4．2灌注桩爆破设计

灌注桩直径一般为0．6~1m，深度在10～20m不等，可采用从顶部沿整桩钻孔的方式实现装药爆破。

(1)布孔形式及孔径：每根灌注桩都进行钻孔，炮孔孔径取Ф140mm。

(2)炸药单耗：围堰灌注桩爆破在确保安全的前提下，炸药单耗应适当增大，此处取k=0．8~1．Okg／m³。

(3)装药：灌注桩采用间隔装药，将灌注桩局部炸断，便于挖泥船后期打捞清渣。一般灌注桩装药长度为1．5~2．5m，间隔段长4~5m，间隔装药段不堵塞。灌注桩的连系梁处均装药，破坏其整体连接，顶部堵塞长度为5m。

 4．3浆砌块石挡墙爆破设计

浆砌块石挡墙位于围堰顶部，阻挡海浪之用，受到的压力较小，一般高度为2～4m，厚度为l~3m，截面呈梯形，底部较厚，上部较窄。浆砌块石挡墙钻孔可以根据施工条件的不同选择不同的方式：条件受到限制时可采用简易潜孔钻施工，施工条件较好时可采用移动式液压钻施工，钻孔直径常采用90mm或76mm。

浆砌石挡墙为非均匀介质，装药量过大时薄弱区域将产生大量飞石，因此炸药单耗不宜过大，爆破施工中单耗为q=0．35～0．4kg/m^3[5]。

4．4挡墙爆破设计

混凝土挡墙形状不规则，呈墙体薄壁结构，只能采用浅孔爆破法施工。为减少挡墙钻孔和装药工程量，爆破拆除设计时可每隔1．5m布3排炮孔，将挡墙进行块状分割，便于爆破后挖装和切割。挡墙为钢筋混凝土，炸药单耗取q=1．0～1．5kg/m^3[6]。

4．5预裂爆破设计

预裂爆破常运用于船坞围堰的以下位置：坞底板前布置倾斜预裂孔，能够有效减少爆破振动对坞门坎的影响；坞墩前或围堰两侧开口处布置竖直预裂孔，能够有效降低船坞围堰两侧的爆破振动，同时确保船坞进口的平整度。坞底板前倾斜预裂孔装药长度3．5m，底部60cm连续装药，其余采用不耦合装药，线装药密度为0．4kg／m；围堰两侧垂直预裂孔底部2m连续装药，其余采用不耦合装药，线装药密度为0．35kg／m。

5爆破网路设计

船坞围堰爆破采用“高单耗，低单段”爆破原则，周边建(构)筑物多且近，必然要求炮孔多、单响药量小，造成围堰爆破网路非常复杂。

5．1  设计原则

单响药量控制原则：围堰爆破安全的重点是振动控制，为了确保振动在允许范围之内，必须控制最大单响药量。围堰爆破主炮孔必须遵循单孔单响的原则，即30m范围内任何两个炮孔之间起爆时间间隔不得少于7ms；对于距保护物特别近的炮孔必要时采用一孔两响，即底部药包先响，孔口药包滞后25ms再响；辅助炮孔距离保护物较远可两孔一响；手风枪浅孔甚至可以多孔一响。

不可避免的重段炮孔位置安排原则：由于受高精度雷管的段数限制，经常会遇到段位重叠或相差小于3ms的现象，应将重叠炮孔设置在两侧不同排、距离较远的斜角线上。

孔外传爆时间最短原则：围堰爆破采用孔内装同段别高段位雷管，孔外用低段位雷管接力。为确保爆破网路安全，孔外传爆时间应尽量缩短，工程量小于10000m³的围堰，应确保主爆孔起爆时，孔外雷管已全部传爆；工程量较大的围堰，第一个孔起爆时，排间传爆应不小于5排炮孔。

