通航河道爆破礁石疏浚施工技術的有效運用

◎ 張焱 廣東正方圓工程咨詢有限公司

通航河道通常指的是具備一定航道條件和規則的，可以確保船舶自由、安全行駛的河道。近幾年，通航河道在物流和運輸領域的重要性日益凸顯，該類航道不僅為貨物運輸提供了更加便捷、經濟和高效的選擇，也為旅游和休閑活動提供了機會。需要注意的是，現階段，航道水深已經無法滿足交通水運的要求，增加通航深度勢在必行。傳統觀念中，存在覆蓋層的河段，通常要先挖泥再進行疏浚施工，沒有覆蓋層的河段則通過炸礁的方式完成開挖，但由于炸礁會污染水質和附近環境，因此，該技術已逐漸被邊緣化，在此背景下，爆破礁石疏浚技術應運而生，本文便以該技術為研究對象，對項目施工方法和技術要點進行了說明，以供參考。

1.項目概況

A 通航河道投入使用的時間較長，現有部分區域出現了礁石堆積的現象，導致河道的通航深度不理想，給船舶航行帶來了一定的風險。為了確保船舶安全通行，當地政府決定全權委托專業機構，對河道進行疏浚施工。施工方派技術人員前往現場展開勘測，發現該河道有一段長約2km、寬約25m的河段堆積了大量礁石，導致船舶無法正常通行，隨后，施工方以現場情況為依據，制定了相應的爆破礁石疏浚方案，希望能夠盡快移除河道中的礁石，恢復航道寬度和水深，同時提高河道的通航深度，確保船舶安全通行。事實證明，以前期調查所掌握信息為依據，有針對性地制定爆破方案和安全措施、規范的施工步驟，能夠有效移除礁石，恢復河道的航道條件，并且提高河道的通航能力和安全性。

2.爆破礁石疏浚施工的流程

（1）前期準備：正式施工前，施工方要進行詳細的調查和勘測，確定施工區域現有礁石的位置、數量、體積和堆積情況。在此基礎上，考慮爆破施工對附近環境的影響，制定相應的安全、環保措施。

（2）確定方案：根據調查結果，制定爆破方案，確定爆破點、選擇爆破使用的炸藥并設定相關參數。與此同時，根據具體情況，分析爆破安全性，預測爆破效果，確保施工過程始終可控。

（3）布置設備：以爆破施工方案為依據，在河道恰當區域布置爆破需要用到的設備，具體包括炸藥、引信和遠程遙控裝置等[1]。

（4）安全疏散：對附近居民、相關人員進行安全疏散，沿施工區域設置警示標志，確保周圍區域的安全。

（5）實施爆破：施工人員以爆破方案和設備布置情況為依據，在安全的條件下，嚴格按照規定實施爆破。注意爆破的時間還有頻率，避免對周圍環境、既有設施造成不利影響。

（6）疏浚清理：完成爆破后，通過機械清理、人工清理等方式，清除爆破的碎石物料、礁石，確保河道能夠恢復理想運行狀態。

（7）環境保護：待施工告一段落，施工方應組織現場人員，清理施工所產生的垃圾還有廢棄物，為周圍植被、水生生物提供良好的生長環境。

3.爆破礁石疏浚施工的技術要點

爆破礁石疏浚施工流程較為復雜，每個環節的側重點、技術要點均有所不同，只有做到全面掌握，才能使其優點得到充分發揮。

3.1 前期準備階段

正式施工前，先要準備施工所需設備及材料，具體見表1、表2。

表1 項目施工設備

表2 項目施工材料

3.2 測量水下地形

測量水下地形的技術要點如下：一是通過橫斷面法測量地形，在此期間，測量方向和航道始終保持一致。二是GPS接收機優選雙頻測量接收機，根據現場情況，設置采樣高度角、采樣率。三是如果條件允許，可以分別在船首、船尾安裝測深儀和GPS接收機，同步測量點位，將測量值的平均值作為點位坐標。四是依托數據通信鏈，對測量船所安裝測深儀、GPS接收機與岸上既有GPS基站加以連接，確保測量數據能夠同步到GPS基站[2]。

