宁波舟山港龟山航门航道段水下炸礁风险及应对

1、宁波舟山港龟山航门航道段水下炸礁风险及应对摘要：高流速地区的水下炸礁施工一直以来都是航道整治工程的难题之一，本 文结合舟山港龟山航门航道炸礁施工风险应对实例，希望能对类似工程的建设提 供参考。关键词：高流速；水下炸礁；风险；应对宁波舟山港龟山航门航道段位于秀山岛与官山岛之间，流急水深，素有鬼门 关之称。该施工区水文环境恶劣，施工环境复杂，历经多次整治工程均未取得理 想效果。1、工程概况1.1炸礁设计尺度秀山大桥西侧网仓礁部分处于航道范围内，航道边线与炸礁底边线之间考虑 约一倍船宽（远期通航船型，10万吨油船）的安全距离，取45m，炸礁设计底高 程按照远期规划航道设计通航底标高考虑，取-17.5

2、m，炸礁边坡1： 1。1.2礁石概况网仓礁基岩多为直接裸露泥面，礁顶水深约15.417.5m，岩层平均厚度1.0m， 礁盘面积0.69万m2，无淤泥覆盖层。礁石岩性部分为6级软岩石（约占42%）， 部分为8级中等硬度岩石（约占58%）。2、环境条件2.1自然环境舟山本岛一岱山岛水域属北亚热带南缘海洋性气候区。季风显著，风速大， 全年多大风，多年平均大风（瞬时最大风速28级17.220.7m / s）日数90天。根 据工程水域大、中、小潮期间水文测验资料，实测最大涨潮流速约3.89m/s （7.6 节）。工程附近没有波浪实测资料，经调查受台风影响期间的浪高曾达1.5 2.0m。基岩多为直接裸露泥

3、面2.2地质条件根据勘探孔揭露，本次礁石为：微风化凝灰岩（K1g）:黄褐色、青灰色，晶 屑凝灰结构，块状构造，岩芯呈短柱状，岩石较坚硬，裂隙较发育，裂隙面有灰 黑色铁锰质分布，锤击声较清脆、难碎，勘探深度范围内未揭穿该层。2.3施工环境1#炸礁区位于龟山航门航道，该航道上有多条客运线路。根据对工程区域通 航船舶进行调研，经过1#炸礁区的客运船舶约24艘次/日。官山岛与秀山岛之间 秀山大桥工程目前正在实施，桥体本身距离炸礁最近施工点不足300m。中交二 公局主要承接的是秀山大桥主塔的施工，二公局施工船舶较多，在秀山大桥西侧 敷设有一条临时施工电缆，连接施工平台与岸岛。中交二航局主要承接的是秀山

4、大桥南侧引桥的施工，其在进行水下墩台切割作业时，有水下潜水作业，潜水作 业点距离炸礁施工作业点最近距离约400m。3、施工难题及存在的风险（1）环境复杂，钻爆船定位难龟山航门航道段流速大，且礁石上无淤泥覆盖层，使用传统锚缆定位法时， 海军锚无法锚定。且部分礁石位于航道内，如锚缆过长，占用航道面宽过大，将 直接影响到航道内客船及其他船舶正常航行。另外，如发生走锚，可能会对锚缆 范围内的临时施工电缆造成破坏。（2）船舶流量大，协调工作难除航道内正常航行的船舶外，附近在建秀山大桥施工单位也有多艘施工船舶。 航道内船舶流量的增大，间接地增加了航道内发生船舶事故的概率，导致安全风 险增加。而且，所属船舶

5、牵涉单位多，协调起来工作量大。（3）避让客船，有效作业时间短客船正常航行时间一般为06： 0019： 00之间，夜间客船停航。但是由于炸 礁施工的特殊性，炸药、雷管等爆破器材一旦丢失，后果不堪设想，属地公安部 门一般不同意爆破器材在施工船舶夜间存放。钻爆船钻杆对风浪条件十分敏感， 风浪条件3级以上时，钻爆船钻杆由于晃动将无法稳定。白天涨落潮时间段由于 水流急，无法正常钻孔。因此，如不能夜间施工，有效作业时间将缩短至仅白天 平潮时段。（4）潜水作业距离近，危险性大中交二航局潜水作业点距离炸礁施工作业点最近距离约400m，根据水运工 程爆破技术规范JTS204-2008，当单次最大起爆药量在200