延期精度控制原则：孔外传爆时间最短化是确保网路安全的必要条件，同时孔内雷管延期误差不应超过孔外接力雷管时间。

网路设计简单化：在保证单孔单响和孔外传爆时间最短的基础上，孔间尽量使用同段位雷管接力，排间尽量选用同一种接力雷管，整个网路选用雷管段别尽量少。这样既方便网路连接施工、网路检查，又能确保网路按时准爆，并能提高雷管利用率。

5．2  网路保护

根据围堰爆破拆除经验，当孔外接力雷管传爆时间超过孑L内雷管延期时间2倍时，需进行网路安全防护才可确保网路准爆。例如孑L内雷管延期时间为600ms，孔外接力雷管传爆时间为2．5s，那么传爆时间在1．2～2．5s之间的区域均需进行安全防护。选用竖直孔方案时，网路防护最好选用沙袋覆盖；选用缓倾斜孔方案时，最好选用竹笆和毛竹搭设防护棚。网路防护最好在联网前进行，安全防护结束后必须有专人对联网再次检查，确保防护施工没有破坏网路连接。

5．3起爆网路开口方式选择

起爆网路开口方式有三种可供选择：(1)一端起爆。该方法孔外延期时间长，网路安全性差，适用工程量较小的围堰。(2)围堰两端起爆。该网路总延时时间短，但两套网路完全分开，网路连接施工复杂，总网路不能保证逐孔起爆，一般不选用。(3)围堰中间起爆。施工简单，能保证单孔一响，孔外延期时间短，围堰爆破拆除常选用这种方式。

6爆破安全

6．1爆破安全控制标准

目前《爆破安全规程》(GB 6722一2003)对船坞围堰及周边建筑物安全振动标准内容缺乏，我公司通过对十余次围堰爆破拆除时的实测数据进行分析整理后认为以下安全控制标准较合适：坞墩和坞底板振速安全控制标准为25cm／s、水泵房20cm／s、码头8cm／s、花岗岩贴面8cm／s。

6．2坞门安全防护

关坞门爆破时围堰与坞门之间的距离非常近，坞门为钢结构箱体，内部有抽水机等设备，抗压、抗撞能力较差。坞门安全防护是船坞围堰爆破的重点，主要采用如下防护方法：坞门底部易受爆渣堆压及滚石的冲击，可采用一定厚度的沙墙防护；坞门中、上部易受飞石、滚石、冲击波等影响，可采用双层轮胎及三层竹笆防护，竹笆埋入底部沙墙与下部防护重合；坞门顶部易受飞石危害，可采用表面覆盖30cm石粉，石粉上再覆盖一层竹笆防护；坞门上的出水孔用钢板密封。

6．3坞墩、花岗岩贴面及坞底板防护

坞墩正面、侧面主要采用轮胎和竹芭层进行安全防护：首先使用钢索将轮胎连接成串，再使用吊机从顶部将轮胎整齐地安放在坞墩立面上，防止大块石对坞墩的危害；最后将串联成片的竹芭安放在轮胎的上面防止小飞石的危害。坞墩的顶部漏空部位先用枕木覆盖，再在上面加盖双层竹笆，其余部位直接用一层沙袋覆盖，主要防止爆破时产生的飞石。防护范围长度为前部15m区域，宽度为整个坞墩顶部。

花岗岩贴面的平整度关系到船坞运行时的隔水性能，是船坞围堰爆破安全防护的又一重点。花岗岩贴面的防护仍然采用耐压和柔性较好的轮胎进行安全防护，但较之坞墩其安全防护要求更高，需采用双层轮胎交错安放增加防护的可靠性，竹芭也需采用双层防护。

坞门底板防护全部采用沙袋覆盖。靠近围堰4m范围防护加大，覆盖厚度一般为1．2m；靠近门槛2m沙袋覆盖呈斜坡状，并高出门槛约0．6m，最低为中间底板防护厚度。图5所示为坞底板防护图。

