基床爆夯技术在防波堤工程中的应用
论文作者:草根论文网 论文来源:www.lunwenbox.com 发布时间:2018年02月07日

随着工程建设和国民经济的发展,水下爆夯施工技术已在港口、码头等工程领域得到广泛应用。水下爆夯技术具有工作效率高、适应性强、质量可靠的特点,对爆夯施工工艺、机理的研究取得较好成果,在爆夯水深、抛石厚度、起爆面积等技术参数以及质量控制方面也在不断深研究。水下爆夯施工工作原理:水中抛掷悬挂药包,水体受到爆炸时释放出巨大的能量,同时产生高压、高温爆炸冲击波的强烈作用,使水体等介质压力和密度急剧增大,产生较大的冲击波,称为冲击荷载。该动荷载以巨大的压力施加给基床上的抛石,在此过程中混合有低振效应,两种作用使抛石产生相对的位移,石子间相互填充其压缩空隙,使基床抛石变得更加密实。抛石机床的夯实效果依赖于冲击荷载和低振效应的共同作用,还与施工中药包的重量、药包的间距、爆夯遍数、基床的厚度、地基持力层土质等因素有关。本文结合工程实践,验证了水下爆夯施工技术不仅工期短、见效快,而且成本低,质量也能保证,是一项值得推广的新技术。

1工程概况    

福建省某港区防波堤及防波堤改造工程全长477 m,结构形式为重力式沉箱结构,利用抛石处理基床基础,抛石基床宽22.23 m,厚度713.8 m,总抛石方量135283m3

根据总平面图和测量定位,该施工区域与已有1#泊位相连,拟建工程东侧约500 m为海上养殖区,北侧约1 000 m为村庄居民区,北侧距已建1#泊位建筑物约200 m,西侧为港口水域。距离已建1#泊位60 m范围内的基床采用锤夯施工,其余407 m基床采用爆夯法施工。

2方案设计

2.1方案的确定    

基床总长477 m,基床密实处理分为ⅠⅢ三个区域。具体做法为:Ⅰ区重锤夯实区单层爆夯,Ⅲ区二层爆夯。基床爆夯分区如图1所示,为检验施工方案,在正式施工前选择试验段为60 m长的区段。

 

2.2参数的设计

2.2.1爆炸参数确定    

(1)药包布置。为使冲击波作用均匀、爆后基床相对平整、不出现较大的凹陷与凸起,采用正方形网格布置药包,网格为4 m x4 m,同一层中的药包第二次布置在垂直轴线上与第一次布药位置均等错开,第三次药包布置在平行轴线上与第二次布药位置均等错开。    

(2)计算药包重量。    

(3)药包悬挂高度h。   

(4)单次药量控制。根据爆破环境的要求,在确保附近建(构)筑物和海上养殖区安全的条件下,单次起爆药量控制在200 kg以内为宜。    

(5)配重设计。考虑水流流速,保证药包位置的准确性,单个药包配重取其重量的1.5倍,配重所用材料一般为颗粒较大的砂土或碎石。

2.2.2抛填参数和爆炸参数设计本工程采用的抛填参数和爆炸参数设计如表1所示。

3施工工艺  

3.1施工流程

抛石基床爆夯施工流程如图2所示。

 

3.2药包布置    

根据布药的宽度,结合本工程的具体特点,布药采用布药船上线形投放。具体操作步骤:①制作单个药包并加配重,将药包放置于布药船边;②在布药船边划定药包布置刻度线,并备漂浮物;③在爆区定位布药船,根据定位刻度线定出药包的位置;④工将药包和配重物抛掷已定位的水中,按施工方案逐排抛掷。相邻排药包相距16 m以上,防止第一排药包起爆将第二排药包炸坏,据此循环施工作业,完成所有布药施工,布药船撤离至安全的位置。

3.3起爆网络的连接    

导爆管并联连接各药包,利用电雷管来引爆塑料导爆管,将电雷管脚线与起爆电线连接,起爆电线连接发爆器,组成完整的起爆网络。

4效果检测    

水下抛石基床的爆夯质量,与抛石的抛填平整度和所选石料的级配状态等有关,还取决于药包布置位置的准确性、起爆网络的安全性和爆炸起爆的有效动荷载情况,其质量的控制指标主要包含爆后平整度应满足施工要求和爆夯后基床平均沉降率大于或等于15%。本工程对各个断面的平整度和夯沉率进行的检验均符合规范要求,工程施工质量较好

5结语    

(1)福建某港区防波堤工程基床处理采用爆夯施工技术,通过工程实例验证该技术是切实可行的,效果较好。    

(2)通过夯沉率的验证,能够较好地检测施工段的施工质量,基床爆夯后的平整度可以满足工程实际要求,节省了后续工作的施工准备时间。    

(3)爆夯法处理基床具有设计简单、原理清晰、施工效率高、性价比高等优点,在已有的工程中取得了较好的经济、社会效益。但要使爆夯技术能更大范围的应用,发挥其高效性取得更大的社会效果,还要在理论方面做更深透彻的研究与实验,特别是要在爆夯层厚度与爆夯遍数及药包悬挂高度等方面深研究。


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