桥墩基础的水下控制爆破

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ISSN 1671—2900 CN 43—1347/TD 采矿技术第1O卷第4期 Mining Technology,Vo1.10,No.4 2010年7月 July 2010 

桥墩基础的水下控制爆破 

余贤高 ,吴晓阳 

(1.淳安华远古建工程有限公司, 浙江淳安县31 1700;2.淳安地坤实业有限公司, 

浙江淳安县311700) 

摘要:与一般水下钻孔爆破法施工相比,深水桥桩基础采用水下裸露爆破法施工,相对 

可以降低施工难度、缩短施工工期。详细介绍了淳安县城中湖南路“两隧一桥”桥墩基础 

水下控制爆破的方案、药量计量、施工步骤及爆破危害的防护措施,对类似工程的施工有 

一定借鉴作用。 关键词:桥墩基础;下裸露爆破;施工方案;安全距离 

1 工程概况 

浙江省淳安千岛湖经济开发区发展总公司投资 

建设的“两隧一桥”项目桥梁施工过程中,因大桥的 

1 桩基础岩面属于北面山体的延续体,岩面倾斜较 

大,达到45。以上,不利于机械夯桩施工。为保证大 

桥施工质量,加快大桥桥桩的施工进度,拟采用水下 

爆破方法对1 桩基础岩面进行处理。 

地质勘探表明,施工地段岩性以细砂岩为主,次 

为粉砂岩,中厚层状为主。岩石的硬度系数厂为6— 8,较为破碎,利于爆破作业。 爆破区域周围无民房及其他重要建筑物,爆破 

区域东侧20 m处为施工临时浮桥,南侧距离爆区 

100 rn左右处为桥墩施工区,西侧为千岛湖水域,北 

侧为连续山坡地。总体爆破环境良好。 

2爆破施工方案 

根据业主合同需要,本工程共需对6个钢护筒 

(直径2.7 m)基础和15个桥桩(直径63 cm)基础 

进行部分爆破(见图1),达到基础相对平整,便于安 放。由于总的爆破开挖量不大,如采用水下钻孔爆 破法施工,钻孔偏位难以控制,施工难度大、工期长、 

施工准备复杂、施工成本高。经过对水下地形的勘 查,采用水下裸露爆破法施工,相对可以降低施工难 

度,缩短施工工期。 

3 药量计算及药包布置 

水下爆破炸药单耗与岩石性质、水深、岩石厚度 

以及岩石破碎块度要求等有关。在总结有关常规水 下钻孔爆破和参照平坦地形裸露爆破的基础上,采 

用如下公式计算水下倾斜裸露爆破的炸药单耗: 

图1桩基础爆破平面示意 

Q=KP +0.2hf(n1 

凡)=0.4+O.6n 式中:Q——单药包药量,kg; .j}——与介质性质、爆破方式有关的系数,k= 

70—120 k/kg.m~; 

p——分层开挖厚度,m,P=0.5 m; 

——被炸岩石顶部水深,m; 

n——爆破作用指数。 n)与水深h的对应关系见表1。 . 

表1水深h和,(J1)的对应关系 

水深h(m) /I f( ) 水深h(m) n f(n) O.5~3 1.O 1.0 4~4.5 O.8 O.71 3~3.5 0.95 0.9l 4.5~5.0 0.75 0.65 3.5~4 O.9 0.84 

