YZK型四圓柱雙刀礦山機在山地建筑巖石開挖中的應用

官金平

摘要：文章通過在建山地建筑項目巖石開挖的工程實例舉證，主要從該型號礦山機操作工藝流程、質量把控、施工工期、對周邊環境影響等方面闡述了利用YZK型雙刀礦山切割機在山地建筑巖石開挖工藝的優越性，克服了巖層爆破作業對基坑穩定影響和周邊環境污染等問題；采用YZK型雙刀礦山切割機對堅硬巖層進行分層分塊切割開挖，不但提高了在炸藥爆破受限及靜態裂解爆破效率底的情況下的開挖效率，還有效降低工人的勞動強度，節約工程造價，同時提高開挖出的石方利用率。

關鍵詞：礦山機；山地建筑；巖石開挖

中圖分類號：TU-02 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—233—02

前言

在山地建筑工程施工中巖石基坑的開挖方法是多樣的，工藝也相對成熟，但遇到巖體堅硬、開挖面積及開挖深度大、場地臺地多，且周邊環境受限的情況下，巖石基坑的開挖方案應進行比較論證。采用傳統爆破作業進行開挖，對周邊建筑、人員的安全影響較大，同時對大氣污染較大。

采用YZK型四圓柱雙刀礦山切割機進行大型巖石基坑開挖的施工技術，是對巖體進行分層分塊切割，直至達到建（構）筑物的基底標高。施工過程不會對巖體整體性造成任何破壞，邊坡穩定，可減少不必要的防護工程，且可以連續作業，不受氣候影響，施工效率均衡。同時降低了機械生產成本和勞動力成本，保護了生態環境，降低開挖成本及縮短工期，是一種不可多得的創新型施工技術。現結合福州馬尾山地安置房工程1#樓及幼兒園的大型巖石基坑開挖的工程實例，從操作工藝、質量把控、工期比較等方面探討了YZK型雙刀礦山切割機大型巖石基坑開挖中的應用。

1實例工程概況

福州馬尾某山地建筑安置房，3棟33層住宅及一所4層幼兒園，地下室1層，總建筑面積為80719.7m²，地下室建筑面積為9423.5m²。其中1#、2#樓±0.000標高為羅零高程30.00m，3#樓為28.00m，幼兒園為23.5m。基礎型式為筏板基礎、局部為墩基礎。場地地形起伏變化大，自然地面標高為23.2—48.89m，地質報告所揭露的除面上殘積土及小部分強、中風化巖層，大部分為整體性好堅硬微風化變粒巖層，最大天然單軸抗壓強度達240MPa，總土石方量約16萬方，其中1#樓及幼兒園采用該工藝的石方量約7.8萬方。

2方案比選

（1）方案1：采用炸藥爆破（明爆）開挖

根據現場情況，采用常規的微差炸藥對巖石基坑進行爆破，施工速度可達最快，但幾何尺寸控制不精確，容易造成超欠挖現象，對邊坡穩定不利且邊坡需進行必要的防護，巖石可利用價值低、對巖石資源造成的極大浪費。該項目離馬尾鐵路專用線距離較近，經多部門咨詢，采用爆破除正常審批手續外，還得經南昌鐵路局批準，整個審批時限相當長。同時，周邊項目在施工過程中采用爆破開挖對周邊環境較大，給附近居民帶來一定的影響，可能造成大量居民對采用爆破施工進行阻撓。

（2）方案2：石方液壓劈裂器開挖

采用液壓劈裂器開挖，首先要用潛孔鉆進行布孔施鉆，且鉆孔深度不宜超過0.8m，劈裂器在成孔基礎上利用劈裂頭通過液壓傳力把巖體脹裂，再用挖掘機挖運。該方案要求巖體需有臨空面，且地形要相對平坦，便于設備行走。由于該項目巖層堅硬，劈裂器易損壞，且效率較低，無法滿足施工要求。

（3）方案3：靜態爆破開挖（利用化學SCA破碎劑）

采用靜態爆破需投入潛孔鉆數量多，且化學SCA破碎劑受天氣及氣候影響大，無法連續作業，周期長，效率不穩定，石方開挖單價高，堅硬巖層降效明顯。

（4）方案4：雙刀切割開挖：

采用YZK型雙刀礦山切割機對巖石基坑進行開挖，施工速度相對慢；但效率穩定，可提高巖石的利用率。且與傳統爆破方式相比，切割法處理巖石地基具有成型規則、幾何尺寸控制精確，易控制超欠挖，對基坑周壁不產生擾動，不破壞地基巖石的完整性等優點，施工質量可靠，還可縮短開挖時間。

