水下钻孔爆破施工技术的近年进展

近几十年随着钻孔爆破机具的不断改进和创新，以及水上作业方式多样化的进展，在自升式水上作业平台上，用双套管式回转冲击凿岩机（OD法）钻孔，采用抗水耐压的专用炸药和起爆器材，装于密封圆筒器内装填或用风动装药器或水压装药器在作业平台直接装药，用无线遥控起爆综合配套技术已成为当今水下钻孔爆破法主要发展方向。

工程实践表明，水上作业平台施工法的成败关键是作业平台能否在施工点水面上准确稳固定位，精确顺利钻孔，安全实施爆破。常见的水上作业平台有以下几种结构形式：

（1）固定支架平台。其包括在浅水、流速小的靠岸作业区，通过支架固定在水底上的木栈桥支架作业平台；在航槽狭窄、水流紊乱、流速较大、作业船难以稳固定位区，采用岸边固定支架悬臂式作业平台，以及严冬季节冰封河湖区在水面冰层上凿孔，跨冰孔架设的固定支架作业平台。这类作业平台缺点是固定于爆破区水面上，不能移动，作业范围狭小。

（2）浮式作业平台。这类作业平台是依靠锚缆，将由木船、铁驳船、浮箱或浮筒等浮体组装成的简易浮动作业平台，固定于爆破区的水面上，其中双体浮式平台，中间留有0.5 m宽左右的空隙作为施钻时插钻杆、套管的缺口之用，钻机可移动于铺设在平台上的轨道上，调整钻孔定位后固定其上。另一种带支承桩的浮筒作业平台可利用手摇、绞车定位及移动，在2 m/s流速下施钻爆破，若设有气压传动装置控制的支承桩，更有助于提高平台的稳定性。此平台较普遍使用。例如，乌江渡水电站围堰基础水下爆破自制6个7.5 t浮筒拼装成钻台，上面装有3部钻机作业；而摩泽尔河爆破疏浚工程采用由7个浮筒拼装而成的作业平台。浮式作业平台如图8-7所示。

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图8-7　带支承桩的浮筒作业平台

1—支承桩；2—平台；3—浮筒；4—风动绞车；5—钻机移动轨槽；6—钻机；7—管式定位器

浮体作业平台可采用抛锚稳船，水深不大时，还可采用钢管组成支杠，下插于水底，以稳定浮船，定位施钻。在水深、流急、浪大、漩涡多的水域或航运频繁江河峡谷区，则宜用船体宽大、吨位在150 t以上的铁驳船改装成作业平台，以保持在恶劣水域环境中工作平台的稳定性。例如，在香港地区开挖香港至九龙水下沉埋或隧道基坑时，采用铁驳船做爆破工作船，船身长28 m，宽14 m，安装3台OD钻机，能在20 m水深情况下施钻9 m深的炮孔。我国黄埔港航道整治爆破工程中，采用两条220 t载重驳船作业平台，每条船上安装5台钻机（间距2.5 m），对水下钻孔参数控制十分方便。远距离移动靠拖轮，近距离移动靠本身锚机，用六分仪船上定位，定位坐标误差20 cm以内。

（3）永久性的专业钻孔爆破工作船。为适应水上钻孔爆破特点，船上配备专门技术设施。其包括：随潮水涨落能自动调节的伸缩管和锚定设备，以克服海上潮差、波浪、流速和紊流的影响；利用固定导向设备保证钻孔位置精度；依靠移动式装药导管及活动的爆破网路接线阀，通过覆盖层在水面上进行钻孔和装药。从而能缩短爆破作业时间，减轻劳动强度。船上还设有打捞机具，可将水下爆破时残留的导线、浮标及接线杆等爆破器材在爆破后即打捞到船上。在进行钻孔作业时，不需封港断航，对航运干扰较少。其适用于8～20 m水深，流速3.0 m/s，浪高1 m的水域进行作业。