经计算,对于不同岩石产生破碎的最低药量为 118 采矿技术 

Q=10 kg,但应通过现场试验确定。对f=6~8的 

中硬岩石,应取6~8 kg。在本工程中,对于直径2.7 

in的钢护筒基础爆破单个药包的重量暂定8 kg;对 

于直径63 cm的桩基础爆破单个药包重量定为4 

kg,在施工时通过爆破试验进行调整。 

对于直径63 em的桩基础布置一个药包于倾斜 面的中上部,对于直径2.7 m的钢护筒基础布置单 

排2个药包,药包间距为1 m,药包放置于倾斜面中 上部。 

4爆破施工方案 

(1)水下测量定位。通过全站仪精确定位需要 

爆破的桩基础位置,在基础两端放置沙袋,直径2.7 m的基础在中间部位同一直线上放置3个沙袋,便 于潜水员水下投放药包时能准确定位。 

(2)药包制作。在陆地上将炸药用塑料袋包扎 好,放在编织袋中,药包上方用小沙袋覆盖,用细铁 

丝将沙袋与药包绑在一起,以不松散脱落为宜。每 个药包内插入两发同段非电雷管,雷管的脚线长度 

保证能够引至岸边。为方便药包在倾斜面上的稳 

定,在药包上栓一根细绳,并拉到岸上固定。 

(3)药包投放。潜水员将药包投放到设定的爆 破位置,投放过程中,专人在岸边牵引导爆管,防止 

导爆管拉断、拉细。潜水员将药包放好后,稳住不 动,从岸上拉紧细绳,直到潜水员松手后药包不滑动 

为止。 

(4)连线爆破。将导爆管集中一起,用导爆管 雷管反向连接起爆,导爆管的长度必须满足安全规 

程的规定,同时能够保证爆破员撤离到安全地点的 

时间。 

5爆破危害的防护措施 

5.1爆破飞石的安全距离 水下裸露爆破由于炸药为反向作用力,加上水 的覆盖,飞石很难逸出水面,尤其当水深达到6 m以 

上时,飞石不会飞出水面,本次爆破的安全警戒距离 

不小于200 m。 5.2爆破震动计算 

爆破周围存在的构筑物为施工用的浮桥和南侧 施工的桥墩,在爆破时将浮桥的北侧与岸边连接处 松开,浮桥仅受到爆破涌浪的影响,爆破地震对其不 产生破坏,仅需考虑对南侧正在施工的桥墩的影响。 

本工程的最大段起爆药量按60 kg考虑,由公式V= 

[ 】计算出爆破使南侧桥墩产生的质点振动速 

度为0.85 cm/s,参考《爆破安全规程》[GB6722— 2003]的规定,本工程的爆破震动对周边建筑物不 

会产生破坏。 

5.3水中冲击波安全距离计算 人员和施工船舶的水冲击波安全允许距离可按 

下式计算: 

R=Ko 式中:R——水中冲击波的最小安全允许距离,nl; 

Q——一次起爆的炸药量,kg; 

——系数,裸露装药条件下,对游泳人员K= 

250,对潜水员K=320,对船舶K=25— 

5O。 

本工程一次总爆破用药量不超过6O kg,经过计 算:对游泳人员的安全距离为978 nl,对潜水人员的 

安全距离为1252 ITI,对船只的安全距离为195 in。 

爆破时须派出船只对周围1.5 km以内范围进行巡 

视,禁止人员潜水或游泳。 

6爆破效果及建议 

2006年9月18日下午4时30分,淳安县千岛 湖镇城中湖南路“两隧一桥”工程桥墩基础水下爆 

破成功。本次共对6个钢护筒基础和15个桥桩基 

础进行一次爆破,达到了基础相对平稳的爆破效果。 但由于采用一次性连网爆破,爆破用药量相对集中, 

使千岛湖中的各种鱼类炸死,造成跟捕渔队的纠纷。 

建议今后有类似工程,一定要分段实施爆破,另外在 爆破前加强在同一水域对鱼类的清赶。 

参考文献: [1]刘殿中.工程爆破实用手册[M].北京:冶金工业出版社, 2oo3. [2 3陈华腾,钮强,谭胜禹,等.爆破计算手册[M].沈阳:辽宁科 学技术出版社,1991. [3]中国工程爆破学会.工程爆破理论与技术[M].北京:冶金工 业出版社。2004. 

(收稿日期:2010—01一l9)