石方非爆破開挖施工技術(shù)

張 亞

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

石方非爆破開挖施工技術(shù)

張 亞

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

由于非洲國家爆破施工技術(shù)不先進(jìn)并認(rèn)為既使地震波達(dá)到10 mm/s的規(guī)范要求，也會對建筑物造成長遠(yuǎn)影響，因此，而對臨近建筑物周圍的石方開挖均要求采用非爆破手段。結(jié)合項目實際，對非爆破手段的選擇、經(jīng)濟性、施工工藝等進(jìn)行了闡述。

石方；非爆破開挖；施工技術(shù)；分裂棒

1 工程概述

非洲西部某國家于20世紀(jì)70年代末期在其首都修建了一座2×3.4 MW的小型水電站。為解決首都日益緊張的用電局勢，擬擴建該水電站，即在原有水電站的右側(cè)增加2臺、單機容量為3.4 MW的燈泡貫流式機組，將原有電站的進(jìn)水口、引水渠、尾水渠等進(jìn)行擴建，以滿足發(fā)電機的水流量要求。

而該項目引水渠、尾水渠、廠房等主要部位的石方開挖量約為47萬m3，同時，業(yè)主考慮該項目位于市區(qū)，人員及車輛較多，特別是在電站附近不僅有原有電站設(shè)施，而且距電站120 m處有一座橋梁橫跨尾水渠，其為首都南北貫通的主要橋梁。該國有關(guān)方面擔(dān)心石方爆破開挖施工對以上設(shè)施造成永久破壞，且非洲對炸藥爆破施工技術(shù)了解較少，相對比較落后，因此而要求承包商以電站為圓心、半徑為200 m內(nèi)的石方開挖不能采用爆破施工。

2 方案選擇

眾所周知，常用的非爆破石方開挖采用的主要施工方法有：膨脹劑、液態(tài)二氧化碳爆破劑、破碎錘、分裂機、分裂棒、繩鋸機等，以上各種施工方法的優(yōu)缺點見表1。

對表1進(jìn)行分析并結(jié)合該工現(xiàn)場實際情況，決定巖石非爆破開挖采用以分裂棒為主(6套)，配置少量分裂機(2套)的方式，同時配置3臺破碎錘。

3 施工工藝

劈裂棒的直徑為95 mm，長度為1 m，因此而選擇鉆孔直徑為100 mm，深度為1.1 m。主要施工工藝如下：

(1)測量放樣。

根據(jù)非爆破巖石開挖范圍，選擇合理的臨空面，然后用直尺測量鉆孔位置，并用石灰做好標(biāo)記。鉆孔橫向間距為1.2 m，縱向間距為1.3 m，鉆孔深度為1.1 m。施工時，首先進(jìn)行分裂試驗，根據(jù)試驗結(jié)果，合理調(diào)整鉆孔間距，以達(dá)到最佳的功效。

(2)鉆 孔。

該工程采用QZJ100B型鉆機，配置12 m3空壓機供風(fēng)，現(xiàn)場設(shè)置臨時供水管道，供應(yīng)鉆孔所需的冷卻及沖洗用水。

鉆機施工前，應(yīng)檢查鉆機氣、水管路是否聯(lián)接牢固，尤其是風(fēng)水管接頭與風(fēng)水管聯(lián)接必須牢固，以防脫扣傷人，各聯(lián)接處均不準(zhǔn)有漏氣漏水現(xiàn)象，并檢查各部分螺絲、螺帽、接頭等處是否已擰緊，各種定位是否牢固可靠。

首先將鉆機就位固定，調(diào)整好鉆桿角度(垂直)。開孔時，先以較小沖擊功、推進(jìn)力及低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以便于釬頭定位，待釬頭鉆進(jìn)10 cm左右時，再以全風(fēng)門沖擊，并適當(dāng)加大推進(jìn)力，提高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正常的鑿巖工作，直至達(dá)到鉆孔深度1.1 m。

(3)安裝分裂棒。

經(jīng)研究決定，該工程采用柴油型分裂棒。分裂棒安裝前，應(yīng)檢查各供油連接管道、液壓系統(tǒng)是否正常。將分裂棒插入鉆孔后，啟動設(shè)備，緩慢施加壓力，使巖石破裂；同時查看巖石破碎效果，若效果好，可適當(dāng)調(diào)整鉆孔間距，以達(dá)到最佳經(jīng)濟效果，巖石分裂縫寬度約為1～2 cm。分裂完成后，將液壓系統(tǒng)回油，使分裂棒凸塊縮回，檢查設(shè)備后進(jìn)行下一部位的分裂施工。

表1 各種非爆破施工方法優(yōu)缺點比較表

(4)液壓破碎錘解小。

將液壓破碎錘沿分裂棒分開的裂縫進(jìn)行振動破碎，使巖石能很快地沿著臨空面脫落；對于脫落較完整、較大的巖石，應(yīng)采用破碎錘或小型巖石分裂機再次分裂，以便于挖出的石方能方便反鏟裝運至指定的棄渣場。

(5)巖石裝運。

采用1.2 m3反鏟挖掘機和3 m3裝載機將巖石裝進(jìn)20 t自卸車后，運輸至指定的棄渣場。

4 影響施工功效的因素分析

采用巖石分裂棒進(jìn)行石方開挖，其影響施工功效的因素主要有以下幾點：

(1) 巖石地質(zhì)條件；

(2) 巖石分裂要有臨空面，臨空面越多，分裂效果越好；

(3) 分裂棒應(yīng)經(jīng)常維護保養(yǎng)，特別是凸塊，如有問題，應(yīng)及時維修、更換；

(4) 鉆孔設(shè)備、分裂設(shè)備等配置應(yīng)匹配，以達(dá)到最佳的功效；

(5) 巖石分裂后，及時采用破碎錘振動剝離巖層，為下一次施工提供臨空面。

5 結(jié) 語

巖石分裂棒在該工程中的成功實施，使項目在既定的工期內(nèi)完成了非爆破開挖的施工任務(wù)，不僅安全、環(huán)保、高效，更是對新建電站基礎(chǔ)無破壞，同時也創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益，使項目成本在可控范圍內(nèi)。另外，項目實施過程中，當(dāng)?shù)赝聊竟こ虒W(xué)院的學(xué)生不斷到工地進(jìn)行參觀、考察、學(xué)習(xí)，對我公司使用分裂機進(jìn)行巖石開挖的方法贊不絕口，認(rèn)為該方法安全、環(huán)保、簡單、適用，特別適用于非洲爆破技術(shù)不先進(jìn)的國家及城市建設(shè)中。

張 亞(1982- )，男，四川內(nèi)江人，分公司總工程師，工程師，學(xué)士，從事路橋施工技術(shù)工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2017- 04- 10

TV52;TV541

B

1001- 2184(2017)04- 0028- 02