双刀矿山切割机开挖大型岩石基坑施工工法QBMNJG—SJ—008—.pdf

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  采用爆破作业开挖岩石基坑,造成远远就能听到隆隆的炮声,看到滚滚的尘埃,巨大的

  冲击波及飞石对周围高大拥挤的建筑物会造成非常大的安全风险隐患,他不仅对建筑物周围的环

  境造成极大的污染和破坏,而且对石材资源造成巨大的浪费。针对这样一些问题,闽南建工集团

  通过技术攻关,不采用爆破作业,利用矿山切割机进行岩石基坑开挖的新工艺,以双刀矿山

  切割机为依托,解决了岩石开挖、基坑方料的起吊等难题,大大降低工人的劳动强度,提高

  岩石的可再利用率。我司自2011年以来经过多个工程实践,对利用矿山切割机进行基础石

  方开挖的施工工艺进一步改善、创新,总结形成本工法。工法关键技术双刀矿山切割机开挖

  大型岩石基坑及风镐引孔、起吊实施工程技术通过本公司专家委员会审定,该工法达到,并形成二项实用新型专利(一种新型风镐引孔支架,;一种

  州市公路一公司科技楼、闽南建工总部大厦等多个工程应用了该工法,有效地保证了工程质

  本工法适用于作业面较大、旁边的环境复杂、繁华市区、即有建筑群中及类似条件下对噪

  声、震动干扰较敏感的岩石基坑中开挖施工。在重要建筑附近或施工环境要求比较高的地区尤

  大型岩石基坑双刀矿山切割实施工程技术,是用双刀矿山切割机对地质基础进行分段、分层

  切割,达到建(构)筑物的基坑标高。即在垂直方向采用矿山切割机(见图4)进行分段、

  分层切割至一定深度,根据选择的切割机械的型号,每皮切割深度最高可达1600mm,宽度

  综合考虑岩石的硬度控制在1500mm左右、长度可根据自身的需求进行任意切割。水平方向采用专

  用的风镐机进行引孔,最后在小孔内放入钢楔子,锤击钢楔挤压岩石,给予基岩一个水平拉

  力和剪切应力,当水平拉力、剪切应力大于岩石的极限抗拉和抗剪切应力时,基岩就会发生

  拉裂和剪切破坏,与整体岩石分裂。在切割法施工全套工艺流程中,切割机械会产生很大的热量,所

  以在操作的流程中,矿山切割机的刀片必须处于冷却水中,以保证刀片不致温度过高而损坏。

  1正式施工前,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

  2施工前要认真查看工程所处地质勘查资料,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,对施工中常遇到的问题应采取对应的解决

