在本工程中對爆夯引起的振動控制比較嚴格,設計要求一次爆夯總藥量要小于400kg,單段起爆總藥量要小于200kg。 為了既滿足振動安全要求,又保證爆夯施工質(zhì)量,在決定爆夯參數(shù)時要充分考慮兩方面的因素。
規(guī)程規(guī)定,爆夯的分層夯實每層厚度H不宜大于12m,在本工程中,要求H小于6m
通過增加分層,減小每次爆夯藥量。
對于爆夯網(wǎng)格,取間距a=4,排距b=5。由于在本工程中爆夯遍數(shù)取n=3遍,所以我們?nèi)≥^大的爆夯網(wǎng)格,這樣在不增加單次爆夯總藥量的情況下,可以用較大的單個藥包,使爆夯作用有足夠的影響深度,使基床有較好的整體密實效果。
因為夯后基床需要人工整平,所以爆夯時藥包直接放在基床上,在爆夯的3遍中,為了使夯后效果更好,在不改變總藥量的情況下,前兩遍用藥量較大,第三遍適當減小 。 3.3爆炸網(wǎng)路
受一次起爆總藥量400kg的限制, 采用群藥包4m×5m方格式網(wǎng)格布藥,布藥排數(shù)為5排,每排藥包數(shù)為6個,總藥量約為384kg, 采用8段非電雷管延時,既延時時長約為250毫秒,這樣既可以保證每段爆夯引起的震動不產(chǎn)生疊加,又確保了相鄰藥包的安全起爆。
3.4爆破安全
3.4.1.安全技術措施
為保證安全,由專人統(tǒng)一協(xié)調(diào)各有關單位的警戒和人員的撤離,在水下爆夯期間,所有人員不得在非安全區(qū)內(nèi)游泳或潛水作業(yè),船只不得在非安全區(qū)通行,爆破前派出警戒船,進行海上警戒。所有警戒點都事先設定,并有專人負責。船只和施工人員要密切配合,及時撤離到安全區(qū)。
爆破作業(yè)人員嚴格按爆破操作規(guī)程作業(yè)。爆破采用電起爆、起爆器由專業(yè)爆破員保管和使用。在爆后進行安全檢查、確定無爆炸危險后,解除警戒。
3.4.2.安全評估
關于水下爆夯安全,主要有以下幾方面:1) 爆夯引起的地基振動;2)水中沖擊波;3)個別分散物;4)噪音。本工程對上述危害做出了如下的安全評估,以保障水下爆夯施工安全的進行:
a.爆破震動
按照國家標準《爆破安全規(guī)程》(GB6722-86)和交通部行業(yè)標準《爆炸法處理水下地基和基礎技術規(guī)程》(JTJ/T258-98)上所列數(shù)據(jù),普通民房的抗震能力V=2.0~3.0cm/s,鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)房取V=5.0cm/s,重力式碼頭取5.0~8.0 cm/s,本工程距爆點最近的電廠輸煤棧橋為鋼筋砼結(jié)構(gòu),因此爆破地震應滿足安全地震速度V≤5.0 cm/s的要求,已知棧橋到爆點的距離大于100m,由爆破地震速度計算公式:V=K·(Q1/3/R)a(cm/s)
式中:
R:建筑物距爆點最近距離(m);本工程取100m;
Q:一次起爆藥量(kg);本工程取200kg;單段最大取100kg。
K、α為與傳震介質(zhì)等有關的系數(shù)、指數(shù),取K=530,α=1.82。由上式計算得V=3.17 cm/s,我們設計的最大單段藥量爆破產(chǎn)生的震動遠小于安全值,完全可以保證棧橋的安全。另外,我們也依據(jù)公式詳細計算了電廠以及其它重要建筑物的地震速度,結(jié)果均在允許范圍之內(nèi)。
b.水中沖擊波
本工程為了確保安全,特別執(zhí)行以下兩點原則:1.只要有人在爆夯水域內(nèi)水下作業(yè),一律不進行爆夯作業(yè),嚴格規(guī)定爆夯和水下作業(yè)的時間段。2.爆夯的時候嚴格執(zhí)行《爆炸法處理水下地基和基礎技術規(guī)程》(JTJ/T258-98)中有關對人員和船舶的安全距離的規(guī)定(具體見下表)
水中沖擊波對人員和船舶的安全距離
K0安全距離(m)
木船50300
鐵船25150
游泳2501500
潛水3201920
c.個別飛散物及噪音
爆炸處理基床施工時,個別飛散物的距離和噪音,跟覆蓋水深及裝藥量等有關,本工程水深較大,單藥包藥量小于20kg,所以在本工程中,爆夯安全控制主要針對爆夯引起的基礎振動和水中沖擊波,在水下17m以上深度的基床上爆破,一般不會有飛散物,爆炸的噪音也比較小。
3.5 起爆
采用非電雷管網(wǎng)絡和有線起爆配合進行爆破入水中,布藥,將連接起爆體的起爆線引至布藥船上,然后將起爆體與爆破網(wǎng)路連接并綁上浮漂投船撤至安全區(qū),指揮員與海域、陸域崗哨聯(lián)絡,確認無人員、車輛、船只逗留在非安全區(qū),即指令爆破工將起爆線與起爆器連接,充電起爆。
3.6 爆夯效果
在按上述施工方案進行爆破夯實時,廈門市地震局在主控室和主廠房鍋爐平臺以及主廠房外平臺等進行了地震波的監(jiān)測,測得的地震波范圍為V=0.127~0.247cm/s,均小于GB6722—86《爆破安全規(guī)程》對非抗震的大型砌塊建筑物規(guī)定安全震動速度在2~3cm/s的要求,因此爆破不會對電廠及其附屬設施造成危害。
爆后當天進行了夯后測量, 按η=ΔH/H×100% (ΔH為爆夯前爆夯后高程平均值之差(平均沉降量),H為爆夯前石層平均厚度)。計算夯沉率為13%,符合《爆炸法處理水下地基和基礎技術規(guī)程》,夯實率(%),對沒有前期預密的石體可取10%-15%的要求。
4 結(jié)論
從本工程的爆夯過程可以再次驗證爆夯是一門成熟的施工工藝,本工程的設計所依據(jù)的理論和計算公式是可靠的,與錘夯相比,爆夯有其明顯的優(yōu)點,如工期短,造價低,后期沉降小等。 不可否認的是爆夯對周邊的安全影響較大如:振動、水中沖擊波等,盡管如此,只要設計合理,操作嚴格,在比較復雜的環(huán)境下,仍可爆夯。