該項目巖體開挖在總結2#、3#樓前期采用石方液壓劈裂器及靜態爆破的基礎上，通過綜合比較，1#樓及幼兒園采用方案4——YZK型四圓柱雙刀礦山切割機對巖石基坑進行開挖。

3 YZK型雙刀礦山切割機開挖T藝流程及施T把控

3.1施工流程：施工準備（復核施工電源的負荷及設備檢修等）→放線、驗線→清表土、清渣→安裝鋸車軌道→安裝機具→切割機就位切割→風鎬鉆孔→工人打楔子→強力叉車撬杠配合抬石→炮機碎石→石方外運→分階段復核驗收→下→循環→基槽驗收施工過程把控

3.2施工準備

（1）切割機開挖旋工前要認真查閱地質勘察資料，詳細了解地層巖性堅硬程度、巖體節理發育程度、破碎程度，軟弱夾層情況和地下水的狀態，以及對施工中常遇到的問題采取相應的解決辦法，針對可能出現的問題制定可行的應急處理措施。

（2）切割機啟動運行前，應將電源、水源接通，將施工所用的材料、機具運輸到位，技術管理人員熟悉圖紙、了解地質情況、基坑外圍尺寸或承臺的尺寸、基底標高等相關參數，并對操作人員進行技術交底和安全交底，以達到開工的條件。

施工工藝示意圖：

4質量控制與安全措施

4.1質量控制

（1）施工前要認真查看工程處地質勘察資料，查明地層巖性、地質構造、基巖風化層厚度、破碎程度、軟弱夾層情況和地下水的狀態，編制施工中常遇到的問題采取相應的解決方案，針對可能出現的問題執行可行的應急處理措施。

（2）為了保證基坑位置準確，每下挖一層一段時應對基坑周壁進行清理，校核基礎的尺寸及標高、垂直度，當有偏差時應及時糾正。

（3）風鎬引孔時應注意引孔位置在同一水平面上，以保證巖石基礎底面的平整度，特別是最底層巖石在切割時，應嚴格控制底面的標高及平整度。

（4）檢查導軌鋪設是否牢固，如有松動，應做必要的調整、墊實，確認無松動方可施工，以確保巖石成方料的質量。

（5）認真排查邊坡穩定情況，是否存在滑裂面、破碎面等情況，如存在應及時召集設計等各方現場研究是否采取支護及支護形式，支護等時間。

4.2安全措施

（1）操作前須仔細檢查冷卻水路是否通暢，鋸片是否堅固，然后接通電源進行試運轉，并檢查機器走行部分是否正常，起、停按鈕是否靈敏。

（2）鋸片運動到終端時，后退需等待鋸片全部脫離工作面，方可停機、停水，然后打開封閉門。

（3）操作時應做到先給水后開機，禁止無水開鋸，鋸片運轉中正面禁止站人，每鋸完一面后，注意隨時停機、關水。

（4）更換鋸片時應將四個油缸頂住軌道，確保機臺穩定，在施工過程中嚴禁更換鋸片。

（5）在切割過程中若有異常情況發生，應先按“急停”按扭，分析原因，排除異常情況后方可繼續施工。

（6）施工機械、電氣設備、儀表儀器等在確認完好后方準使用，并由專人負責使用。

（7）風鎬引孔時應注意機械對人體的傷害。

5結束語

總而言之，對于山地建筑巖石基坑的開挖已經可以不再使用炸藥來進行，可以利用YZK型四圓柱雙刀礦山切割機進行巖石基坑的開挖。該技術根據圓盤鋸原理和借鑒切割加工板材的原理，利用金剛石刀具的高速旋轉切割技術，整機使用機電一體化組合，高性能比，結構科學合理，具有高效、低耗、安全、環保、節能等有點，從根本上解決傳統巖石開挖不安全、破壞資源、污染環境等問題。同時，該施工技術還可以縮短工期，降低造價，提高石方利用率，在其他工程項目巖石開挖中均可適用。在應用該施工技術時應嚴格執行其工藝流程和施工控制，以保證達到預期的目的。存在缺點：礦山切割機在施工過程中，所發生的噪聲依然存在，還有待于今后的進一步改進；另外在各類建筑定額中均無套價依據，需進行論證組價。

依據：施工圖設計文件、地質詳細勘查報告