6．4水泵房进、出水口防护

为防止爆渣涌入进、出水口对水泵房中设备造成破坏，进、出水口是安全防护的重点。首先在出水口四周悬挂2层轮胎，轮胎外覆盖钢板将进出水口封堵，为加强钢板强度，钢板中间加焊槽钢，形成稳固防护体系。

7施工关键技术措施

7．1超深缓倾斜孔钻孔技术

超深缓倾斜孔是指孔深大于30m的缓倾斜炮孔。由于围堰临水基岩面不规则，岩石地质条件差，钻孔难度大，会出现渗水、孔壁掉渣等现象，影响成孔率、爆破效果及工程进度。超深缓倾斜孔施工步骤包括：钻机平台修建、钻机架设、对位、钻孔、下套管及钻孔保护等内容。钻机架设三要素为：钻机要“稳”、对位要“准”、钻杆要“正”。超深缓倾斜钻孔的基本要求为：孔口要完整、孔壁要光滑、孔直且左右无偏移。

7．2  围堰爆破装药施工技术

装药前先进行洗孔工作，吹净孔内泥沙、碎石，测量校核孔深，这是完成装药工序的前提。对于较风化的岩石，钻孔结束后应立即下PVC套管至孔底，防止孔壁坍塌影响装药及爆破效果。装药质量控制要求：装药到位、节头连续，孔内雷管不受损坏。采用装药数量和填塞长度双控方法校核装药质量。装药完毕后，将孔外雷管脚线盘好用胶带粘牢固定在脚手架上。

7．3爆破器材防水要求

船坞围堰爆破拆除选用起爆器材必须满足以下要求：

(1)对爆破器材抗水性能要求较高，并能经受一定时间的海水腐蚀；

(2)雷管脚线抗拉强度必须满足围堰水下装药；

(3)爆破器材耐压性能要求高；

(4)起爆器材的准爆性好，雷管延时精度高，常选用奥瑞凯高精度雷管；

(5)爆破器材除满足上述技术要求外，还应经济合理，方便购买。

7．4快速清渣技术

围堰爆破后坞底板的清理全部依靠潜水员在水下进行，速度慢、效率低、费用高，如何快速完成坞底板清理并保证顺利关闭坞门是围堰爆破拆除施工中一道关键工序：在坞底板清理时，距花岗岩贴面1．5m位置设一道警戒绳，界内全部用潜水员清理；界外首先选用挖泥船抓斗清渣，石渣剩约1m厚时，改抓斗为平斗，待平斗清理结束后剩余石渣全部由潜水员人工清理。潜水员水下清理时，遇到无法搬动的大石块，则用钢丝绳捆绑后吊起；沉积在底板上的淤泥和碎沙石，采用压缩空气排泥器进行吸排；再加高压水枪沿着花岗岩贴面向坞外冲洗两遍，将吹吸漏掉的淤泥和碎沙石彻底清理干净；最后用一根加工的方子木对整个底板进行平推检查，检查确认清理完毕后方可关闭坞门。

8复合围堰爆破效果及讨论

8．1  天然岩坎复合爆破效果和讨论

浙江同基船业l号船坞围堰是以天然岩坎和浆砌块石为主的复合型围堰，该围堰采用缓倾斜孔爆破方法，钻孔最长超过30m，钻孔直径为Ф140mm，在岩坎临水破碎岩体部分钻孔时，出现了个别孔透水情况。施工中及时采取堵塞措施，并补充钻孔防止围堰局部出现爆破不充分，留大块的现象。从爆破后爆堆的形态可以看出，爆破后岩坎石渣向中心开口处运动，形成较缓的鼓包，爆破石渣非常破碎且均匀，块度不超过60cm。挖泥船挖渣清运表明，围堰爆破区域底部标高均符合设计高程要求。

