商合杭铁路芜湖长江公铁大桥 主桥3#墩基础水下爆破施工方案
35 CW35 K28 K29 K32 K33 K34 K35 K38 K39 K40 K41 K44 K45 K46 K47 K50 K51 K52 K53 K56 K57 K58 K59 K62 K63 K64 K65 K68 K69 K70 K71 K74 K75 3471305.879 3471270.422 3471269.919 3471305.37 3471306.62 3471271.165 3471270.615 3471306.068 3471307.359 3471271.904 3471271.311 3471306.765 3471308.095 3471272.644 3471272.006 3471307.458 3471308.84 3471273.386 3471272.701 3471308.154 3471309.581 3471274.126 3471273.368 3471308.849 3471310.321 3471274.866 3471274.093 3471309.544 3471311.061 3471275.607 3471274.788 3471310.24 627866.861 627873.103 627875.24 627868.983 627870.793 627877.052 627879.18 627872.922 627874.718 627880.975 627883.119 627876.861 627878.657 627884.914 627887.058 627880.8 627882.587 627888.845 627890.997 627884.739 627886.518 627892.776 627894.936 627888.679 627890.449 627896.707 627898.875 627892.617 627894.38 627900.639 627902.814 627896.556 36 CW36 37 CW37 38 CW38 39 CW39 40 CW40 41 CW41 42 CW42 43 CW43 44 CW44 45 CW45 46 CW46 47 CW47 48 CW48 49 CW49 50 CW50 钻爆船定位示意图如下所示:
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图6 钻爆船定位示意图
2.2 高程控制
采用施工基准面,将水准点引至施工区,设立水尺,给施工船提供实时水位数据,以便进行深度控制。爆破时,根据水位数据对钻爆船上的RTK仪器进行水位校正,以便能够正确控制钻孔、下斗的深度。钻爆船进行施工时,直接能从电脑上观测得到实际水位。设计开挖控制线标高为:A=-25.0米,B为超深、取2.0m。钻孔深度为:设:H3-孔口标高 、H1-孔口水深、H2-水位高程(85黄海高程)、孔深为L;在拟施工区域不易被碰撞的地点竖立水尺同步验潮法得出水面标高H2,由此计算出孔口标高H3。根据孔口标高H3即可定出拟爆厚度H,由H确定出钻孔深度L。
H3=H2-H1 H=H3-A 则:L=H+B 2.3 水深测量
水深测量采用GPS定位系统进行测量定位,测深则使用回声测深仪。测量的内、外业均使用计算机处理数据。利用《水深测量自动化成图系统》软件,可实现计算机导航测量、同步采集定位座标和水深数据,以及内业数据处理,包括水位修正、水深数据编辑和计算机成图。
水深测量作业将严格依照交通部颁发的《水运工程测量规范》进行。 3、抛锚移船
钻爆船抛设六具锚,首尾两具中锚,锚缆长100m;两侧共两具边锚,锚缆长60m。采取梅花状布孔的施工方法进行施工。在水下钻孔定位时,利用具有RTK—DGPS全球卫星定位系统进行钻孔定位。先在岸上开阔位置设置基站,并在钻爆船上设置移动站,按爆破设计的孔距、排距将钻孔排位预先绘制到GPS测量软件中,由RTK—DGPS
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定位系统把钻爆船上的钻机孔位的平面位置显示到电脑显示窗口,定位时,移动锚具,使实测孔位与设计孔位点的平面偏差控制在0.2m以内。
4、钻爆作业
钻爆船定好位后,钻机在需要钻孔的位置下套管、钻杆,进行水下钻孔作业。一次性钻至设计深度,当钻至预定深度后,起升钻杆,检查孔深后,进行装药、堵塞和联线作业,并作好钻孔和装药记录。装药后移动钻机,进行下一个钻孔施工作业。
爆破作业在每天下午16:30~17:00左右爆1次,钻孔采用4台钻机同时施工、每台钻机每天各钻9个孔,预计钻爆25天,全部完成总计840个孔。在爆破施工的半小时内,海事局将对过往船舶进行限航。
下游3#墩中心航道边线1918171615141323222120无为109876543211137m上游67m12芜湖
图7 钻爆施工流程分区图
4.1 钻孔工艺
钻爆船配备4台全液压潜孔钻机,钻机在钻爆船设置的轨道上移动进行钻孔,一次性钻至设计深度(包括超钻深度)。
4.1.1下套管:钻孔采用“一管一钻”法,即钻孔前先下套管,用重锤冲击套管,
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保证套管嵌入坚硬地层避免泥砂及石渣淤孔,套管要露出水面,根据水深情况配接好长度,距水面附近配花格子管,以便钻孔时石渣和水能排出。
4.1.2钻孔:从套管中下钻具,钻具采用风压潜孔钻,钻头在套管内旋转冲击成孔。钻孔过程中边提升钻杆边送风吹渣进行反复洗孔,以便钻孔中的碎渣及时排出孔外。钻孔至施工深度(设计深度+超深)即可拆卸钻具,用水砣测量孔深,合格则进行炮孔装药作业否则重新下钻具清孔至合格。钻机钻孔示意图如下所示:
图8钻孔施工船舶
图9 爆破平台平面布置图
4.2钻孔间距、排距
炮孔采用梅花形布设,纵横向间距均为2.0m。起爆时采用微差起爆的顺序,利用其空中碰撞达到块度均匀的效果。具体布设情况如下图所示:
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图10 钻孔间距示意图
4.3 钻孔直径、基坑超深 钻孔直径:115mm。
基坑超深:为确保清渣后不留“残埂”和基坑平整度,基坑底面标高需超深Δh按0.4米考虑。
4.4 装药
考虑到水下20--30米的爆破作业,采用比重大、防水性能好特制加工的高威力、高密度的水胶炸药。
(1)每个孔口应由专人负责,记录装入各孔的炸药品种和数量,并与设计数量核对无误后,再填卡、签字或盖章,交爆破负责人。
(2)装药前应及时掌握气象资料尽量选择晴天进行装药填塞。 (3)装药时,应在爆破工作技术人员指导下进行。
(4)使用合适炮棍进行装药,以确保装药工作的顺利完成,并保证一定的堵塞长度。
(5)起爆雷管采用无起爆药高强度非电导爆管毫秒微差雷管MS-1、2、3、4、5、6、7、8、9、10段,导爆管长40米。雷管必须按设计要求放入孔内,并在周围用炸药将空隙填满,同时将雷管的导线引至孔口并保护好。
(6)炮孔采用连续装药的结构形式,将炸药自预留出露出水面的套管口送入孔底。起爆雷管安置在装药的中间靠孔底部位,孔内放置4个非电导爆毫秒微差雷管,药柱下部1/4处放置2发,药柱上部3/4处放置2发雷管。装药时用送药杆压住药包顶部,拉稳药包提绳,通过套管缓慢的送入孔内,使药包底部与孔底接触。
(7)装药注意事项:
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