据山西新闻网2016年1月29日讯 2015年12月31日下午4时45分,山西云泉岩土工程有限公司爆破总指挥张云一声令下,阳泉市饮用水水质改善工程提升泵房沉井外侧毫秒延时爆破声依次响起,伴随着强有力的爆破声,一个6层楼高、近两个篮球场大、自重7000多吨的沉井精确下沉到位。人们欢呼着,庆祝着。此次全国最大的岩石上的沉井深部平面外侧“第一爆”质量控制之好,爆破精度之高,实属罕见。
爆破现场,阳泉市自来水公司总工程师、项目负责人常晋芳激动得热泪盈眶:“由于沉井所处位置的土石结构情况复杂,沉井进入石灰岩层后,摩擦系数增大,难以继续下沉。3个多月以来,尽管我们采取了各种措施,工程却毫无进展。这次,山西云泉岩土工程有限公司的完美爆破使得沉井精确下沉,克服了开工以来遇到的最大困难,保障了工程的按时完工,阳泉人民喝上安全水的日子不远了。”
近年来,受深层岩溶水的水质特点及采煤影响,阳泉市主要水源地娘子关泉水的总硬度、硫酸盐等含量逐渐升高,经常处于国家标准的临界状态。为改善水质,2015年4月1日,阳泉市委、市政府与山西太钢碧水源环保科技有限公司签订了EPC总承包合同,城市饮用水水质改善工程建设正式开始。
城市饮用水水质改善工程的施工地点位于平定县娘子关一级泵站南侧,占地面积约18亩,工程概算总投资1.558亿元。此工程采用“自清洗过滤器+二级纳滤”工艺,通过降低饮用水的硬度和硫酸盐浓度,使该市饮用水的各项指标优于国家饮用水卫生标准。施工内容主要包括新建提升泵房、软化处理车间。目前,软化处理车间主体工程已经完工,软化水设备已经进场,工程进入设备安装调试阶段。而与软化水车间配套建设的提升泵房沉井在下沉中却“卡了脖”。
该沉井是国内最大的岩层上下沉沉井,自重7000多吨,高19米,平面直径28.4米。沉井下沉到15米时,被下部硬质石灰岩卡住致使剩余的3.3米无法继续下沉,直接阻碍了相关后续工程的开展。沉井不能下沉急坏了全体职工,好多负责人嘴角都长了泡。阳泉市委书记陈永奇也多次到现场督战,他要求请国内顶级专家论证,想一切办法,保质保量按期完工,让市民早日喝上放心水。
专家们经过多次分析后认为,要想沉井下沉,爆破是最好的选择,但事情的复杂性在于——爆破点距离井壁外侧1米左右、深17米左右,附近又紧靠阳泉市娘子关提水工程的供水涵洞,要保证井壁、涵洞不受损伤,同时又要保证这个体量的大家伙均匀下沉到设计位置,是国内从来没有过的技术难题。谁敢担此重任?谁又能保证万无一失?山西云泉岩土工程有限公司脱颖而出,董事长张云在关键时刻毅然决然地接过了这个“烫手的山芋”。
2015年11月4日,山西云泉岩土工程有限公司接下了阳泉市饮用水水质改善工程提升泵房下部沉井助沉工程的重任后,立即组织技术、测绘人员在现场进行了勘测,通过勘测得知:该地段上部8米为卵石地层,中间4米为风化泥灰岩,下部为硬质石灰岩,卵石地层和石灰岩中均有水。他们又对沉井四个支点进行现场测量和标定,对支点的长度进行核实。并采用跟管钻进不间断成孔方法,对井底刃脚外侧的岩体塌落情况进行电视摄像,取得了第一手的资料。技术人员根据资料提出了初步意见,经建设方、总包方组织专家、技术人员进行论证,最终确定了爆破方案。
爆破后沉井下部与刃脚部分卡住的岩层能否松动、破碎,沉井能否顺利下沉,钻孔是关键,依据方案要求,工人们在沉井每个支撑点附近距离井壁1米处设立8个炮孔,间距为1米,支点之间孔间距3米左右。开孔孔径为130毫米,钻入完整基岩层后改为110毫米,钻孔的同时进行测斜,以确保孔到位。然后下入直径为90毫米的PVC管,以防止松散的砂砾下落堵塞炮孔。孔底采用空气间隔器封孔,继而选用三级煤矿许用乳化炸药用胶带捆绑于导爆索上制成药串后,装入炮孔,对于距离原二期泵房较近的炮孔,单孔装药量根据爆破振动安全距离进行药量调整。最后使用细砂对PVC管内外全孔段进行填塞并捣实。
“这次爆破对技术含量和安全系数都有非常高的要求,钻孔、装药、封孔不能有任何疏忽,否则后果不堪设想。我们采用了空气间隔器封孔确保了封孔的质量、采用毫秒延时的方法实施爆破保证了爆破的精准。”山西云泉岩土工程有限公司董事长张云对记者说,“此次爆破的成功,实现了国内岩石上沉井外侧深部平面环形的‘第一爆’,成功下沉的沉井也以28.4米的单口径成为国内最大的岩层上下沉沉井。”