鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法

鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法適用范圍

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》適用于以下各種水域、工況的水下環(huán)保碎巖施工：

1.沿海、內(nèi)河水域、自然保護區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等對環(huán)境保護要求高，對水擊波、振動波和水體污染較敏感的生態(tài)敏感區(qū)水域。

2.臨近碼頭、護岸、船閘、船塢等建筑物或城市、村鎮(zhèn)的水域。

3.建設(shè)期內(nèi)不能停止港口生產(chǎn)、船舶通航密度大的港池航道工程。

鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法工藝原理

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的工藝原理敘述如下：

在挖泥船的抓斗吊機上裝鑄鋼制造的鑿巖棒，施工時將其提升到一定高度后自由落下。依靠重力作用沖擊海（河）床巖體。由于鑿巖棒具有一定的重量和落高，產(chǎn)生的重力勢能遠遠大于浮阻力，因此使被沖擊巖體在一定范圍內(nèi)破碎。

海底的巖石表面受到?jīng)_擊力的作用時，先在接觸處產(chǎn)生彈性變形，隨后出現(xiàn)微裂紋，然后逐漸形成放射裂紋，巖石表面突然破裂，最后出現(xiàn)巖體破碎。

這種方法的特點是接觸應(yīng)力瞬間可達極高值，應(yīng)力比較集中，所以盡管巖石的動硬度要比靜硬度大，但仍易產(chǎn)生裂紋。而且沖量愈大，巖石脆性愈大，愈有利于裂隙發(fā)育。因此，用不大的沖擊能，就可以破碎較堅硬的巖石。

鑿巖棒碎巖施工產(chǎn)生的振動波及范圍與鑿巖棒的重量有關(guān)、產(chǎn)生的水擊波與鑿巖棒的形狀有關(guān)。不同形狀的鑿巖棒，將產(chǎn)生不同的入射應(yīng)力波形。一般而言，細長狀鑿巖棒入射波的振幅小，波長長；短粗狀鑿巖棒入射波的振幅大，波長短。改變?nèi)肷洳ǖ男螤?，主要是改變鑿巖棒的形狀，可以產(chǎn)生不同的碎巖效果。應(yīng)用該工法時可根據(jù)所在工程的具體巖質(zhì)條件選擇合適形狀和重量的鑿巖棒，幾種不同形狀和重量的鑿巖棒參見圖2所示。

鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法施工工藝

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下：

• 工藝流程

施工工藝流程見圖3。

• 操作要點

一、施工區(qū)平面控制點布設(shè)

1.平面控制點檢驗

將差分式全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（DGPS）天線放到各個控制點上進行數(shù)據(jù)采集，把采集到的數(shù)據(jù)用XYPLOT軟件進行處理，將處理得到的平面坐標與控制點已知坐標進行比較并驗證平面控制點，以證實誤差符合交通部《水運工程測量規(guī)范》的要求。

2.平面控制點的布設(shè)

根據(jù)業(yè)主提供的經(jīng)過驗證的平面控制點，各施工區(qū)選用最佳的定位控制點控制整個施工區(qū)。施工船定位采用DGPS進行，接收離工程施工區(qū)最近的差分站發(fā)射的固定頻率數(shù)據(jù)鏈，以此作為定位的基準數(shù)據(jù)，精度為±1~3米。

3.浚前水下地形測量

測量船：采用適合工程所在地工況的專用或由機動船改裝的測量船，測深儀換能器安裝在距測量船船臘1/3~1/2船長位置，DGPS接收機天線與測深儀換能器置于同一鉛垂線上，DGPS接收機與測深儀的數(shù)據(jù)采集同步進行，確保測深點與定位點完全重合并做到測深定標與定位時間完全同步，從而保證測深質(zhì)量。

水位控制：根據(jù)設(shè)計資料，依據(jù)實際情況和規(guī)范要求在施工區(qū)附件設(shè)立施工水尺，并設(shè)置自動驗潮儀和潮位遙報儀，實時記錄并傳報潮位變化情況，以作測量水位修正。

