水下钻孔爆破施工中的安全和质量控制

李观正 中交四航局第三工程有限公司

1.工程概况

南方沿海地区某码头工程水下炸礁面积为31.3万m2，炸礁总量约98万m3，炸礁厚度最大2.7m，最小1.6m。岩石类型主要包括全风化玄武岩、强风化玄武岩、中风化玄武岩和弱风化玄武岩四类，其中弱风化玄武岩饱和抗压强度达48.1MPa，岩石较为坚硬。

水下爆破及码头建设顺序：一期炸礁范围爆破→一期码头、防波堤施工→二期炸礁范围爆破→二期码头施工。

在重力式码头基槽开挖和港池疏浚施工中，当水下原地面高程高出设计高程较多且为硬厚岩石地质时，通常采用水下钻孔爆破的施工工艺来清除水下礁石，以达到设计需要的地面高程。在水下钻孔爆破施工中，受水文、地质及作业环境等因素影响，施工质量难于控制；另一方面，爆破在地层中产生地震波并在水下形成冲击波、飞散物等，对邻近既有结构物和水上活动带来一定安全风险，因此有必要采取措施以控制施工安全和质量。

2.主要施工工艺

采用船舶进行水上钻孔、装药；采用毫秒延期的微差爆破技术，使每次爆破产生的地震波错开而减少地震应力的叠加，降低地震波与水下冲击波对附近结构物的安全威胁。主要施工工艺流程如下所述。

定位：为严格控制定位船和钻机的位置偏差在规范允许内，采用GPS进行钻爆船和定位船的定位。

钻孔和布孔：采用地质钻爆机钻孔，每排炮孔同时钻进，一次钻至设计孔底标高。药孔梅花形布置，每船位布4排钻孔，排距b=2.5m，每排上布8个孔，孔距a=2.5m；……