本文主要叙述膨zhang剂、岩石劈裂机以及液压破碎锤等设备在开挖过程中的运用。

关键词:基础施工；劈裂机，分裂机。

一、引言

举例电缆廊道、油坑、油池离居民区较近，且为减少对地下电站已开挖形成的洞室及相邻建筑物的影响，业主要求采用非火工的方式开挖。针对不同的地形、地质条件，选用合适的开挖方式是保证施工质量、加快施工进度，节约施工成本的关键。

二、施工布置

利用场内现有道路及通道进行施工。在施工部位布置1台9m3/min和1台20m3/min移动式空压机作为钻机等设备风源。从高程120m现有管路上引接2路Φ80mm供水管，一用一备。在1号母线竖井与2号母线竖井之间布置一台315kVA变压器，可满足开挖施工用电需要。开挖料均运往弃渣区。

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三、施工方法

全、强风化岩石，采用反铲直接挖除，液压破碎锤直接破碎较容易的岩体一般用液压破碎锤+反铲的方式开挖；对于临空面面积较小，开挖深度较浅部位的弱风化或微（未）风化岩石宜采用岩石劈裂机胀裂的方式开挖；临空面面积较大，开挖深度较深部位的坚硬岩体宜采用膨zhang剂的方式开挖。这样安排可以程度提高施工效率。

（一）液压劈裂法

临空面面积较小，开挖深度较浅部位的岩体采用液压劈裂法，即液压劈裂机+液压破碎锤+人工的方式开挖。具体操作模式为：

根据剥离岩层或解体岩石的厚度、体积和断裂层，确定岩石开挖的方向和横截面、凿孔深度、以及选取的劈裂钻的数量（一般3～5支）；

用手风钻等钻孔设备在横截面上凿深度为100～3000px的孔，孔距45～1375px，为提高作业效率，造孔的作业应提前进行；

插入劈裂钻，以此将岩体胀裂成缝；

用液压破碎锤对岩体进行二次破碎，然后用反铲、人工等方式清渣，进入下一循环。

（二）静态破碎法

临空面面积较大，开挖深度较深部位的坚硬岩体采用静态破碎的方式进行开挖。采用膨zhang剂开挖时，需按开挖结构调查钻孔装药设计钻孔选择破碎剂拌制充填灌注养护二次破碎清理的基本程序实施；自临空面开始或者采用膨zhang剂在开挖结构中部破碎形成临空面，然后进行两侧或周边开挖；在正式实施前进行生产性试验，以优化孔网、装药、时间间隔等参数；采用手风钻钻孔，孔径42mm；选择成熟厂家生产的膨zhang剂，严格根据破碎剂的详细使用说明进行操作；充灌拌制好的破碎剂前先对钻孔进行清孔，对吸水性较强的孔在清孔前用净水湿润孔壁；破碎剂随拌随用，拌制后超时未用的不得使用；冬季对表面覆盖保温；表面出现裂缝后洒水加速破碎；二次破碎用液压破碎锤及人工风镐辅助，浮渣清理后即可进入下一个破碎循环。

施工方法具体如下：

（1）操作前准备。首先确定气温、药剂温度、拌合水温度、岩石温度、容器温度是否与要求相符合；检查药剂包装是否破损。操作前确定已准备好以下材料物品：

药剂。

洁净拌和水。

盛水桶、拌和盆和水瓢。

捅棍（水平灌装）。

防护眼镜。

橡胶手套。

备用洁净水和毛巾。

（2）设计布孔。钻孔方向应尽可能做到与临空面（自由面）平行；同一排钻孔尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小与岩石硬度、混凝土强度及布筋有直接关系，硬度越大、混凝土强度越高、布筋密钢筋粗时，孔距与排距越小，反之则大。此次沟槽开挖采用排距20～1000px，孔距30～1000px的方式进行钻孔。