  办法,并针对也许会出现的问题拟定可行的应急处理解决措施。开挖至岩石面,用水泵将水抽干,

  1根据基坑的尺寸使用经纬仪或全站仪做测量定位,根据设计图纸放出基坑最高处

  的切割开挖边线的位置,并留有充足的施工作业面及每层切割产生的错台面。基坑最高处的

  切割边线=基础外边线+基础外所需的辅助材料工作面宽度(如砖胎模、支模等)+基础施工作

  业所需的操作面宽度+切割所产生的错台面总宽度(为切割层数100mm,放样前应先测定最

  注:工作面宽度根据基础材料每边增加:混凝土垫层支模板300mm;混凝土基础支模板300mm;基础

  2对于承台等深度在1500以内小型基坑,可按设计尺寸的大小进行切割。深度超过

  3放出基坑的边线,经监理单位验线导轨铺设时,应预先清理导轨支座落点及加固处表面松散杂质土等,保证支座的基

  2根据每层切割深度,先安设好第一道切割机的钢导轨,经对切割边线的直线度、平

  整度复核无误后做加固;以第一道轨道为准,采用水平尺、卡尺进行第二道钢轨道的安装,

  在安装第二道钢导轨时,每道钢导轨间包外宽度均为1200mm,每道导轨的宽度应一致且水

  3导轨宜采用4米长标准导轨,各节导轨之间采用螺栓进行连接,用水平仪对两导轨

  面找平,使其平行在同一水平面上。为了能够更好的保证主切割机的水平走刀运行,双轨必须平行、两

  4导轨直接铺设在地面时,宜引孔打入钢纤与基岩固定、卡紧。岩面较平坦且轨道距

  地面小于100mm时,采用轨道两侧钻孔插钢销做固定;距离岩面大于100mm且小于200mm

  时,宜采用两轨中间岩石上钻孔插钢销并用两根22圆钢交叉进行焊接固定。水平采用枕木

  及木楔进行进行调平。对于高差大于200mm基岩能够使用岩石方料进行垫高或采用千斤顶进

  5在导轨安装好后应再次复核导轨的垂直度、水平度。宜在导轨端部安设激光水平

  1采用铲车将双刀矿山切割机底座架设于轨道上。利用双刀矿山切割机本身底部的轮

  2根据石材荒料的宽度,确定两主轴箱的位置,以实现两锯片之间距离的调整。

  4清除机台周围所有阻碍物,检查锯片的高度,其最低边缘离切面的最高点距离应为

  1以每道岩石的切割宽度为1500mm为例,每层切割时在便于石方装运地点或离临时施

  工道路较近处,在3000mm范围内纵向切割线mm间距进行切割,作为该层的开挖缺口

  及通道,即切割第二道和第三道时,纵向切割宽度控制在750mm以内,横向控制在2000mm

  左右。其它宽度可按照每个用户的要求做切割。横向切割线按要求切割一道,其它切割线采用

  2用水平仪对切割层岩面进行标高设定,以控制切割的深度。可根据轨道标高与锯片

  3初切时宜采用2200mm的锯片,切至800mm深左右时更换3000mm的锯片进行切割。

  4应根据基础岩石的硬度调节降刀速度,以达到所需最佳降刀要求,每行走一次切割

  6圆锯片运转平稳后才能降刀切割。格外的注意,刀片与石材抵住时,严禁开机。

  7切割到端部时应先停止走刀,继续切割需再降刀,在降刀时必须确保主机无抬起现

  3每皮宽度在750mm左右的岩石可采用Φ22圆钢尖凿子和14镑大锤对切割缝进行锤

  击挤孔,由此产生的水平挤应力,使岩石在切割的底部水平断裂。Φ22圆钢钻可根据岩石

  4宽度在750mm以上应在岩石底面引孔,采用Φ25圆钢尖凿子进行挤孔,产生的垂直

  5水平方向宜制作专用风钻机持撑架,以提升工作效率和引孔质量;其主要构造是撑

  架横向设置,持架的后端向上倾斜设置,持架的斜下端连接于撑架的尾端处;。

  1-槽形撑板;2-多根限位柱;3-轮板;4-滚轮;5-轮轴;6-双架杆;61-把杆;