6、1000kg时，对水下 钻孔爆破，潜水作业的安全距离是1400m。本工程潜水作业点处于炸礁影响范围 内，且潜水作业也需利用白天平潮时段，因此，本工程炸礁施工将不可避免的与 中交二航局潜水作业存在冲突情况。潜水作业的同时一旦进行炸礁起爆作业，可 以预见将发生伤亡事故。4、施工工艺及风险应对措施4.1施工工艺4.1.1船机设备选择国内常见的钻爆船定位方式有锚缆式和平台式。在高流速水域施工时，一般 选用平台式。本工程由于成本和资源受限，考虑采用锚缆式定位方法。另外，考 虑非自航船舶在船舶走锚时控制能力有限，本工程最终确定采用自航锚缆式钻爆 船。钻爆船基本参数：船长49m，船宽15m，型深3m。该钻爆

7、船配备三台高风 压英格索兰空压机和五台全液压航道钻机，钻机钻头孔径为146mm，一次钻爆面 积可达约882m2。4.1.2施工工艺流程施工准备T钻爆船抛锚定位T钻孔T装药T起爆T抓斗船清渣T运泥船运渣T 自检测量T扫浅T第三方验收9交工。4.1.3爆破参数设计（1）钻孔方式及孔径：本工程采用垂直钻孔方式，钻孔孔径为146mm。（2）炮孔布置方式：采用矩形方式布孔。（3）炸药单耗：水下爆破的炸药单耗取q=1.8Kg/m3。（4）单孔装药量：Q取75kg（5）装药结构：钻孔内连续装110mm的药卷。孔深小于10m装2枚雷管， 雷管分别放置在总装药长度的1/4和3/4处。（6）网孔参数：设计炮孔间距

8、a=2.53m，炮孔排距b=2.53m。（7）堵塞长度：水深大于6m不需堵塞。（8）爆破网路：采取单排起爆，每排10个孔每2个孔一个段号共分5个段 号，最后用2发180米1段导爆雷管引爆。4.2风险应对措施4.2.1采用微差爆破，降低爆破影响微差爆破时采取孔间微差单段延迟爆破，每个炮孔装一个段别的塑料毫秒导 爆管，用各炮孔起爆次序与时差来减少爆破后出现的大块率，减少地震波、冲击波的强度，以最大限度确保附近建筑物或其他构筑物的安全。4.2.2利用扭王块制作地笼，确保钻爆船定位稳固锚缆定位采用四缆定位法，在预制场加工8只25吨扭王块，每2块为1组， 作为锚碇结构沉入海底，并对炸礁船钢丝绳加粗。施工

9、过程中，锚定结构位置基 本固定，确需调整位置时，利用起重船起吊扭王块转移。航道侧的扭王块要求不 超过航道中心线，预留半幅航道，降低对航道正常通航活动的影响。预先核对中 交二公局临时施工电缆位置，扭王块沉放时应避免与施工电缆发生碰触，以免对 电缆造成破坏。4.2.3做好沟通协调，确保各相关方安全开工前，分别于客船单位、中交二航局、中交二公局签订安全生产管理协议， 明确各自安全职责，并建立起有效的联络机制。安排专人值守瞭望客船航经情况， 在客船驶离爆破作业区1500m后，方可进行起爆作业。钻孔作业时，要求客船单 位高速轮减速通过，以降低对钻杆钻孔的影响。针对潜水作业的危险性，由双方 每日班前通报作业计划。在潜水员出水后，潜水作业班组立即通知爆破作业班组， 爆破作业班组起爆作业前务必确认是否仍有潜水作业，确保起爆作业与潜水作业 不同时进行。4.2.4利用信息化监控，加大风险管控力度本工程可采用基于4G信号的高清移动监控系统，结合船讯网精确定位功能， 对现场施工船舶进行全天候管控。施工单位可通过监控终端实时查看现场爆破作 业情况，及时下达各项施工作业及安全指令，