重力式碼頭基床爆夯質(zhì)量控制與安全控制
評(píng)論: 更新日期:2012年11月03日
1 前言
爆夯作為成熟的工藝,已有《爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》為基本依據(jù),但在實(shí)際工程中,各個(gè)參數(shù)的選取仍要根據(jù)具體情況確定。最重要的是要滿足兩點(diǎn):1安全控制;2施工質(zhì)量。安全控制方面應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定;對(duì)于重要安全目標(biāo)應(yīng)加大安全系數(shù)。關(guān)于爆夯質(zhì)量,應(yīng)設(shè)計(jì)(理論計(jì)算)合理并在實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)達(dá)到預(yù)期的要求。由于在施工的過(guò)程中,外部的干擾和各種影響不斷增多,因此,在確保安全要求情況下,必須采取有效的控制措施來(lái)提高爆夯施工質(zhì)量。
2 工程概況
廈門嵩嶼港區(qū)1#泊位為新建一個(gè)10萬(wàn)級(jí)碼頭,岸線長(zhǎng)為407米,新建一個(gè)岸線長(zhǎng)度120米的工作船碼頭,碼頭前沿底標(biāo)高均為-17.0米(廈門理論最低潮位面,下同);西護(hù)岸長(zhǎng)142.56米;碼頭頂面標(biāo)高為+8.2米,水工主體采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)形式?;苍O(shè)計(jì)標(biāo)高為-8m、-12m和-17m。
本工程施工區(qū)周圍環(huán)境較為復(fù)雜。1#泊位東側(cè)是正在建設(shè)的2#泊位,南側(cè)和西側(cè)為港池及海域,南側(cè)距離廈門嵩嶼港區(qū)主航道較近,經(jīng)常有大型集裝箱船等各種船只過(guò)往、???。本泊位以及毗鄰的2#泊位施工現(xiàn)場(chǎng)有挖泥、拋石、炸礁、等各種工序交叉作業(yè),對(duì)爆夯影響很大 。1#泊位北側(cè)為嵩嶼電廠, 由于電廠一些設(shè)備對(duì)爆破夯實(shí)造成的震動(dòng)很敏感,若是震動(dòng)過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備自動(dòng)跳閘,會(huì)影響到整個(gè)廈門市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活用電,。為施工中不要影響到電廠生產(chǎn),在施工前有關(guān)部門還邀請(qǐng)六位專家在爆夯前進(jìn)行了技術(shù)方案的論證,達(dá)成主要意見(jiàn)如下:“藥量從小到大,基床爆夯最大起爆藥量不得超過(guò)400kg,單段最大起爆藥量不得超過(guò)200kg”。
3 第一段基床爆夯
根據(jù)施工安排及拋石進(jìn)度,基床爆夯先從小淪泊位開(kāi)始,其基本數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
小淪泊位基床面標(biāo)高(m)基床頂面寬度(m)基床護(hù)坦寬度(m)拋石厚度(m)拋石平均厚度(m)平均水深
-17.0018.005.508.2~11.79.9517
3.1 爆夯原理
藥包爆炸時(shí)將產(chǎn)生高溫、高壓、氣體膨脹,在水中產(chǎn)生沖擊波和氣泡脈動(dòng),這些強(qiáng)烈壓力作用在拋石體時(shí),造成拋石體棱角變形斷裂,隨之石塊之間發(fā)生位移,相對(duì)位置發(fā)生變化,空隙體積減少,基床拋石體被壓實(shí)。與此同時(shí),藥包爆炸的一部分能量轉(zhuǎn)化為地震波,地震波使拋石基床出現(xiàn)顛簸和搖晃,拋石基床在這種垂直和水平方向震動(dòng)的作用下,使原有的松散穩(wěn)定結(jié)構(gòu)遭到破壞,石塊產(chǎn)生滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、錯(cuò)位,小石塊充填到大石塊之間的縫隙中,拋石體重新排列組合,密度增大,達(dá)到拋填體在更高荷載下的穩(wěn)定平衡。同時(shí),由于膨脹氣體產(chǎn)生的高壓作用將使拋填體受到“錘擊”效應(yīng),從而使拋填體進(jìn)一步密實(shí)。水下爆炸夯實(shí)拋石體實(shí)際上是爆炸引起的沖擊波、高壓氣體脈動(dòng)。地震波及流體運(yùn)動(dòng)與拋石體相互作用的結(jié)果。
3.2爆夯參數(shù)計(jì)算
根據(jù)《爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》水下爆夯單包藥量設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
q= q0’·a·b·H·η/n
式中:
q0’ —爆破夯實(shí)單耗,指爆破壓縮單位體積石體所需的藥量(kg/m3)。取4.0~5.5 kg/m3對(duì)較松散石體取大值,較密實(shí)石體取小值;
?。?、b—藥包間距、排距(m);
H—爆破夯實(shí)前拋石層平均厚度(m);
η—夯實(shí)率(%),對(duì)沒(méi)有前期預(yù)壓密歷史的石體可取10%~15%,對(duì)有前期預(yù)壓密歷史的石體視預(yù)壓密程度可作適當(dāng)折減;
n—爆破夯實(shí)遍數(shù),對(duì)無(wú)前期預(yù)壓密歷史的石體可取3~4遍,對(duì)有前期預(yù)壓密歷史的石體可取2~3遍。
在廈門嵩嶼港區(qū)1#泊位基床爆夯施工中,爆夯的平均水深大于20m,能量利用率比較高,同時(shí)考慮到拋石級(jí)配比較好,所以在本工程計(jì)算藥量取值時(shí),對(duì)單耗?。簈0’=4kg/m3 η=12%。