（3）钻孔。钻孔直径与破碎效果有直接关系，孔径过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。本次开挖采用手风钻钻孔，孔径42mm。钻孔内余水和余渣采用高压风吹洗干净，孔口旁干净无土石渣。

（4）钻孔深度和装药深度。钻孔超深20～1250px。装药深度为孔深的。

（5）装药。向下和向下倾斜的眼孔，可在药剂中加入22%～32%（重量比）左右的水（具体加水量由颗粒大小决定）拌成流质状态（糊状）后，迅速倒入孔内并确保药剂在孔内处于密实状态。用药卷装填钻孔时，逐条捅实。粗颗粒药剂水灰比调节到0.22～0.25时静态破碎剂的流动性较好，细粉末药剂水灰比在32%左右时流动性较好，也可以不通过捅实过程。向下灌装捣实较方便。药剂装填采用多个灌装小组的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责取药份量和搅拌，副灌装手负责药剂在搅拌过程中加水。灌装时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责确保药剂捣实，完成后用旧麻袋覆盖孔口。各小组采用同步操作，少拌勤装的方式操作。即：每组施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。各灌装小组在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步，可以让每个孔内药剂的膨胀压基本保持同期出，有利于混凝土和岩石的破碎。

每次装填药剂，都要观察确定岩石、药剂及拌和水的温度是不是符合要求。灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂（表现开始冒气和温度快速上升）不允许装入孔内。从药剂加入拌合水到灌装结束，时间不能超过5min。岩石刚开裂后，可向裂缝中加水，支持药剂持续反应，可获得更好效果。

（6）药剂反应时间的控制。药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。实际操作中，控制药剂反应时间过快的方法有两种，一种是在拌合水中加入抑制剂。另一种方法是严格控制拌和水、干粉药剂和岩石（或混凝土）的温度。药剂（卷）反应时间过快易发生冲孔伤人事故，同时也影响施工效果，增加了施工成本。为防止事故，除了采取必要的措施外，还可采用延缓反应时间的抑制剂。抑制剂放入浸泡药剂（卷）的拌和水中。加入量为拌合水的0.5%～6%。温度越高，加入量越多，反之则少。冬季气温较低，药剂反应时间会相应延长，给施工带来不便，一般解决办法是加入促发剂和提高拌和水温度。促发剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但不可超过50，（否则可能太快冲孔）。反应时间一般控制在30～60min较好。

（7）措施和注意事项。

无关人员不得进入施工现场。

必须配戴防护眼镜（防尘防冲击型PVC护目镜）。施工人员未戴防护眼镜操作属违章。发生冲孔是正常现象。也是不可预见和不可完全控制的现象。冲孔产生的原因较多，大致有以下几种：操作人员操作不当，操作时间太长，包括药剂已经发热冒气仍在灌装等，装填不密实有空气隔层等；温度控制不当。气温高时，拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够，致使药剂反应过快等；布孔设计不当；孔距及抵抗线过大；钻头选用不当；钻孔直径过大；孔壁光滑等。冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性，冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。为防止伤人事故，操作人员必须戴符合国家标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作。

在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离装灌点。观察裂隙发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗。

在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，依照厂家规定加入本厂生产或提供的抑制剂和促发剂。

严禁将本产品加水后装入小孔容器内（如直口玻璃杯、啤酒瓶等），否则非常危险。

刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。

产品运输和存放中应防潮。开封后立即使用。如一次未使用完，立即紧扎袋口，需用时再开封。

（8）出渣。开挖料采用0.8～1.2m3反铲装20t自卸汽车运输。

四、质量控制方法

岩石开挖时，设计结构边线预留40～1250px厚保护层后开挖，保护层采用膨zhang剂或液压胀裂的方式开挖，即在设计结构边线打一排ø42mm风钻孔，孔距30～1000px，超深20～1250px。初步破碎后用液压破碎锤凿除。应根据地质条件，尽量减小液压破碎锤对结构内岩体的扰动，必要时人工采用风镐挖除，以提高施工质量和减少超挖量。

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