机械切割工艺分析

勾 洋

（厦门勤奋建设工程监理有限公司， 福建 厦门 361000）

1 工程概况

本工程项目名称为：华信广场，项目地点位于厦门市湖里区兴隆路与华盛路交叉口，受城市开发建设影响，现场地由挡墙分为南北两个高低台阶地，南侧地面高程约为 22.08～22.88m，北侧地面高程约为 17.08～18.43m，南北台阶地高差约为4.5m。该项目规划总用地面积为20912.00m2，总建筑面积为97987.00m2，地上总建筑面积为 58530.00m2,（其中商业面积为 24990.00m2，办公面积为33540.00m2），地下总建筑面积为32400.00m2。

2 项目特征

拟建场地原始地貌为剥蚀残山向山前平原过渡地段，总体地势由南向北逐渐降低。在本场地地貌中，地基土主要为人工堆填土、粉质粘土、残积土及下覆的花岗岩各风化层。其中花岗岩风华以微风化为主，岩石质地比较坚硬，岩层区域形状为上部小底部大的山包形状，整体山包状岩层埋入地下，岩层总体积约为10万立方米。

3 施工工艺的选定

目前市场上技术比较成熟的岩石破除工艺分别有：人工凿除，破碎锤拆除，风镐破除，膨胀剂剥离，液压劈裂机破除，机械切割，爆破及金刚石取芯破除等。

本工程施工现场有约10万立方米的中风化花岗岩需要破除，按照常规做法采用爆破较为高效，但是，本项目位于厦门市中心，爆破会引起较大的噪声与扬尘，考虑厦建工（2018）37号文的指导思想：以党的十九大精神和习近平新时代特色社会主义思想为指导，以保持我市环境空气质量始终走在全国前列为目标，以明确施工扬尘主体责任为抓手，通过落实施工扬尘防治措施，不断提升建筑工地扬尘污染防治整体水平，持续改善环境空气质量，为加快打造高颜值的生态花园之城作贡献。本工程的岩层破除工艺最适合使用机械（盘锯）切割。

本工程工期紧，岩层区域范围广，人工凿除、破碎锤拆除、风镐破除、膨胀剂剥离及金刚石取芯破除所花费的工期较长。且此项目场地操作空间局限，无法进行液压劈裂机破除。经多次与周边铝箔工厂协商无果，因存在精密仪器，不同意爆破。综合考虑，采用机械（盘锯）切割。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

盖层剥离→清理现场→铺设轨道→机械切割→顶翻（或破碎器破碎）→运输→清渣排废。

4.2 工艺特点

盖层剥离：先采用履带反铲挖掘机将岩石表面的覆盖土层进行挖除清理，汽车运输废弃。对高出临时道路的强风化层及孤石采用人工钻孔配合履带式反铲破碎器进行破碎，破碎后采用履带式反铲挖掘机装车外运废弃。然后在岩层面上以人工风炮找平作为机械切割的工作平台，即平台面积至少具备30平方～50平方的工作面。

清理现场：盖层剥离完成后，将施工现场清理干净，同时将施工用水用电安排至现场。

铺设轨道：轨道安装时需用枕木及木尖垫平保持双向水平状态，再用螺纹钢将两条轨道固定在岩石上用电焊将其焊牢，对于高低差太多的应用岩石做基础保证机械的平稳性做到保质保量安全生产。安装双臂大型自动岩石切割机上轨道，进行通电运行，轨道宽度1.2米，切割深度约为1.3米,每台一天可完成130立方米，机台切割宽度可调1.5米至1.95米，并采用一轨双机四刀片的操作方法能使效率翻倍确保工程顺利完成。长度根据施工现场地形而定。

