YZK型四圆柱双刀矿山机在山地建筑岩石开挖中的应用

官金平

摘要：文章通过在建山地建筑项目岩石开挖的工程实例举证，主要从该型号矿山机操作工艺流程、质量把控、施工工期、对周边环境影响等方面阐述了利用YZK型双刀矿山切割机在山地建筑岩石开挖工艺的优越性，克服了岩层爆破作业对基坑稳定影响和周边环境污染等问题；采用YZK型双刀矿山切割机对坚硬岩层进行分层分块切割开挖，不但提高了在炸药爆破受限及静态裂解爆破效率底的情况下的开挖效率，还有效降低工人的劳动强度，节约工程造价，同时提高开挖出的石方利用率。

关键词：矿山机；山地建筑；岩石开挖

中图分类号：TU-02 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—233—02

前言

在山地建筑工程施工中岩石基坑的开挖方法是多样的，工艺也相对成熟，但遇到岩体坚硬、开挖面积及开挖深度大、场地台地多，且周边环境受限的情况下，岩石基坑的开挖方案应进行比较论证。采用传统爆破作业进行开挖，对周边建筑、人员的安全影响较大，同时对大气污染较大。

采用YZK型四圆柱双刀矿山切割机进行大型岩石基坑开挖的施工技术，是对岩体进行分层分块切割，直至达到建（构）筑物的基底标高。施工过程不会对岩体整体性造成任何破坏，边坡稳定，可减少不必要的防护工程，且可以连续作业，不受气候影响，施工效率均衡。同时降低了机械生产成本和劳动力成本，保护了生态环境，降低开挖成本及缩短工期，是一种不可多得的创新型施工技术。现结合福州马尾山地安置房工程1#楼及幼儿园的大型岩石基坑开挖的工程实例，从操作工艺、质量把控、工期比较等方面探讨了YZK型双刀矿山切割机大型岩石基坑开挖中的应用。

1实例工程概况

福州马尾某山地建筑安置房，3栋33层住宅及一所4层幼儿园，地下室1层，总建筑面积为80719.7m²，地下室建筑面积为9423.5m²。其中1#、2#楼±0.000标高为罗零高程30.00m，3#楼为28.00m，幼儿园为23.5m。基础型式为筏板基础、局部为墩基础。场地地形起伏变化大，自然地面标高为23.2—48.89m，地质报告所揭露的除面上残积土及小部分强、中风化岩层，大部分为整体性好坚硬微风化变粒岩层，最大天然单轴抗压强度达240MPa，总土石方量约16万方，其中1#楼及幼儿园采用该工艺的石方量约7.8万方。

2方案比选

（1）方案1：采用炸药爆破（明爆）开挖

根据现场情况，采用常规的微差炸药对岩石基坑进行爆破，施工速度可达最快，但几何尺寸控制不精确，容易造成超欠挖现象，对边坡稳定不利且边坡需进行必要的防护，岩石可利用价值低、对岩石资源造成的极大浪费。该项目离马尾铁路专用线距离较近，经多部门咨询，采用爆破除正常审批手续外，还得经南昌铁路局批准，整个审批时限相当长。同时，周边项目在施工过程中采用爆破开挖对周边环境较大，给附近居民带来一定的影响，可能造成大量居民对采用爆破施工进行阻挠。

（2）方案2：石方液压劈裂器开挖

采用液压劈裂器开挖，首先要用潜孔钻进行布孔施钻，且钻孔深度不宜超过0.8m，劈裂器在成孔基础上利用劈裂头通过液压传力把岩体胀裂，再用挖掘机挖运。该方案要求岩体需有临空面，且地形要相对平坦，便于设备行走。由于该项目岩层坚硬，劈裂器易损坏，且效率较低，无法满足施工要求。

（3）方案3：静态爆破开挖（利用化学SCA破碎剂）

采用静态爆破需投入潜孔钻数量多，且化学SCA破碎剂受天气及气候影响大，无法连续作业，周期长，效率不稳定，石方开挖单价高，坚硬岩层降效明显。

（4）方案4：双刀切割开挖：

采用YZK型双刀矿山切割机对岩石基坑进行开挖，施工速度相对慢；但效率稳定，可提高岩石的利用率。且与传统爆破方式相比，切割法处理岩石地基具有成型规则、几何尺寸控制精确，易控制超欠挖，对基坑周壁不产生扰动，不破坏地基岩石的完整性等优点，施工质量可靠，还可缩短开挖时间。