3.3 確定設備位置

本項目中，施工方采用了GPSRTK技術，根據岸邊所設定基準點坐標、船首接收機坐標、船尾接收機坐標，確定鉆爆船位置，保證鉆爆船的方向、河道中線一致。而施工方決定采用GPS-RTK的原因，主要是該技術能夠利用GPS信號以及參考基站的數據，實時計算出移動站的位置，憑借精確的差分計算和校正，提供cm級別的定位精度。該系統主要由參考基站、移動站兩部分組成，其中，基站位于已知位置，主要負責收集衛星信號、真實位置數據，并將該信息傳輸給移動站，移動站則可以接收來自衛星的信號、基站提供的參考數據，根據所接收的各項數據，實時計算其位置[3]。

本項目中，要想使GPS-RTK技術的優點得到充分發揮，有以下兩方面內容需要施工人員引起重視：其一，沿岸邊設置2個基準點，準確記錄基準點坐標，保證基準點與船首接收機、船尾接收機的連線平行于船舷。監測接收機的位置，確保鉆爆船始終在礁石的上方，在此基礎上，對比接收機、基準點坐標，根據坐標調整鉆爆船當前方向，使其平行于施工基線。其二，定位工作結束后，通過拋錨的方式停泊，通航側應配備自重偏重、能夠迅速沉底的優質錨鏈，以免船舶安全受到影響。

3.4 水下鉆孔作業

鉆孔前，施工方需要以現場情況為依據，對鉆孔的布局、直徑、間距和排距加以確定。隨后，根據鉆機位置的精確度，判斷是否需要滑移軌道，微調鉆爆船位置。鉆機到達指定位置后，先以礁石高度為依據，確認鉆孔的深度，再鉆孔并清孔。鉆孔完成后，在套管內放入配重導管并抽出套管，這樣做可以確保河水先進入孔洞再浸入套管。由抗浮原理、配重原理可知，配重導管要想發揮作用，關鍵是要在下段側壁、末端配重部位開孔，同時用無紡布纏腰，保證導管露出水面，只有這樣才能夠充分填充鉆孔，避免由于硬巖回流，導致鉆孔堵塞[4]。此外，配重導管在裝藥、回填等環節同樣發揮著重要作用，這點應有所了解。

3.5 裝藥以及填塞

待鉆孔施工告一段落，按照要求對炮孔藥柱進行加工，酌情設置配重，以免藥包浮起，無法發揮作用。水下爆炸所需起爆器材包括電線、雷管等，上述器材應具備理想的防水性。裝藥時，先沿配重導管的引料方向放入藥柱，藥柱到達管底后，再沿引料方向引出引爆導波管，將引爆導波管和管外浮球相連。裝藥完成后，用級配砂石充分填塞孔洞。上述工作結束后，將鉆爆船駛入安全區，在保證設備、人員安全的前提下，實施爆破，復查施工區域的礁石高度，若高度符合要求，可過渡到下一環節。

3.6 水下爆破常見問題及解決措施

3.6.1 孔塌

孔塌的處理方案為：第一步，評估孔塌程度和影響范圍，判斷是否需要停止施工。第二步，使用適當的工具清理破石、土壤和其他殘余物，恢復通航能力。第三步，根據孔塌的情況，使用恰當的填充材料進行修復，例如，河砂、礫石等，恢復河床的平整性。第四步，用合適的封堵材料，將孔洞密封，避免問題再度出現。

3.6.2 盲炮

根據出現盲炮的原因，采取恰當的處理措施，可以使問題得到有效解決。如果問題的原因是炮孔封堵不嚴密，應酌情改進封堵的方式或材料，若問題出現的原因是施工方案不夠詳細、準確，沒有考慮河道的水力特征以及周圍的環境，則需要重新勘測現場并制定施工方案，確保操作的安全性和效果的合理性。