  62-防滑套;A-风钻机体;A1-半圆形凸块;A2-空压管;B-串柱。

  1切割完成后,采取了专用的风镐对芯岩水平方向进行引孔,引孔直径33mm,孔与孔间

  距宜为200mm左右,钻孔深度一般为100mm~120mm。钻孔时,钻孔的方位应垂直于孔所在

  2钻孔完成后使用钢楔子打入孔中,钢楔子直径25mm,用铁锤打入风钻孔中挤孔,基

  1在第一块方料上方进行双向引孔,使两孔相通。第二块方料引单孔,形成吊孔,采

  用铁链穿孔,用叉车进行起吊。至第一道切割线方料吊离完成。采用这样的形式吊运四道左右,

  1切割完成后,采取了专用的叉车将方料搬移至车上,堆放至加工场中转场地。在运输

  3开采出的方料暂未运至加工场时应采用场内运输车运至指定场地,整齐堆放且需稳

  本工法采用一台双刀矿山切割机所需的操作人员主要有:电焊工、电工、机操工、普工,

  数量结合实际工程量进行安排。电焊工、电工、机操工等特殊工种必须持证上岗。每台切割

  名称单位YZK1360/1900YZK1400/1900YZK1500/2000YZK1950/2450YZK2600/3100

  锯片直径mm2200~35002200~35002200~35002600~42002600~4200

  可开荒料mm950~1600950~1600950~15601110~19001100~1910

  可开荒料mm1360~19001400~19001500~20001950~24502600~3100

  3500165035001650350016504215215042152800

  范》GB50202-2011、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011等标准执行。

  度、破碎程度、软弱夹层情况和地下水的状态,编制对施工中常遇到的问题应采取相应的解

  岗。操作机械设备要严格遵守各机械的规程,严格按使用说明书操作,并按规定配备防护用

  必须调整照射主场方向,不得直接照射到居民住宅区,施工场地外围的照明采用柔光灯,不

  常规岩石爆破成本降低75%左右;例如1万立方米的岩石,每立方米的石材爆破费为130元,

  共计13010000=130万元;采用机械切割为每立方米180元,共计18010000=180万元;

  岩石方料可利用率为60%,即1万立方料方料可利用率为6000立方米。岩石根据特征出卖

  每立方米最低为250元(如果岩石的材质较好价钱会更高)。6000250=150万元;每万立

  方米岩石开挖只需180-150=30万元,采用机械切割每立方米只需30元。相比较每立方米岩

  福建省闽南建工集团总部大厦工程位于惠安县惠黄公路与世纪大道交叉口西南方,北侧

  与惠安县建筑业大厦相毗邻,西侧为归真堂用地,南侧为电力大厦用地。建筑性质为办公楼,

  ~。结构采用核心筒结构,基础采用筏板基础、局部为墩基础。地下室底板底面的

  ,中风化持力层的埋深基本上小于15m。本工程于2014年6月10日开工,预计2016

  年4月20日竣工,其中土方工程量约为38000m3,石方开采约为14000m3,施工工期为110

  工程于2014年7月3日开始做基坑岩石切割,至2014年10月20日完成整个岩石基

  坑的切割,总工程量为38000m3,工程实际完成工期为103天,较计划进度提前7天完成。

  开工伊始,项目部针对建设方提出的施工要求和基坑地质特点,在前2个工程建设项目应用的基

  础上,调研了矿山开挖和相关的机械,确定采用双刀矿山切割机进行基坑开挖施工;在基坑

  工程施工全套工艺流程中我们借鉴矿山开挖经验和依据建设工程的有关标准及规定制定了相应的施

  工方案,并对出现的施工特点和难点进行了技术攻关,在前2个工程建设项目应用双刀矿山切割

  机进行基坑开挖工艺的基础上对相应的工艺和机械做了改进,加强完善了本施工工法;工

  程按实施工程的方案和本工法施工未出现任何的施工安全事故,质量优良,经济效益显著。

  工程应用该工法进行实施工程,基坑形成几何尺寸准确,岩面平整,不易出现超深等现象,

  有效地保证地基的承载力,实施工程质量得到了建设方、监理单位的一致认可。工程成形的方料

  可利用率高,占石方开采量60%,整个工程节约资金140万元,为企业创造了可观的经济效

  泉州市东海学园泉州一中分校工程位于泉州市新行政中心大楼东南面,北面与海星小区

  一路相隔,南与香槟集团房地产项目相连,地势低洼,由东向西渐高。项目总用地面积124300

  均匀性较好,工程性能好。设计持力层基本为中、微风化花岗岩。本程土方工程量约为

  工程于2012年11月1日开工,工程于2014年6月20日进行整体的结构验收。整体的结构

  泉州市公路一公司科技楼工程位于泉州市东海片区城市主轴线上,由L形的六层单体与

  一字形的九层单体围合而成,中间设置两道变形缝。B区设两层地下室,A区设地下室一层,

  工程基础采用独立基础及墩基础,独立基坑持力层位于岩石层。设计持力层基本为中、

  微风化花岗岩。本工程土方工程量约为8000m3,石方开采约为900m3,石方施工工期为30

  工程于2011年6月2日开始施工,于2012年6月8日完成了主体结构,2013年5月

  19日竣工。工程主体分部于2012年11月30日份全部通过验收,并且经泉州市建设工程质

  量安全协会相关专家进行核查,均得到认可。实施工程质量的情况得到了甲方、监理单位的一致

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