本文主要敘述膨zhang劑、巖石劈裂機(jī)以及液壓破碎錘等設(shè)備在開挖過程中的運用。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)施工；劈裂機(jī)，分裂機(jī)。
一、引言
舉例電纜廊道、油坑、油池離居民區(qū)較近，且為減少對地下電站已開挖形成的洞室及相鄰建筑物的影響，業(yè)主要求采用非火工的方式開挖。針對不同的地形、地質(zhì)條件，選用合適的開挖方式是保證施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，節(jié)約施工成本的關(guān)鍵。
二、施工布置
利用場內(nèi)現(xiàn)有道路及通道進(jìn)行施工。在施工部位布置1臺9m3/min和1臺20m3/min移動式空壓機(jī)作為鉆機(jī)等設(shè)備風(fēng)源。從高程120m現(xiàn)有管路上引接2路Φ80mm供水管，一用一備。在1號母線豎井與2號母線豎井之間布置一臺315kVA變壓器，可滿足開挖施工用電需要。開挖料均運往棄渣區(qū)。
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三、施工方法
全、強(qiáng)風(fēng)化巖石，采用反鏟直接挖除，液壓破碎錘直接破碎較容易的巖體一般用液壓破碎錘+反鏟的方式開挖；對于臨空面面積較小，開挖深度較淺部位的弱風(fēng)化或微（未）風(fēng)化巖石宜采用巖石劈裂機(jī)脹裂的方式開挖；臨空面面積較大，開挖深度較深部位的堅硬巖體宜采用膨zhang劑的方式開挖。這樣安排可以程度提高施工效率。
（一）液壓劈裂法
臨空面面積較小，開挖深度較淺部位的巖體采用液壓劈裂法，即液壓劈裂機(jī)+液壓破碎錘+人工的方式開挖。具體操作模式為：
根據(jù)剝離巖層或解體巖石的厚度、體積和斷裂層，確定巖石開挖的方向和橫截面、鑿孔深度、以及選取的劈裂鉆的數(shù)量（一般3～5支）；
用手風(fēng)鉆等鉆孔設(shè)備在橫截面上鑿深度為100～3000px的孔，孔距45～1375px，為提高作業(yè)效率，造孔的作業(yè)應(yīng)提前進(jìn)行；
插入劈裂鉆，以此將巖體脹裂成縫；
用液壓破碎錘對巖體進(jìn)行二次破碎，然后用反鏟、人工等方式清渣，進(jìn)入下一循環(huán)。
（二）靜態(tài)破碎法
臨空面面積較大，開挖深度較深部位的堅硬巖體采用靜態(tài)破碎的方式進(jìn)行開挖。采用膨zhang劑開挖時，需按開挖結(jié)構(gòu)調(diào)查鉆孔裝藥設(shè)計鉆孔選擇破碎劑拌制充填灌注養(yǎng)護(hù)二次破碎清理的基本程序?qū)嵤蛔耘R空面開始或者采用膨zhang劑在開挖結(jié)構(gòu)中部破碎形成臨空面，然后進(jìn)行兩側(cè)或周邊開挖；在正式實施前進(jìn)行生產(chǎn)性試驗，以優(yōu)化孔網(wǎng)、裝藥、時間間隔等參數(shù)；采用手風(fēng)鉆鉆孔，孔徑42mm；選擇成熟廠家生產(chǎn)的膨zhang劑，嚴(yán)格根據(jù)破碎劑的詳細(xì)使用說明進(jìn)行操作；充灌拌制好的破碎劑前先對鉆孔進(jìn)行清孔，對吸水性較強(qiáng)的孔在清孔前用凈水濕潤孔壁；破碎劑隨拌隨用，拌制后超時未用的不得使用；冬季對表面覆蓋保溫；表面出現(xiàn)裂縫后灑水加速破碎；二次破碎用液壓破碎錘及人工風(fēng)鎬輔助，浮渣清理后即可進(jìn)入下一個破碎循環(huán)。
施工方法具體如下：
（1）操作前準(zhǔn)備。首先確定氣溫、藥劑溫度、拌合水溫度、巖石溫度、容器溫度是否與要求相符合；檢查藥劑包裝是否破損。操作前確定已準(zhǔn)備好以下材料物品：
藥劑。
潔凈拌和水。
盛水桶、拌和盆和水瓢。
捅棍（水平灌裝）。
防護(hù)眼鏡。
橡膠手套。
備用潔凈水和毛巾。
（2）設(shè)計布孔。鉆孔方向應(yīng)盡可能做到與臨空面（自由面）平行；同一排鉆孔盡可能保持在一個平面上?？拙嗯c排距的大小與巖石硬度、混凝土強(qiáng)度及布筋有直接關(guān)系，硬度越大、混凝土強(qiáng)度越高、布筋密鋼筋粗時，孔距與排距越小，反之則大。此次溝槽開挖采用排距20～1000px，孔距30～1000px的方式進(jìn)行鉆孔。
（3）鉆孔。鉆孔直徑與破碎效果有直接關(guān)系，孔徑過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔。本次開挖采用手風(fēng)鉆鉆孔，孔徑42mm。鉆孔內(nèi)余水和余渣采用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口旁干凈無土石渣。
（4）鉆孔深度和裝藥深度。鉆孔超深20～1250px。裝藥深度為孔深的。