水下地形測量成果整理：根據(jù)外業(yè)測量成果，整理水下地形圖、等深線圖等，疊套地質(zhì)成果資料，形成指導(dǎo)施工的浚前圖。

二、施工準備

1.辦理水上、水下施工作業(yè)許可證、廢棄物海洋傾倒許可證、航行通告等必要手續(xù)。

2.根據(jù)計算機導(dǎo)航畫面將挖泥船移入施工區(qū)就位。

3.船體定位系統(tǒng)（錨鏈系統(tǒng)、鋼樁系統(tǒng)）選擇：在施工水域受限或施工干擾較大的情況下或施工區(qū)域較小，礁石面積小要求定位精度較高時使用鋼樁系統(tǒng)進行施工；在施工水域條件許可的情況下采用錨鏈系統(tǒng)施工。

三、鑿巖棒選擇

1.鑿巖棒的重量

主要根據(jù)礁石形態(tài)、巖層厚度、船舶設(shè)備的起重能力以及兼顧施工成本等因素進行選擇。一般情況下，巖塊硬度較大，巖層較厚時應(yīng)采用重量較大的鑿巖棒施工；而巖層較薄、巖石強度不大、只需鑿一次就可以達到設(shè)計深度時可選用重量較小的鑿巖棒施工。在安全距離允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)增加鑿巖棒的重量可提高水下碎巖的施工速度。

2.鑿巖棒的形狀

前端為斧頭形狀的鑿巖棒對較大面積的巖盤有較好的破碎效果。這種鑿巖棒一般頭部兩側(cè)呈楔形，并以弧形流線向鑿巖棒中上部過渡，轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷⑹?，其形狀有利于鑿巖棒的能量只向兩側(cè)傳遞，增加對巖土的破壞作用，并且在鑿巖棒嵌入巖土過深時可減少棒身側(cè)向的摩擦阻力，使鑿巖棒更易提起來。鉛筆形狀的鑿巖棒可產(chǎn)生集中的沖擊荷載，如果下層的巖石比較硬，建議使用筆狀鑿巖棒。

3.安全距離要求

鑿巖棒是在一定水深條件下依靠鑿巖棒重力作用沖擊巖體破巖，其產(chǎn)生的沖擊波和振動波會對水生生物或周邊的建筑物造成影響或傷害。施工中產(chǎn)生的振動波及范圍與鑿巖棒的重量有關(guān)、產(chǎn)生的水擊波與鑿巖棒的形狀有關(guān)，因此當(dāng)施工區(qū)域靠近養(yǎng)殖區(qū)、海洋生物保護區(qū)或建筑物時，選擇鑿巖棒時需考慮鑿巖棒產(chǎn)生的沖擊波和振動波對養(yǎng)殖物、水生生物和建筑物的影響。由于鑿巖棒破巖和炸藥水下爆炸破巖除了能量釋放速率不一樣外，其他效應(yīng)基本相同，所以其產(chǎn)生的振動波、沖擊波等可以參照炸藥水下爆炸對魚類等水生生物和鄰近建筑物能否造成傷害或傷害程度作為判斷的依據(jù)。把鑿巖棒的沖擊能折算成產(chǎn)生等量能量需要的硝鉉類炸藥用量，計算鑿巖棒施工對水生生物和鄰近建筑物的危險區(qū)半徑。因忽略了較多的阻力，因此計算所得水生生物和建筑物危險半徑安全系數(shù)比實際的大。根據(jù)現(xiàn)場的監(jiān)測結(jié)果，表1的安全距離滿足水生生物和建筑物的安全要求。表中列出的安全距離是按不同重量的鑿巖棒提升到15米高度下放碎巖進行計算的半徑距離。

注：上表建筑物以重力式碼頭作為參考，取安全振動速度為5厘米/秒。

四、確定施工方案

選擇試驗區(qū)域：根據(jù)工程實際情況，可以通過試鑿作業(yè)為確定鑿巖棒的重量和形狀、鑿巖布點間距以及鑿巖棒提升高度提供依據(jù)。一般根據(jù)地質(zhì)資料選擇巖石抗壓強度最大的區(qū)域作為試鑿區(qū)，以不同的組合參數(shù)按一定的距離分塊試驗，一般分塊大小30米x30米比較合適。可根據(jù)試鑿結(jié)果和對巖石強度的了解調(diào)整各鑿巖施工參數(shù)。

