水下爆破施工(作业指导书)

水下爆破施工作业指导书

一、水下爆破施工工艺流程：

爆孔设计→锚定钻孔作业平台→移机就位→确定孔深→钻孔→成孔冲洗→测量验孔→装药→连线→平台撤离（同时封锁航道和陆路交通）起爆→解除警戒→清渣→下施工循环。

二、施工方法

1、钻孔作业平台设计

为顺利实施石方开挖工程水下爆破的施工任务，因地制宜就近制作了简易钻爆作业平台船（16m×6m）。作业平台可采用钢体驳船组装，两船间距5m。通过槽钢、工字钢将两船焊接为一双体船。钻机由脚手架钢管铰接固定在平台上，组成钻机作业平台，可供4台潜孔钻机工作之用。为加快钻机就位速度，钻机平台可沿槽钢轨道滑动移位。

钻孔时，利用全站仪进行测量定位，指挥钻机船锚泊定位，做到钻孔定位准确，防止漏钻和叠钻。根据当天当时的水位、设计水深及超深值计算该点的钻孔深度。施工时要按要求钻到所需求深度以避免二次爆破。

2、钻爆技术措施

（1）水下爆破采用垂直钻孔作业。其优点是钻孔定位易于控制，简便操作，利于装药，提高工效。

水下爆破工程钻孔机具计划选用KSZ－100型地质钻，孔径Φ100mm。为了确保开挖达到设计的深度，钻孔应有一定的超钻深度，考虑到保护桥墩基础基岩的持力层，超钻深度取0.5m。

（2）火工品的品种及防水。选用具有防水性能良好的乳化炸药，由Φ80mm塑料包装。非电雷管用环氧树脂灌封后，再用防水白粘胶布密封。起爆网络采用微差复式起爆网络，以确保传爆的准确性。

（3）每船（平台）可钻4排共24个炮孔，一般一个船次为一爆破区域，当钻孔完毕后，利用潜水员进行集中装药，装药时应注意对雷管脚线的保护。为了确保安全，用粗砂将炮孔堵满，防止冲炮。在每只爆孔孔口用砂袋封口覆盖，砂袋系一浮球露出水面，其作用有：①作为爆破孔位标记，便于集中装药；②装药后便于连接导爆管脚线，形成起爆网络。

（4）导爆管的放置。在水中放置浮胎，使其锚定地飘浮在水面上，将“每船同排”的导爆管按绑在一只轮胎上，按照“从后到前的顺序”将轮胎上的导爆管用“同段”非电雷管连接起来，为了不使传爆雷管将其他导爆管炸断造成拒爆现象，连接时应将雷管置于浮胎上面，并用泡沫盒包住扎紧，不能浮在水面随波漂移。

3、布孔方式和孔网参数

水下炮孔布置原则上越简单越好。本工程水下爆破次采用水下浅孔爆破，采用矩形钻孔排列方式，孔距2.0m，排距2.0m，最小抵抗线为1.5m，实际施工过程时应根据岩层和厚度等情况做适当调整。

4、装药量计算

考虑到水下砼爆破时需克服的水体阻力，因此其装药量计算包括破碎砼所必须的能量和克服阻力所作的功，水下爆破的炸药单耗较陆地爆破大，根据该工程水下砼性质判断分析，结合水下爆破产生的水中冲击波的危险半径考虑，炸药单耗控制在1.0～1.2kg／m³左右。

5、起爆设计

采用电雷管起爆导爆管雷管、导爆管雷管引爆炸药的起爆网路。即用导爆管并串联网络，采用1段非电雷管将各个炮孔内雷管连接起来，为了确保每个孔的准爆，每孔装2发非电雷管。

6、水下炮孔的施工程序

（1）测定孔位。依照水下爆破地形图，采用全站仪和测绳等工具测定孔位。拉动缆绳将钻机对准孔位，开钻前将四周缆绳拉紧，抛锚就位，钻孔过程中不能让平台移位。

（2）钻孔。按照设计的炮孔深度进行钻孔，做到准、直、平。

（3）装炸药。在钻孔达到设计标高后，拔出钻具后由潜水员将带有雷管的炸药装至设计高程。装药一定要装到孔底，并用砂子堵塞炮孔。

7、爆破注意事项

（1）钻完每炮次设计工作量后，即进行装药、联线。

（2）起爆网络。采用复式非电起爆网络，为了确保每个孔的准爆，每孔装2发非电雷管。

（3）火工品的品种及防水。选用具有防水性能的乳化炸药，并用塑料袋包好。

8、水下清渣

利用人工配合挖渣船清渣。驳船上的石渣上岸后通过装载机配合人工就近堆放和平整，无法就地处理的部分石渣运至指定堆弃场。

9、水下爆破主要参数及计算

（1）最小抵抗线ω：抵抗线是岩石爆破的重要参数之一。综合考虑，抵抗线ω取1.5m。

（2）台阶高度：H＝1.5m

（3）超深：△l＝0.5m

（4）孔深：L＝H＋△l＝2m

（5）孔距：a＝2m

（6）排距：b＝2m

多排炮孔布置为矩形方式，采用微差起爆。

（7）单孔装药量：Q=qabH

式中：单耗：q=1.0kg/m³；孔距：a=2.0m；排距：b=2.0m；孔深H=2m。

Q=qabH=1.0×2×2×2=8kg

10、水下爆破安全校核

水下爆破所产生的危害表现为爆破地震效应和水中冲击波效应。

（1）爆破振动速度计算

式中：V—介质质点振动速度，cm／s；

Q—装药量（齐发爆破的总药量；毫秒微差爆破或秒差爆破时取最大一段装药量），kg；

R—爆源至被保护物的距离，m；

K—与介质性质、爆破方式等因素有关的系数；

α—与传播途径和地质地形等因素有关的指数。

为保证安全该工程计算取：K＝250、α＝1.5、R＝150m，则爆破振动速度如下表：

表3 不同装药量爆破产生的爆破振动速度值

装药量Q（kg）爆破振动速度值v（cm/s）

8 0.39

16 0.55

24 0.67

32 0.77

为确保原某大桥的绝对安全，最大一段齐爆药量控制在25kg以内，各段微差时间不小于100ms。

（2）水中冲击波计算

按照《爆破安全规程》的第6.36条规定：

6.3.6 在水深不大于30 m的水域内进行水下爆破，水中冲击波的安全允许距离，应遵守下列规定。

对人员：按表4确定。

表4 对人员的水中冲击波安全允许距离

装药及人员状况炸药量/kg

≤50＞50～≤200＞200～≤1000