郭 攀

（中交四航局第五工程有限公司，福建 福州 350008）

1 工程概況

廈門市軌道交通1 號(hào)線一期工程火炬園站1、3 號(hào)聯(lián)絡(luò)線位于既有綜合商業(yè)開發(fā)中心基坑正下方，距離地表高度約18m。其周邊緊鄰嘉禾路與火炬路路口，為廈門市重要市政干道之一。其里程L1DK0+121.600～L1DK0+257.100 原設(shè)計(jì)采用明挖法施工，明挖段結(jié)構(gòu)形式為矩形斷面，有效開挖深度約7m（既有綜合商業(yè)開發(fā)中心基坑下方），開挖寬度8.3m。明挖段開挖圍巖屬于中風(fēng)化及微風(fēng)化花崗巖，巖質(zhì)堅(jiān)硬（巖體強(qiáng)度60～90MPa），裂隙不發(fā)育，巖石完整性高。

因聯(lián)絡(luò)線明挖段基坑緊鄰嘉禾路與火炬路路口，采用常規(guī)爆破開挖可能產(chǎn)生飛石，嚴(yán)重威脅著路上行人和車輛的安全，而采用傳統(tǒng)的機(jī)械破碎開挖或靜態(tài)爆破，施工工效較低，使得施工工期及成本較大，同時(shí)機(jī)械破碎施工產(chǎn)生的噪音、粉塵較多，不符合廈門市環(huán)保要求。對(duì)此，項(xiàng)目部經(jīng)過認(rèn)真研究和綜合比選，對(duì)該段明挖段基坑開挖，采用施工安全性更高、工藝更先進(jìn)的的石方圓盤鋸切割技術(shù)。

2 石方切割技術(shù)特點(diǎn)

針對(duì)本工程特點(diǎn)，項(xiàng)目部經(jīng)過研究討論，采用石方切割技術(shù)來進(jìn)行該段基坑的石方開挖施工。選用礦山施工常用的RS1400-1940/3300 雙刀礦山機(jī)作為石方切割工具（以下簡稱圓盤鋸），該設(shè)備整機(jī)集機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)于一體，利用軌道作為行走，軌道寬度1.2 米。該圓盤鋸施工可滿足切割寬度1400-1940mm，切割深度850-1350mm；施工中機(jī)臺(tái)切割寬度可調(diào)1.5 米左右，切割深度約1.3 米，理論上每臺(tái)圓盤鋸每天最大可切割石方約100 方。

采用圓盤鋸進(jìn)行石方切割具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）操作簡單，設(shè)備整機(jī)集機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)于一體，自動(dòng)化程度高，使用方便。

（2）安全性高，整機(jī)在靜態(tài)液壓下可控制性的工作，安全性高，不會(huì)像爆破、小空間機(jī)械施工產(chǎn)生較多危險(xiǎn)隱患，不用采取復(fù)雜的防護(hù)措施。

（3）施工環(huán)保，整機(jī)工作時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)、沖擊、噪音、粉塵、飛屑等。周圍不會(huì)受到影響，即使在人口稠密地區(qū)或室內(nèi)，以及精密設(shè)備旁，都可以無間斷地工作。

（4）切割鋸片大，提高了切割分離效率，施工成本低。

（5）鋸片切割的石料面比任何傳統(tǒng)開采方法更加平整，切割后的石方可作為建筑材料，可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3 圓盤鋸切割石方施工工藝

圓盤鋸石方切割施工工藝流程圖如下：施工準(zhǔn)備提供切割工作平臺(tái)→鋪設(shè)軌道及機(jī)械安裝→切割作業(yè)→出塊出渣→重復(fù)以上工序施工至基坑設(shè)計(jì)底高程。

3.1 施工準(zhǔn)備

通過測(cè)量定位確定切割邊線及范圍，控制地面相對(duì)標(biāo)高，確定施工范圍后，對(duì)地面切割巖石面通過破碎錘或人工用風(fēng)鎬進(jìn)行大致找平，作為圓盤鋸安裝及施工的工作平臺(tái)，平臺(tái)面積30 m2—50 m2，要求圓盤鋸軌道安裝位置周邊相對(duì)高差不超過5cm。

3.2 鋪設(shè)軌道及機(jī)械安裝

地面整平后，開始安裝圓盤鋸行走軌道，軌道安裝時(shí)需用枕木及木楔墊平，保證軌道雙向水平狀態(tài)，再用螺紋鋼將兩條軌道固定在下部基巖上，并通過焊接將其焊牢。為了保證巖石切割機(jī)安全、平穩(wěn)施工，鋪設(shè)軌道時(shí)做到呈直線狀態(tài)，要求軌道直線度偏差不超過5mm/1000mm，平行度不超過5mm/1000mm。然后調(diào)整軌道輪與軌道距離，安裝圓盤鋸切割機(jī)上軌道，再起吊鋸片加裝至圓盤鋸機(jī)身。

3.3 切割作業(yè)