確定鑿巖布點間距：鑿巖布點間距要綜合考慮鑿巖棒的大小、形狀和巖盤的層厚及硬度。一般情況下，鑿巖棒的布點距離控制在斧頭形鑿巖棒厚度或者鉛筆形和多齒形鑿巖棒直徑的1.5~2倍左右，參見圖4。

鑿巖棒的布點間距可參見表2。

覆蓋層清挖：主要目的是減少巖石表層存在的軟質(zhì)土削弱鑿巖棒的能量、確定礁石區(qū)的具體范圍、厚度、礁石區(qū)邊界的地質(zhì)情況。覆蓋層清挖過程中要注意泥層厚度及土質(zhì)類別，存在粒徑較大碎石時施工應(yīng)使用長齒的石斗。在不影響施工效率的情況下，應(yīng)盡可能一次開挖到設(shè)計標高，以減少鑿巖棒施工的面積。

五、碎巖操作要點

1.根據(jù)施工區(qū)巖層性質(zhì)、厚度及分布、潮流方向及流速、風(fēng)向風(fēng)力等因素，確定合適的施工操作方案。

2.查驗DGPS定位顯示系統(tǒng)上的方位數(shù)據(jù)及施工區(qū)數(shù)據(jù)是否正常。

3.將鑿巖棒吊起，棒尖靠近水面，這時將儀表上的基準高度復(fù)位，并根據(jù)潮位數(shù)據(jù)和施工水深設(shè)定水深補償值。

4.根據(jù)施工計劃和計算機屏幕畫面，將鑿巖棒移吊至開鑿點上方的指定高度（根據(jù)水流急緩程度和方向等實際狀況對位置進行修正）。

5.扳動離合器操作手柄，松脫離合器，使鑿巖棒自由落下。

6.注視儀表顯示的落下深度，在撞擊底巖前的適當(dāng)距離及時制動（制動時間、距離與提棒高度有關(guān)，高度越高，制動越早）。

7.觀察鑿巖棒撞擊底巖后主吊纜的松出狀態(tài)，對制動深度位置值進行調(diào)整，避免出現(xiàn)鋼絲過度松出或者過度繃緊的現(xiàn)象。

8.手柄扳至離合器合上位置，吊起鑿巖棒。鑿巖棒一般應(yīng)吊離水面，以便觀察棒體和連接鋼絲的狀況。

9.根據(jù)GPS導(dǎo)航畫面以及儀表指示，旋轉(zhuǎn)吊臂至下一個鑿巖布點位置。

10.操作過程中與船位集控室保持聯(lián)系，根據(jù)施工位置的變化情況配合船位移動。

11.重復(fù)上述4至10的操作，直至該次作業(yè)結(jié)束。

六、清礁施工步驟

根據(jù)測量結(jié)果制定清礁施工計劃，從鑿巖施工轉(zhuǎn)為清礁施工，步驟如下：

1.拆卸鑿巖棒，換裝硬土抓斗；

2.泥駁靠船的左舷或右舷，或同時靠兩舷；

3.根據(jù)潮位數(shù)據(jù)設(shè)定水深補償值；

4.根據(jù)計算機導(dǎo)航定位畫面將抓斗吊移至開挖位置；

5.按照施工計劃和要求進行清挖碎巖和裝卸駁作業(yè)。

七、提高鑿巖施工效率

1.鑿巖施工一般按"鑿巖一清渣一鑿淺點一再清渣”這樣的步驟循環(huán)施工，要求精確掌握覆蓋層鑿巖施工和第一次清渣的土質(zhì)變化，據(jù)此合理調(diào)整鑿巖棒的類型，盡量減少鑿巖的次數(shù)，提高施工效率。

2.在清渣過程中，應(yīng)觀察挖起碎巖的狀況判斷碎巖效果，結(jié)合測量結(jié)果及時對下一步碎巖施工安排和參數(shù)作出相應(yīng)的調(diào)整。

3.施工期間，鑿巖棒以自由落體反復(fù)撞擊巖石，一定時間后會對棒端部分造成較大的磨損甚至破損，參見圖5。為了保證鑿巖效率，應(yīng)及時對磨損或破損的鑿巖棒進行修補。