3.6.3 啞炮

如果施工期間遇到啞炮，首先要停止施工，確保施工人員的安全，其次要評估出現啞炮的問題，最后要根據評估的結果，采取相應的措施。如果是爆炸物本身的質量或性能不符合要求，導致出現啞炮，應更換供應商或是爆炸物。如果問題是由于施工方案設計、操作不當所引起的，則需要重新評估并調整施工方案。

4.爆破礁石疏浚施工的管理措施

4.1 安全管理

實踐經驗表明，要想保證施工現場安全，應做到以下幾點：

1）安全策劃。正式施工前，施工方聯合各單位進行詳細的安全策劃與評估，確保施工過程中，現場人員和設備的安全?？紤]到爆破作業風險系數高，因此，應提前制定應急方案，明確各種意外事件的處理步驟、責任人，并確?，F場人員熟悉處理方法，以從容應對可能發生的情況。

2）控制爆破參數。嚴格控制爆破參數，包括但不限于炸藥用量、爆破深度、范圍，酌情選擇并配置炸藥、引信，確保爆破安全性、最終效果均能夠達到理想水平。

3）選擇爆破時機。選擇爆破的具體時機時，應重點考慮考慮項目所在地的天氣、施工現場的水位。切記不得在強風、大雨等惡劣天氣下施工，以免施工安全性、爆破效果受到影響。

4）安全防護措施：在施工現場設置必要的安防措施，例如，安全警示標志、周界隔離。為施工人員提供安全帽、救生衣，要求進入現場的人員嚴格按照要求佩戴安防裝備。

5）重視安全預警。安裝先進的監測設備，實時監測現場水情、天氣和爆破情況，設立科學的預警機制，在發生意外的第一時間采取恰當措施，保證人員安全。

6）組織人員培訓。所有參與施工的人員均需要接受相關培訓，全面了解并嚴格遵守施工規程、安全操作要求。

4.2 質量管理

施工質量管理是確保施工過程、結果符合要求的關鍵，對本項目而言，實證有效的措施包括：第一，建立適用于項目的管理體系，明確質量管理的目標、職責分工和方法，確保施工質量可控。第二，制定完整、可行的技術規范還有施工方案，結合現場情況，確定爆破作業方案、疏浚計劃，明確各項施工要求。第三，根據所制定技術規范、設計方案，有序開展質量控制和檢查等工作，重點檢查爆破設備、材料的質量，確保施工過程符合質量標準。第四，裝藥前，使用恰當工具測量孔深，保證裝藥到位。第五，定期進行隱患排查，及時處理排查所發現的問題，避免影響整體質量。第六，建立完善的記錄體系，保留施工日志、檢查記錄、非合格品的處置記錄，形成相應的文字報告，為后續評估施工質量等工作提供依據。第七，視情況決定是否聘請第三方機構，由其對施工過程、最終結果進行獨立檢測和評估，確保項目質量符合要求。

4.3 其他注意事項

爆破礁石疏浚的難度極大，為保證施工效果、人員安全，還要對以下幾項工作引起重視：首先是前期勘測分析。正式施工前，應對現場進行詳細的勘測和分析，準確了解礁石的分布、特性以及規模，制定可行的爆破方案并選取適當的爆破工藝。其次是做到施工合規。獲得相關部門的施工許可后，再著手準備后續工作。施工期間，應嚴格遵守法律規定，與項目所在地的政府、管理機構保持溝通，以環保要求為依據，對施工方案的細節作出相應調整。最后是保護現場環境。在施工中，酌情采取適當措施，減少爆破對環境的影響，例如，合理控制噪音和震動、及時處理炸藥殘渣，確保施工現場以及附近區域清潔，隨后，以環保要求為依據，全面落實環境恢復工作。

5.結束語

A通航河道重新投入使用后，與施工前相比，河道堆積的礁石被徹底清理，寬度和穩定性得以恢復，同時其通航深度也得到了明顯提高，由此可見，爆破礁石疏浚對保障河道通航能力、促進水上交通和經濟發展具有積極作用。未來，有關人員應加大對該技術的研究力度，制定更加完善且科學的施工方案，確保其價值能夠在河道施工領域得到最大化實現。