天然岩坎围堰爆破具有单耗大、孔网小等特点。爆渣块度均匀、粒径小、爆堆集中，有利于后续清渣船的挖运，但是对于孔深较长的缓倾斜炮孔装药比较困难，装药不到位会影响爆破效果，因此建议缓倾斜孔不要超过25m，超出部分岩石采用炸礁方案解决。天然岩坎围堰无法准确测量临水面的边界，钻孔往往会穿透岩层而引起漏水，造成后续施工困难，建议钻孔时加强观察，掌握岩石变化，随时调整钻孔深度。

8．2灌注桩爆破效果和讨论

浙江中基船业船坞围堰有灌注桩150根，是典型的以灌注桩为主的复合船坞围堰。该工程中主要采用液压履带钻机精确定位，沿灌注桩钻孔至基岩，灌注桩底部连续装药，上部间隔装药的方法爆破拆除灌注桩。从爆破后灌注桩的挖装效果来看，灌注桩底部与基岩全都脱离，但是个别灌注桩与联系梁连接处仍没有彻底炸透，导致灌注桩与联系梁相互牵连，降低了清渣装运的效率。

围堰爆破拆除工程中不需要将灌注桩整体破碎，只需破坏灌注桩和基岩的结合面，使灌注桩能够顺利地被挖泥船吊起、运走。当灌注桩较长时可以将其爆破成多段，有利于吊运。根据这一爆破原则，灌注桩爆破时采用“高精度定位、全桩钻孔、局部装药”的爆破方法。在炮孔底部装药使灌注桩和基岩结合的部位充分破碎，将灌注桩成为“无根”的立柱，而后根据需要将灌注桩爆破分割成数节，能获得很好的经济的清渣效果^[7]。

8．3  混凝土防渗墙爆破效果和讨论

浙江中基船业船坞围堰主要是由灌注桩、混凝土防渗墙、泥石渣、挡浪墙等结构综合建设而成的复合型围堰，其中的混凝土防渗墙采用垂直炮孔爆破方法。由于防渗墙建造时有漏浆等情况，造成局部石渣没有和水泥胶结，钻孔较难成形，因此需采用ФllOmm的PVC套管护孔才能确保成孔后不塌孔，确保装药时孔壁完好。中基船业混凝土注浆防渗墙采用这种爆破方法，取得了非常好的效果，从挖渣清运过程看，混凝土防渗墙区域均被破碎充分，挖泥船能够轻松地挖起、装运。

防渗墙为素混凝土结构，强度不高，爆破时可适当减少炸药单耗。取得混凝土防渗墙较好爆破效果的关键是确定防渗墙的空间位置，施工前应根据建筑图纸和资料掌握其厚度、深度，确保钻孔准确到位，否则会出现混凝土大块，给清渣带来不便。

8．4挡浪墙爆破效果和讨论

龙山船厂围堰爆破拆除工程中遇到了大面积挡浪墙和联系梁结构，本工程根据挡浪墙的形状采用垂直孔和水平孔相结合的浅孔布孔方法，并针对挡浪墙浅孔爆破钻孔数量多、雷管布线密集、网路容易受到破坏的特点，专门对网路走线进行布局和适当的保护。通过多项保护措施，使挡浪墙和联系梁均全部准爆，爆破效果良好，混凝土全部脱落。

船坞围堰挡浪墙位于围堰的上部，具有干地施工环境，且多为薄壁钢筋混凝土结构，需采用浅孔爆破方法，选择合理的爆破参数能够取得较好的破碎效果。但挡浪墙爆破拆除也存在两个问题：首先薄壁结构的挡浪墙爆破时容易产生非常多的爆破飞石，可能危及围堰周围的设备，必须采用多种安全防护措施；其次，挡浪墙爆破采用浅孔方式，钻孔数量多，炮孔密集，应采取措施避免爆破网路中断而引起大面积的盲炮，对延期时间控制、网路连接和网路保护等提出了非常高的要求，在围堰挡浪墙爆破中能够处理好以上两点就能够取得较好的爆破效果。