鑿巖棒采用高強度合金鑄鋼制作，重量大，造價高，一般情況下采用修補方式延長其使用壽命。鑿巖棒的修補采用堆焊的方式進行。堆焊工藝要具體根據(jù)鑿巖棒的材質(zhì)和修補量考慮選擇不同硬度的焊條及其搭配比例、焊接部位預(yù)熱和保溫的時間和溫度等，以達到所要求的指標。

八、勞動力組織

無額外的勞動力需求，可按照疏浚工程抓斗挖泥船施工的人員配置進行安排。

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》無需特別說明的材料，采用的設(shè)備是在抓斗挖泥船上配備鑿巖棒、由泥駁等輔助船舶配合施工，參見表3所示。

1.抓斗挖泥船

抓斗挖泥船（圖6）為鑿巖棒施工的主要設(shè)備，主要分為船體、吊機、錨鏈和定位樁系統(tǒng)等幾個部分。

2.鑿巖棒

鑿巖棒有不同的形狀和尺寸重量，它們不同的撞擊面接觸條件將產(chǎn)生入射應(yīng)力波形和不同的破巖效果，可根據(jù)所在工程的具體地質(zhì)條件選擇使用。

3.測量儀器及軟件系統(tǒng)

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》使用的測量儀器及軟件系統(tǒng)如表4所示。

參考資料：

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的工法特點是：

1.采用抓斗挖泥船配備鑿巖棒構(gòu)成鑿巖系統(tǒng)進行水下碎巖預(yù)處理施工，用同一艘挖泥船配泥駁進行碎巖和清礁，配置簡便經(jīng)濟，無需增加其他船舶和人員（圖1）。

2.采用DGPS定位系統(tǒng)、疏浚工程電子監(jiān)控系統(tǒng)等一整套集成系統(tǒng)監(jiān)控指導(dǎo)施工，確保施工精確、快捷。

3.鑿巖棒碎巖后巖土膨松率很小，通常僅為10~15厘米，對通航水深影響不大，更能滿足擴建期內(nèi)的通航要求。

4.采用機械作用方式碎巖，操作安全可靠，作業(yè)時產(chǎn)生的水擊波和振動波的能量較小，對周邊水域環(huán)境和建筑物的安全影響不大，其沖擊波峰值遠小于魚類可承受的安全值。對鑿巖棒施工安全距離的研究形成了特有的關(guān)鍵技術(shù)。

5.沒有像爆破炸礁施工時炸藥等化工原料給水體造成的污染，更符合建設(shè)工程日益嚴格的環(huán)保要求，特別適用于沿海、內(nèi)河水域，特別是自然保護區(qū)水域內(nèi)的施工。

6.不涉及雷管、炸藥的使用，也不存在炸藥等化工原料給水體造成的污染，辦理施工手續(xù)更便捷，作業(yè)時間不受夜間、雷雨天氣的限制，有利于施工安排和工期保證。

沿海及內(nèi)河航道與碼頭的建設(shè)中，水下土石方開挖工程不可避免地會遇到硬質(zhì)巖土。而隨著中國國家海洋環(huán)境法律法規(guī)的完善和對水資源保護及漁業(yè)養(yǎng)殖的重視，傳統(tǒng)的爆破碎巖施工方法將受到更多的限制。擴建期內(nèi)港口生產(chǎn)和船舶通航不能中斷，對爆破作業(yè)的安全性問題將提出更多要求。這就需要有利于海洋環(huán)境保護和滿足通航安全要求的新施工方法。

廣州港出海航道二期蓮花山東航道工程和國華寧海電廠進港鞋子礁清礁浚深工程等工程中遇到了施工區(qū)域毗鄰碼頭建筑物和海上養(yǎng)殖場，只能間歇性封航施工保證高潮期間大型船舶安全通過、不能使用炸藥爆破傷害魚蝦類養(yǎng)殖物和水生生物、污染水體等技術(shù)難題。

中交廣州航道局有限公司對鑿巖棒水下碎巖施工工藝進行了專項研究，掌握了“鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工技術(shù)”這一關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》。

