近海海底輸油管道的炸、清礁工程

張 磊,江昔平

(安徽理工大學,安徽 淮南 232001)

1 工程概況

1.1 工程概況及周邊環(huán)境

海底輸油管道全線設置兩條原油海底管道并行敷設,另外鋪設一條LNG管路。登陸端海岸屬于基巖岸灘。該登陸點北側(cè)約 600 m 處有一正在爆破開挖小山頭,海拔約90 m。緊鄰一個已廢棄的出運碼頭,西南方向1 000 m有一座已建成的車客渡碼頭,西南側(cè)海域有一條深槽,最大水深達 63 m,該登陸段位于該深槽北側(cè)陡坡處,海底面向西南方向傾斜。另外,在該登陸點東北方向約 90 m 為正在施工且不斷的進行爆夯的某圍填海工程規(guī)劃的東側(cè)海堤,該登陸段走向與該堤壩基本平行,與堤壩外坡腳線最近距離約 40 m。

1.2 工程特點、難點分析及應對措施

1.2.1 工程特點與難點分析

經(jīng)過認真研究設計圖紙及技術規(guī)范等相關資料,仔細踏勘施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境,通過對施工區(qū)域的水文、氣象以及工程地質(zhì)報告等自然條件的分析,本工程的重點和難點如下：①炸礁區(qū)水深、流急,不能全天候施工,增加了施工難度；②部分施工區(qū)待炸巖層很薄,對鉆孔、爆破效果及施工效率的影響均較大；③大部分施工區(qū)域處在潮間帶,施工船舶只能趕潮水,嚴重影響施工效率。

1.2.2 針對性措施

1)專人收聽本地海洋天氣預報,盡量在海況較好的情況下進行施工。

2)安排專人觀察潮水,提前合理安排船舶施工,以減少潮水對施工的影響。

3)編制切實可行的防臺風預案,確保臺風季節(jié)的施工安全。

4)根據(jù)施工環(huán)境特點,制定詳細的安全措施,做好安全防護工作,確保施工安全。

5)潮間帶不能用船舶施工的部分,趕潮水用履帶式鉆機鉆孔,在孔內(nèi)提前裝入Φ110 mm的PVC管,并做好防護,與陸域炮孔一起裝藥。

6)根據(jù)工程特點及礁石的分布情況,做到預先籌劃,提出對策,做到優(yōu)化組合、合理組織、科學安排、確保工程質(zhì)量和施工安全。

2 水下鉆孔爆破施工

2.1 施工平面布置(見圖1)

圖1 鉆孔平面布置圖

2.2 拋錨移船

鉆爆施工船舶各拋設四具錨,艏艉各兩具,錨纜長250～300 m。移船放炮后或者進入一個新施工區(qū),鉆爆施工船均采用RTK衛(wèi)星定位儀,定好船位位置后,鉆爆船利用錨纜拉力定住船舶。施工人員在船上鉆孔、裝藥和其他操作,炮工連線完畢后,用錨纜將船舶移至安全警戒區(qū)域以外,確認安全后發(fā)起爆警報,然后起爆,起爆檢查完畢后,再將施工船舶移回重新定位施工。

2.3 爆破參數(shù)選取

根據(jù)本施工區(qū)礁石的巖石性質(zhì),爆破參數(shù)選取如下。

孔距取a=2.5 m,排距取b=2.5 m,孔深：3～7 m,孔徑d=138 mm,超深Δh取3.0 m。

藥柱直徑D：選用高爆速、高猛度的水膠炸藥,藥柱直徑D=110 mm。選用8#高精度、高強度毫秒微差導爆管工業(yè)雷管。

施工過程中可以根據(jù)實際情況,按要求調(diào)整合適的爆破參數(shù)。

2.4 裝 藥

施工時采用防水性強,爆炸性能好的水膠炸藥[2]?？變?nèi)采用毫秒微差導爆管雷管,孔外采用導爆管雷管配擊發(fā)槍起爆[3]。炮孔鉆完并經(jīng)驗收合格后,由炮工裝藥。不同孔深的炮孔按公式計算的藥量裝藥。

炮孔裝藥量計算公式為：

Q=q·a·b·H

(1)

式中，Q為炮孔裝藥量,kg；q為炸藥單耗,kg/m3,本工程6級軟質(zhì)巖石,根據(jù)筆者多年對同類巖石的爆破經(jīng)驗,單位炸藥消耗量取1.72 kg/m3,考慮深水壓力和較厚的淤泥覆蓋層的影響,單位用藥量增加20%,即q=1.72×1.2=2.06 kg/m3；a、b、H分別為孔距、排距、巖層厚度,m。

堵塞長度：0.5～1.0 m。

根據(jù)本工程礁區(qū)的巖石性質(zhì),實際操作中,裝藥長度取孔深的4/5。炮孔藥柱長度小于3 m時裝一個起爆體,位置裝在距孔底1/3～2/3裝藥高度處；炮孔藥柱長度等于或大于3 m時,裝兩個起爆體,各裝在距藥柱底部的1/4和3/4的位置均勻配置。孔內(nèi)裝藥示意見圖2。

圖2 孔內(nèi)裝藥示意圖

2.5 起爆網(wǎng)路聯(lián)接

起爆網(wǎng)路采用孔間6個段號微差、孔外延遲的非電起爆網(wǎng)路,每個起爆體內(nèi)裝兩發(fā)并聯(lián)的導爆雷管,孔外采用導爆管雷管配擊發(fā)槍起爆。一次起爆炮孔數(shù)要根據(jù)每次允許起爆的最大藥量和起爆能力大小而定[4]。水域起爆網(wǎng)路示意見圖3。

圖3 水域起爆網(wǎng)路示意圖

3 結(jié) 語

近海海底輸油管道的炸、清礁工程施工難度大、爆破要求高、影響因素不確定性高。本工程方案選取合理,鉆爆參數(shù)精確,技術措施采用合理且可行,爆破結(jié)果滿足設計要求。近海岸炸、清礁工程施工工藝、設備的提升為海洋資源的合理開發(fā)利用提供了保障。

[ID:009521]