机械切割：架设岩石切割机导轨，沿基岩周边控制线外20cm平行架设切割机导轨，并垫平稳固；岩石切割机就位，将切割机锯盘底部对准基岩周边控制线；采用岩石切割机沿基岩通长进行切割，先从基岩周边控制线一端缓慢切入岩体50cm深度，然后根据岩体硬度按 0.5～1米/分钟切割速度进行水平前进切割。切割完成后使基岩内岩体与周边竖向分离。

顶翻（或破碎器破碎）：切割后采用高频率震动炮头分离配合人工施工,对炮头无法分离部分再采用钻孔并分段用大型装载机顶翻。

运输：岩层分离后，采用大型吊车将其吊装至土方车，进行外运。

清渣排废：对施工现场残渣进行清理，并装车外运。

5 施工过程监理单位控制要点

在上述施工过程中，监理单位重点控制工序为：铺设轨道、顶翻、运输。

铺设轨道：铺设轨道之前，监理单位重点检查轨道基层的岩层是否平整、坚固，对于疏松的强风化基层要求凿除后用钢板垫块找平。轨道铺设过程中，监理单位随机抽查量测轨道间距、轨道面标高，用水平靠尺量测轨道的平整度。所有轨道铺设完毕后总包单位、监理单位、业主单位进行联合验收，确保轨道安全后才允许后续安装施工。

顶翻：顶翻的过程是采用高频率震动炮头分离配合人工施工,对炮头无法分离部分再采用钻孔并分段用大型装载机顶翻。在实际施工时，为方便施工，大型装载机的料斗换成叉车的前叉，钢叉对准转孔后的裂缝，装载机开足马力，钢叉插入裂缝后顺利顶翻石块。监理单位根据工艺的特点（在炮头钻孔、顶翻施工过程中会产生大量的粉尘），按照文明施工的要求，要求施工单位在作业区专门配备了一台雾炮。在钻孔时要求工人戴口罩、佩戴防风砂专用眼镜。在顶翻时要求附近的工人清场，并有专职的安全员做好警戒，防止崩开的碎石伤人。

运输：运输包括场内运输与场外运输，场内运输除了考虑单块石头的重量外，还要考虑场地内施工道路坡度及防滑事宜。针对以上情况，监理单位经过计算要求每块石头的体积不允许超过 8立方米，针对叉车在爬坡时的倒滑事宜，监理单位要求总包单位备用一台 360挖掘机，随时补充叉车的动力。场外运输主要是平板车的前后左右的护栏及垫木要牢固、可靠，要求汽车司机在有坡度的路面要缓慢行驶，避免汽车的惯性引起石块的不稳定。

6 突发事件的处理方法

施工过程一般会产生以下突发事件：盘锯倾覆、切割盘锯的锯齿断裂、叉车前叉变形甚至断裂、叉车轮胎爆胎、场内运输叉车负重爬坡时倒滑、场外运输石块从平板车上滚落。

其中，切割盘锯的锯齿断裂、叉车前叉变形甚至断裂、叉车轮胎爆胎事件为大概率事件，经常发生，后果不严重。事情发生后进行正常的维护和维修即可解决问题。

盘锯倾覆、场内运输叉车负重爬坡时倒滑、场外运输石块从平板车上滚落事件为小概率事件，后果较严重。盘锯倾覆原因为基层导轨铺设不平稳，做好过程控制及过程检查十分重要，轨道铺设时认真检查与量测即可消除此类问题。场内运输叉车负重爬坡时倒滑、场外运输石块从平板车上滚落事件均与驾驶员的驾驶经验有关，做好岗前教育十分重要，驾驶员除了要求持证上岗外，每次上岗前还要有专人检查驾驶员的精神状态，精神状态不好及情绪不稳定的不允许从石块事运输作业。场外运输石块从平板车上滚落事件，为避免此类事件的发生，除了人的因素外，与平板运输汽车配套的护栏钢立柱、垫木或钢垫块、高强度的钢绳兜网等防护工具都必不可少，每次作业前都要认真检查，防护工具牢固可靠符合要求后方能允许运输作业。