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

• 工程質(zhì)量控制標準

一、疏浚工程施工質(zhì)量執(zhí)行交通部《疏浚與吹填工程質(zhì)量檢驗標準》。參照使用挖巖和炸礁清渣的質(zhì)量檢驗標準。

1.挖巖與炸礁清渣應(yīng)滿足設(shè)計要求，開挖區(qū)內(nèi)不得出現(xiàn)淺點，平均超深不得大于1米，平均超寬不得大于4米，邊坡不得陡于設(shè)計邊坡。

2.炸礁工程的質(zhì)量檢驗應(yīng)符合交通部《航道整治工程質(zhì)量檢驗評定標準》和《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

二、航道整治工程施工質(zhì)量執(zhí)行交通部《航道整治工程質(zhì)量檢驗評定標準》。參照使用水下爆破及清渣的質(zhì)量檢驗標準，其允許偏差、檢驗數(shù)量和方法應(yīng)符合表5的規(guī)定。

注∶①硬式掃床應(yīng)提交掃床測量軌跡圖，相鄰掃床軌跡的重疊寬度不得小于1米；

②開挖線項目中" "代表超挖。

• 工程質(zhì)量目標的技術(shù)措施和管理方法

1.鑿巖施工的質(zhì)量控制可借助于測深、水下攝像儀等手段和設(shè)備了解現(xiàn)場實際地形和巖石破碎狀況，在施工過程中綜合這些狀況、巖土性質(zhì)及水深潮流等要素隨時調(diào)整施工計劃和操作方法。

2.在鑿巖過程中，要嚴格按照計劃的鑿巖布點間距開鑿，防止因鑿巖點位置發(fā)生較大偏移造成實際鑿巖點不均勻，使部分區(qū)域巖石沒有破碎而直接影響到下一步碎巖和清礁效果，并且容易造成抓斗損壞。

3.施工過程檢測：在清除完破碎的巖渣后必須通過水深測量或水下探摸了解巖盤的最新狀況，分析鑿巖施工的效果，根據(jù)巖層的厚度和破碎情況，調(diào)整布點間距或重新選用合適重量和形狀的鑿巖棒。

4.掃淺過程控制：最好采用多波束測深系統(tǒng)進行檢測，以便及時全面的反映已施工區(qū)域的淺點分布情況。若無多波束測深儀，可通過單波束加密測量來解決。

5.竣工驗收用測深儀和經(jīng)緯儀等儀器測量，并進行硬式掃床；亦可采用多波束測深系統(tǒng)掃床，不宜采用軟式掃床。

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的效益分析是：

• 經(jīng)濟效益

1.經(jīng)濟成本低：船載鑿巖棒僅使用有一定起吊能力的抓斗挖泥船配置鑿巖棒進行施工，不需要另外投資增加設(shè)備。該工藝對巖石強度為中風(fēng)化以弱的礁石區(qū)破碎預(yù)處理是非常經(jīng)濟、有效的。例如，在廣州港岀海航道二期蓮花山東航道預(yù)備工程中，鑿巖棒施工的單方成本比采用爆破炸礁工藝節(jié)約了約10%。

2.辦理施工相關(guān)手續(xù)更簡單便捷：由于船載鑿巖棒施工與一般的挖泥船施工作業(yè)相似，因此辦理水上水下施工許可證方面沒有特別的要求。與爆破施工相比，可以贏得時間。

3.作業(yè)時間不受夜間、雷雨天氣的影響，有利于工期的保障。

4.由于大多港口碼頭都臨近城市，采用爆破施工的施工時間往往受到限制，而鑿巖棒施工則不存在這種情況，可以加快工程的整體進度。

5.充分利用了原有的疏浚設(shè)備和技術(shù)，無需額外增添設(shè)備和人員配置，操作簡單便捷，解決了船舶資源與工期保障問題。

• 社會效益

1.由于國家對環(huán)境保護法律法和管理日益健全，傳統(tǒng)的水下爆破工藝對底巖進行破碎預(yù)處理，不但水中沖擊波和地震波較大，而且炸藥等化工原料也對水體造成污染，在很多場合已受限制或被禁止。鑿巖棒水下破巖施工不使用炸藥，現(xiàn)場觀測結(jié)果表明，該工藝產(chǎn)生的振動和水擊波以及施工噪聲對周圍環(huán)境和海洋生物影響很?。▽?0米外的網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類沒有影響），具有良好的環(huán)保特性。