该项目岩体开挖在总结2#、3#楼前期采用石方液压劈裂器及静态爆破的基础上，通过综合比较，1#楼及幼儿园采用方案4——YZK型四圆柱双刀矿山切割机对岩石基坑进行开挖。

3 YZK型双刀矿山切割机开挖T艺流程及施T把控

3.1施工流程：施工准备（复核施工电源的负荷及设备检修等）→放线、验线→清表土、清渣→安装锯车轨道→安装机具→切割机就位切割→风镐钻孔→工人打楔子→强力叉车撬杠配合抬石→炮机碎石→石方外运→分阶段复核验收→下→循环→基槽验收施工过程把控

3.2施工准备

（1）切割机开挖旋工前要认真查阅地质勘察资料，详细了解地层岩性坚硬程度、岩体节理发育程度、破碎程度，软弱夹层情况和地下水的状态，以及对施工中常遇到的问题采取相应的解决办法，针对可能出现的问题制定可行的应急处理措施。

（2）切割机启动运行前，应将电源、水源接通，将施工所用的材料、机具运输到位，技术管理人员熟悉图纸、了解地质情况、基坑外围尺寸或承台的尺寸、基底标高等相关参数，并对操作人员进行技术交底和安全交底，以达到开工的条件。

施工工艺示意图：

4质量控制与安全措施

4.1质量控制

（1）施工前要认真查看工程处地质勘察资料，查明地层岩性、地质构造、基岩风化层厚度、破碎程度、软弱夹层情况和地下水的状态，编制施工中常遇到的问题采取相应的解决方案，针对可能出现的问题执行可行的应急处理措施。

（2）为了保证基坑位置准确，每下挖一层一段时应对基坑周壁进行清理，校核基础的尺寸及标高、垂直度，当有偏差时应及时纠正。

（3）风镐引孔时应注意引孔位置在同一水平面上，以保证岩石基础底面的平整度，特别是最底层岩石在切割时，应严格控制底面的标高及平整度。

（4）检查导轨铺设是否牢固，如有松动，应做必要的调整、垫实，确认无松动方可施工，以确保岩石成方料的质量。

（5）认真排查边坡稳定情况，是否存在滑裂面、破碎面等情况，如存在应及时召集设计等各方现场研究是否采取支护及支护形式，支护等时间。

4.2安全措施

（1）操作前须仔细检查冷却水路是否通畅，锯片是否坚固，然后接通电源进行试运转，并检查机器走行部分是否正常，起、停按钮是否灵敏。

（2）锯片运动到终端时，后退需等待锯片全部脱离工作面，方可停机、停水，然后打开封闭门。

（3）操作时应做到先给水后开机，禁止无水开锯，锯片运转中正面禁止站人，每锯完一面后，注意随时停机、关水。

（4）更换锯片时应将四个油缸顶住轨道，确保机台稳定，在施工过程中严禁更换锯片。

（5）在切割过程中若有异常情况发生，应先按“急停”按扭，分析原因，排除异常情况后方可继续施工。

（6）施工机械、电气设备、仪表仪器等在确认完好后方准使用，并由专人负责使用。

（7）风镐引孔时应注意机械对人体的伤害。

5结束语

总而言之，对于山地建筑岩石基坑的开挖已经可以不再使用炸药来进行，可以利用YZK型四圆柱双刀矿山切割机进行岩石基坑的开挖。该技术根据圆盘锯原理和借鉴切割加工板材的原理，利用金刚石刀具的高速旋转切割技术，整机使用机电一体化组合，高性能比，结构科学合理，具有高效、低耗、安全、环保、节能等有点，从根本上解决传统岩石开挖不安全、破坏资源、污染环境等问题。同时，该施工技术还可以缩短工期，降低造价，提高石方利用率，在其他工程项目岩石开挖中均可适用。在应用该施工技术时应严格执行其工艺流程和施工控制，以保证达到预期的目的。存在缺点：矿山切割机在施工过程中，所发生的噪声依然存在，还有待于今后的进一步改进；另外在各类建筑定额中均无套价依据，需进行论证组价。

依据：施工图设计文件、地质详细勘查报告