（5）裝藥。向下和向下傾斜的眼孔，可在藥劑中加入22%～32%（重量比）左右的水（具體加水量由顆粒大小決定）拌成流質(zhì)狀態(tài)（糊狀）后，迅速倒入孔內(nèi)并確保藥劑在孔內(nèi)處于密實狀態(tài)。用藥卷裝填鉆孔時，逐條捅實。粗顆粒藥劑水灰比調(diào)節(jié)到0.22～0.25時靜態(tài)破碎劑的流動性較好，細(xì)粉末藥劑水灰比在32%左右時流動性較好，也可以不通過捅實過程。向下灌裝搗實較方便。藥劑裝填采用多個灌裝小組的方式，每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負(fù)責(zé)取藥份量和攪拌，副灌裝手負(fù)責(zé)藥劑在攪拌過程中加水。灌裝時，主灌裝手負(fù)責(zé)灌裝進(jìn)孔，副灌裝手負(fù)責(zé)確保藥劑搗實，完成后用舊麻袋覆蓋孔口。各小組采用同步操作，少拌勤裝的方式操作。即：每組施工工人在每次操作循環(huán)過程中負(fù)責(zé)裝孔的孔數(shù)不能過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。各灌裝小組在取藥、加水、拌和、灌裝過程中應(yīng)基本保持同步，可以讓每個孔內(nèi)藥劑的膨脹壓基本保持同期出，有利于混凝土和巖石的破碎。
每次裝填藥劑，都要觀察確定巖石、藥劑及拌和水的溫度是不是符合要求。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑（表現(xiàn)開始冒氣和溫度快速上升）不允許裝入孔內(nèi)。從藥劑加入拌合水到灌裝結(jié)束，時間不能超過5min。巖石剛開裂后，可向裂縫中加水，支持藥劑持續(xù)反應(yīng)，可獲得更好效果。
（6）藥劑反應(yīng)時間的控制。藥劑反應(yīng)的快慢與溫度有直接的關(guān)系，溫度越高，反應(yīng)時間越快，反之則慢。實際操作中，控制藥劑反應(yīng)時間過快的方法有兩種，一種是在拌合水中加入抑制劑。另一種方法是嚴(yán)格控制拌和水、干粉藥劑和巖石（或混凝土）的溫度。藥劑（卷）反應(yīng)時間過快易發(fā)生沖孔傷人事故，同時也影響施工效果，增加了施工成本。為防止事故，除了采取必要的措施外，還可采用延緩反應(yīng)時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑（卷）的拌和水中。加入量為拌合水的0.5%～6%。溫度越高，加入量越多，反之則少。冬季氣溫較低，藥劑反應(yīng)時間會相應(yīng)延長，給施工帶來不便，一般解決辦法是加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度。促發(fā)劑加入過多，也會降低藥劑膨脹力。拌和水溫可根據(jù)實際適當(dāng)提高，但不可超過50，（否則可能太快沖孔）。反應(yīng)時間一般控制在30～60min較好。
（7）措施和注意事項。
無關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。
必須配戴防護(hù)眼鏡（防塵防沖擊型PVC護(hù)目鏡）。施工人員未戴防護(hù)眼鏡操作屬違章。發(fā)生沖孔是正?，F(xiàn)象。也是不可預(yù)見和不可完全控制的現(xiàn)象。沖孔產(chǎn)生的原因較多，大致有以下幾種：操作人員操作不當(dāng)，操作時間太長，包括藥劑已經(jīng)發(fā)熱冒氣仍在灌裝等，裝填不密實有空氣隔層等；溫度控制不當(dāng)。氣溫高時，拌和水、藥劑、鉆孔孔壁溫度控制不當(dāng)、抑制劑藥量不夠，致使藥劑反應(yīng)過快等；布孔設(shè)計不當(dāng)；孔距及抵抗線過大；鉆頭選用不當(dāng)；鉆孔直徑過大；孔壁光滑等。沖孔時藥劑溫度較高且有腐蝕性，沖入眼內(nèi)可能會對角膜造成嚴(yán)重?fù)p害。為防止傷人事故，操作人員必須戴符合國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的防沖擊防塵PVC護(hù)目鏡進(jìn)行操作。
在藥劑灌入鉆孔到巖石或混凝土開裂前，不可將面部直接近距離面對已裝藥的鉆孔。藥劑灌裝完成后，蓋上麻袋或棕墊，遠(yuǎn)離裝灌點。觀察裂隙發(fā)展情況時應(yīng)更加小心。此外施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗。情況嚴(yán)重者立即送醫(yī)院清洗。
在破碎工程施工中需要改變和控制反應(yīng)時間，依照廠家規(guī)定加入本廠生產(chǎn)或提供的抑制劑和促發(fā)劑。
嚴(yán)禁將本產(chǎn)品加水后裝入小孔容器內(nèi)（如直口玻璃杯、啤酒瓶等），否則非常危險。
剛鉆完孔和剛沖孔的鉆孔，孔壁溫度較高，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。
產(chǎn)品運輸和存放中應(yīng)防潮。開封后立即使用。如一次未使用完，立即緊扎袋口，需用時再開封。
（8）出渣。開挖料采用0.8～1.2m3反鏟裝20t自卸汽車運輸。
四、質(zhì)量控制方法
巖石開挖時，設(shè)計結(jié)構(gòu)邊線預(yù)留40～1250px厚保護(hù)層后開挖，保護(hù)層采用膨zhang劑或液壓脹裂的方式開挖，即在設(shè)計結(jié)構(gòu)邊線打一排ø42mm風(fēng)鉆孔，孔距30～1000px，超深20～1250px。初步破碎后用液壓破碎錘鑿除。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，盡量減小液壓破碎錘對結(jié)構(gòu)內(nèi)巖體的擾動，必要時人工采用風(fēng)鎬挖除，以提高施工質(zhì)量和減少超挖量。
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