2.隨著沿海和內(nèi)河航道、碼頭建設(shè)規(guī)模、尺度的提升，港口航道在原有基礎(chǔ)上進行擴建，建設(shè)期內(nèi)港口生產(chǎn)、船舶通航又不能中斷，對爆破作業(yè)的安全性問題必然會提岀更多要求。鑿巖棒碎巖施工正是符合這種要求的新的施工作業(yè)方法，經(jīng)鑿巖棒碎巖后的巖石膨松率很小，對通航水深影響不大并且容易維護，不影響港口生產(chǎn)、船舶通航。

采用《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：

• 工前準備

一、針對鑿巖施工作業(yè)組織必要的培訓(xùn)。

二、根據(jù)當(dāng)?shù)睾Ｓ蛱攸c配備水上施工安全設(shè)施，對船舶進行安全檢查，消除隱患。

三、建立通暢的聯(lián)系渠道，及時與海事、海洋、業(yè)主、氣象部門等相關(guān)方溝通和交流，以便能夠及時獲取和處理相關(guān)信息。

四、確保海上施工現(xiàn)場與項目經(jīng)理部之間的通信暢通無阻。

五、加強安全技術(shù)交底。

• 過程控制

一、鑿巖清礁作業(yè)

1.操作人員要嚴格按照挖泥機操作程序進行操作，施工過程中密切注意各儀表的參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題及時停止操作并通知值班輪機員。

2.操作時要集中精神，充分利用視覺與聽覺留意儀表和機器的運轉(zhuǎn)情況，起吊時注意觀察鑿巖棒、起吊鋼絲繩和連接扣件的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時報告處理。

3.輪機人員要定時巡查吊機主要設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，確保正常運轉(zhuǎn)。

4.注意施工區(qū)域周圍通航情況的變化，及時做出避讓措施。必要時提前了解船舶經(jīng)過施工區(qū)的動態(tài)。

二、移船作業(yè)

1.操作前確認周圍水域的情況。

2.在移船前，由甲板值班人員查看現(xiàn)場，確認正常后報告控制室。

• 防臺預(yù)案

因為鑿巖施工在寬闊的海域中進行施工，可能受到熱帶氣旋和臺風(fēng)的影響。因此，在施工前必須制定完善的防臺預(yù)案，并報公司相關(guān)部門批準實施。避風(fēng)錨地的選擇要提前征得當(dāng)?shù)睾Ｊ虏块T的同意。

鑿巖棒連接

一、鑿巖棒連接效果的好壞直接關(guān)系到鑿巖棒的安全和鑿巖施工的效率，宜采用有足夠富裕量的牢固連接方式，可采用單鋼絲繩或雙鋼絲繩連接。但其吊架兩滑輪間距較小時，需考慮鑿巖棒作業(yè)時出現(xiàn)旋擺的情況。為了防止強烈的碰撞和剛性連接對主吊鋼絲繩造成損傷，主吊鋼絲繩與穿接鑿巖棒鋼絲繩之間應(yīng)串接數(shù)節(jié)足夠強度的扣環(huán)及旋轉(zhuǎn)接頭作為過渡；同時必須加裝保險鋼絲繩，并且保險鋼絲繩與主吊鋼絲繩能同時固定在同一扣件上，以防止連接鋼絲繩或卡環(huán)斷裂后鑿巖棒失落水底。保險鋼絲繩應(yīng)有一定的長度，并且不阻礙鑿巖棒旋轉(zhuǎn)（連接參見圖7）。

二、連接鑿巖棒的鋼絲繩、卡環(huán)質(zhì)量要求較高，選用時應(yīng)考慮較多的富?？估瓘姸?，以避免頻繁更換鋼絲繩而影響施工。

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的應(yīng)用實例如下：

• 實例1：廣州港出海航道二期蓮花山東航道工程

廣州港出海航道二期工程項目是中國國家“十五”重點建設(shè)項目，蓮花山東航道備工程是該工程中的難點。該段航道長7723米，設(shè)計底寬160米，設(shè)計底標高-13.2米，工程量157萬立方米，其中巖石段長5435米，巖石層厚1~3米，巖石開挖量為101.35萬立方米。