圓盤鋸安裝完成后先進(jìn)行通電試運(yùn)行，試機(jī)沒有異常后方可進(jìn)入正式切割作業(yè)。進(jìn)行切割工作時(shí)，先啟動(dòng)主機(jī)按下“工進(jìn)”按鈕進(jìn)行切割。開始切削時(shí)，進(jìn)刀速度要慢，保持鋸片勻速前進(jìn)，由淺到深，待刀片刃都進(jìn)入巖石后，方可稍快一點(diǎn)。正式切割采用按漸進(jìn)式進(jìn)行行走切割，具體方式如下：第一刀下切30mm，行車50～100mm 后再下切30mm，再行車50～100mm，隨著軌道車的前移、鋸片深入下切，直到達(dá)到要求的切割深度為止。切削過程中巖石較硬時(shí)速度放慢，巖石硬度較低時(shí)則可適當(dāng)加快速度。

在工作過程中需要后退施，按控制臺(tái)“快退”按鈕，就可退刀，快退中需要前進(jìn)，按“工進(jìn)”按鈕同樣可以進(jìn)刀，不論進(jìn)刀或退刀，按下“停止”按鈕，圓盤鋸切刀均可停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.4 出塊出渣

對(duì)于已完成切割的巖石，從巖石底部通過手持風(fēng)鎬進(jìn)行鉆孔作為預(yù)裂面，間距10cm，并用高頻率震動(dòng)炮頭對(duì)石方進(jìn)行破碎分解，石方即會(huì)沿著鉆孔破裂成塊；對(duì)于破碎錘無法分解的部分，可以在鉆孔內(nèi)插入同直徑鋼筋頭，外露適當(dāng)長度，用大錘人工砸進(jìn)，通過外力使巖石劈裂分解成塊，然后采用履帶式反鏟挖掘機(jī)挖除轉(zhuǎn)運(yùn)。

3.5 重復(fù)切割流程開挖

上層切割完成或下層切割具備工作面時(shí)，在其上鋪設(shè)軌道，按照上述工序有序組織施工，進(jìn)行下一層石方切割；切割過程中機(jī)械與人工循環(huán)工作面爭取最合理的速度，直至切割開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4 圓盤鋸石方切割施工注意事項(xiàng)

（1）圓盤鋸的軌道鋪設(shè)時(shí)必須確保軌道處于同一水平面，否則會(huì)造成圓盤鋸設(shè)備穩(wěn)定性不好，在切割過程中容易出問題。鋪設(shè)好的軌道更不要出現(xiàn)“爬坡”現(xiàn)象，以免圓盤鋸在行走切割時(shí)機(jī)臺(tái)重心向后移，造成機(jī)臺(tái)行走力不足，穩(wěn)定性差、效率低下等問題。

（2）當(dāng)圓盤鋸切削完成一個(gè)工作位需換位切割時(shí)，需要先取下圓盤鋸鋸片再進(jìn)行移位，以防轉(zhuǎn)鋸片的圓盤鋸重心較高，移動(dòng)時(shí)易發(fā)生傾倒；移位后需重新校正刀具與軌道之間的距離（雙刀圓盤鋸，還需要重新校正兩刀之間的距離）才能進(jìn)行切割。

（3）施工期間發(fā)現(xiàn)異常響動(dòng)，應(yīng)立即停車，進(jìn)行檢查處理后方可繼續(xù)使用，嚴(yán)禁機(jī)械帶病作業(yè)。

（4）切削過程中，隨時(shí)通過冷卻水管向鋸片進(jìn)行灑水冷卻降溫，并注意冷卻水的流量是否充足，嚴(yán)防干切造成刀片磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生鋸片爆裂；

（5）切割過程中同一層石方切割應(yīng)盡量保證石方切割深度一致，以便于下一層重復(fù)施工減少施工準(zhǔn)備工作。

5 總結(jié)

（1）理論每臺(tái)圓盤鋸每天可切割石方最大約100 方，在實(shí)際施工中圓盤鋸切割石方受現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地地形限制，實(shí)際平均每天可完成60-70 方石方切割。

（2）采用圓盤鋸切割石方技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境影響較小，不產(chǎn)生爆破噪音、爆破震動(dòng)以及爆破所產(chǎn)生的有毒、有害氣體，文明環(huán)保施工效果好，尤其是不產(chǎn)生爆破飛石，安全性能好，適用于鬧市區(qū)等施工。

（3）采用石方切割工藝，僅需投入一臺(tái)圓盤鋸作為切割，一臺(tái)小型破碎錘作為輔助出塊出渣工具，施工投入相對(duì)較小，有利于成本節(jié)約。

（4）石方切割技術(shù)適用于圍巖強(qiáng)度較高、巖體完整性較高的圍巖，對(duì)圍巖地質(zhì)條件要求較高；同時(shí)，石方切割出的石方可作為建筑材料等，能產(chǎn)生一定的利用回收價(jià)值。