為保證港口的正常生產(chǎn)，港口方要求實行間歇性封航施工，每天高潮前后開通5個小時供大型船舶進出；而且該航段緊鄰新沙港區(qū)，如果采用爆破碎巖施工，則難以保證碼頭和過往船舶的安全；環(huán)保部門為防止炸藥污染水體，不允許采用爆破施工。因此，該工程礁石區(qū)全部采用鑿巖棒輔助抓斗清除風(fēng)化巖的施工工藝。

從2005年10月到2006年6月，歷時9個月施工，工程按時完成，質(zhì)量優(yōu)良，安全生產(chǎn)無事故，共取得效益約1492萬元。

• 實例2：國華寧海電廠進港航道鞋子礁清礁浚深工程

工程位于浙江省北部象山港附近，進港航道大部分水深12米以深，而當(dāng)中的鞋子礁5000平方米礁盤平均水深只有6.6米，要保證5萬噸級的運煤船滿載進出，必須解決此問題。

該工程原由某施工單位采用水下鉆孔爆破方法施工，爆破作業(yè)產(chǎn)生的振動波、沖擊波以及受污染的混濁水體給鄰近的海上養(yǎng)殖場造成很大損害，電廠業(yè)主遭受索賠、工程被迫停工。

2006年10月，公司受委托接手該工程，采用該工法施工使工程得以復(fù)工。使用18立方米抓斗挖泥船配備重35噸、長約5米、端部為斧頭形狀的鑿巖棒破巖施工。挖泥船用3根鋼樁定位和移船，滿足了施工期間不封航的要求。施工過程中該海域未發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖魚類死亡現(xiàn)象，也不再有漁民的抱怨和投訴。經(jīng)過3個月施工，工程提前完成，質(zhì)量優(yōu)良，較短的施工期取得效益32.28萬元。

• 實例3：汕尾發(fā)電廠一期工程港池航道疏浚工程

汕尾發(fā)電廠一期工程的煤港港池航道工程施工地質(zhì)情況復(fù)雜，礁石分散，孤石較多，巖面標高和體積差異很大，施工過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計礁石區(qū)范圍外還存在面積較大、包含較多孤石且位置分布不確定的礁石淺區(qū)，地質(zhì)鉆探資料無法滿足施工要求，不僅給施工設(shè)備造成損壞，而且嚴重影響施工進度。

項目部于2007年7月運用該工法施工，采取分條分段盡量加密布點的原則，對設(shè)計范圍內(nèi)礁石區(qū)及疑似新增礁石區(qū)進行了全面地質(zhì)探摸和碎巖施工，累計完成碎巖面積4.3萬平方米。大部分的硬土和風(fēng)化巖淺區(qū)經(jīng)鑿巖施工后均松散、破碎，可以用抓斗船直接挖除，還掌握了需要爆破的堅硬花崗巖類礁石（孤石）的平面位置及分布情況，有效減少了爆破炸礁的工作量，縮短了施工時間，節(jié)省了施工成本252.5萬元。

• 實例4：沙特扎瓦爾港主航道疏浚工程

沙特扎瓦爾港工程航道22~23千米段土質(zhì)主要為3~4米厚的砂巖層，土質(zhì)硬、距離長、范圍廣，由世界第一抓200方抓斗施工，施工效率低，對抓斗損壞嚴重，不但給施工設(shè)備帶來較大隱患，而且嚴重影響工程施工進度，中交廣州航道局有限公司、中國港灣工程有限責(zé)任公司于2009年8月15日~9月19日應(yīng)用“鑿巖棒碎巖施工工法”新工藝——利用18米，抓斗船“金建”配備重35噸、長約5米、端部為斧頭形狀的鑿巖棒，采取分條分段施工，按每條寬度為20米，橫向和縱向布點間距2~2.5米，平均移船前進距離5~8米，鑿巖布點盡量加密原則，對寬175米，長1千米的航道進行了全面鑿巖施工，累計鑿巖施工565.6小時，完成鑿巖面積17.5萬平方米，經(jīng)鑿巖施工使砂巖層均有一定的松散、破碎，200方抓斗再次施工時效率提高了20%，且降低了抓斗的損壞率，節(jié)約了施工成本，保證了工程進度。

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》的環(huán)保措施如下：

一、鑿巖棒施工的環(huán)保問題主要是考慮振動、水擊波和海上傾倒對周圍水體中魚類的影響。鑿巖棒沖擊巖體過程中對破碎區(qū)以外的海床巖體產(chǎn)生彈性擾動，這種擾動以振動波的形式向外傳播。海床巖體的振動波傳達到與水的交界面，使交界面及以外的水體產(chǎn)生擾動，擾動達到一定強度便會產(chǎn)生水擊波。水擊波的強度與距鑿巖棒沖擊點的半徑范圍、鑿巖棒的形狀和重量有關(guān)。

二、鑿巖棒施工應(yīng)注意采取以下環(huán)保措施：

1.施工組織和安排嚴格按照合同的環(huán)境要求。由工程主管、環(huán)保主管負責(zé)監(jiān)督所在工程施工的環(huán)保工作，制定環(huán)保改進措施，保持與有關(guān)環(huán)保部門的聯(lián)系。

2.根據(jù)鑿巖棒施工振動與水擊波對周圍水域影響監(jiān)測報告的結(jié)果（表6），對可能造成影響范圍內(nèi)的施工區(qū)域應(yīng)在施工前與業(yè)主等相關(guān)方進行充分的協(xié)商。

3.嚴格執(zhí)行國家海洋局頒布的傾卸海洋廢棄物的有關(guān)規(guī)定。為確保到指定的拋泥區(qū)卸泥，應(yīng)將得到有關(guān)部門批準的拋泥區(qū)位置及拋泥航線輸入泥駁（或拖輪）用于導(dǎo)航的計算機。

4.開工前應(yīng)對所有的施工設(shè)備，尤其是泥艙的泥門進行嚴格檢查，發(fā)現(xiàn)有可能泄漏污染物（包括船用油類及疏浚泥砂）的必須先修復(fù)后才能施工；在施工過程中應(yīng)密切注意有無泄漏污染物的現(xiàn)象，如有發(fā)生應(yīng)立即采取措施。

5.加強施工船舶自身的防污管理，船舶施工時產(chǎn)生的油污水必須通過船舶身配置的油水分離器處理，處理后的污油用桶裝運到指定地點；禁止把施工中的生活垃圾直接拋入水中，應(yīng)用袋裝處理后運到指定地點。

6.與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保部門密切配合，共同做好工程施工環(huán)保工作。

《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》被評為2010年度交通運輸部水運工程一級工法。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《鑿巖棒水下環(huán)保碎巖施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B

《觀賞水體水下景觀施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.清理后的泡沫不得隨意丟棄，應(yīng)及時清理至現(xiàn)場指定地點，集中外運，防止白色污染。

2.未使用完的粘結(jié)材料不得：在現(xiàn)場傾倒，應(yīng)用廢料桶收集后清運出場。

3.膨脹栓施工時，避免在大風(fēng)或氣流太大的地方進行，防止產(chǎn)生揚塵。

4.膠粘劑隨用隨拌，避免拌合過多，15分鐘內(nèi)使用完畢。

按物質(zhì)來源可分為陸源碎屑巖和火山碎屑巖兩類：

火山碎屑巖按碎屑粒徑又分為集塊巖（>64毫米） 、火山角礫巖（ 64～2毫米）和凝灰?guī)r（<2毫米)、粗礫巖（256～64毫米）、中礫巖（64～4毫米）、細礫巖（4～2毫米 ）。

陸源碎屑巖中，砂巖按砂粒大小可細分為巨粒砂巖（2～1毫米），粗粒砂巖（1～0.5毫米）、中粒砂巖（0.5～0.25毫米 ）、細粒砂巖（0.25～0.1毫米） 、微粒砂巖（ 0.1～0.0625毫米 ）。粉砂巖按粒度可分為粗粉砂巖（ 0.0625 ～0.0312毫米 ），細粉砂巖（ 0.0312～0.0039毫米 ）。