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【摘 要】液压破碎工艺是指将大功率挖掘机的挖斗换成液压破碎锤，破碎石方时将钎杆锤头压在岩石上，开动挖掘机和液压锤，利用活塞的上下运动，带动的液压锤的冲击力，将岩石破碎。本文就液压破碎开采石方的施工控制，以及在石方开挖方面液压破碎工艺与其他工艺的优劣比较进行论述。
【关键词】液压破碎；爆破；液压分裂；松石
【中图分类号】TU74 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0054-02
1.工程及地质概况
本工程位于贵阳市下属F县，施工园区原地貌属于多山多谷地带，山体以泥、页岩发育厚度较大的强风化层为主，岩体破碎，厚度达10~20m；其下为风化裂隙发育，岩体被切割成岩块的中风化层，厚度约为5m；在下面为硅质岩、灰岩的基岩；相对应的开挖石方以松石为主，少量次坚石及极少量坚石。本工程须开采石料300万方，用于1km范围内山谷的回填、园区道路路基的回填，最终形成一平方公里、具备纵横路网的园区平地。
2.开采山体石方的施工流程及控制
（1）清表至露出岩石层，测设施放开挖轮廓线。
（2）挖掘机先在山体上修建螺旋式简易道路到达山顶区域，坡度控制为1:1以下。在山顶上相距15m以上开创2个液压锤工作面，以便同时展开施工。采用自上而下分层开挖的方式进行，液压破碎锤（以下简称液压锤）每层破碎50~80cm厚山石，严格按照坡度比进行破碎，不允许出现亏坡或坡比过大的情况，在每层清挖石渣的同时进行修坡。
（3）破碎开挖强风化岩层，施工中每工作面配备一台150KW以上的液压锤，起作用是将小粒径堆积的岩层进行间断性的凿松，一台挖掘机即可进行清挖同时倒运、堆料，另一台挖掘机在旁装车。据施工测算，一台液压锤配合两台挖掘机破碎强风化岩层的功效为每台班400m3以上，以挖掘机的工作为主，液压锤凿松岩层同时需要将少数个体大岩块破碎。表层以下3m的强风化石料，只用于回填山谷，不用于路基；之后择选硬质岩层、小粒径的石料用于路基填方。液压锤、挖掘机全部为履带式、100KW以上的大功率机械。
（4）破碎中风化、微风化或坚石岩层，需要液压锤对岩块做大量开凿、打碎的工作，功效分别为80m3/台班、40m3/台班，故一台挖掘机配合即可。开挖后择选20cm以下粒径的石料用于路基填方，以上粒径的用于山谷填方。
（5）配备足量的15t以上的自卸汽车，流水式作业，将石料运至填方区域。专职人员指挥车辆的安全有序运行。
（6）安全控制：每工作面安排带防护的指挥人员组织液压锤、挖掘机、自卸汽车的有序流动、配合；即时清除边坡松石，避免滚落；高压线下施工时，注意液压锤头及挖掘机动臂与高压线的安全距离；定期维护检修机械，杜绝机械安全隐患。
3.液压破碎工艺与其他工艺比较的优缺点
对于开挖石方工作，液压破碎工艺与爆破工艺、液压分裂工艺的不同特点比较：
3.1 全性高低比较
液压分裂＞液压破碎＞爆破。液压分裂工艺是指：先在坚硬岩石上钻孔，插入分裂机的楔形块组件，启动液压泵站后产生高压，驱动楔形块向两边撑开，产生巨大分裂力使岩石定向分裂开来。液压分裂机是在静态液压环境下可控性的工作；液压破碎会产生石渣飞溅、大型机械的配合影响隐患，安全性要低于液压分裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而爆破炸药的运输、储藏、丢失、误爆等存在隐患，即使正常爆破的冲击力、石碴大范围高速飞溅，都可能危及建筑物、设施和人员的安全，都存在重大危险隐患，故液压破碎的安全性要远远高于爆破方式。
3.2 经济性、效率性的综合优劣比较
仅针对道路工程大体量石方施工，作出分析，根据岩性不同比较结果不同。
（1）对于强风化或松石岩层，液压破碎＞爆破：①液压锤主要起到配合挖掘机的作用，据实践经验每工作面组合机械台班可开挖松石400~500m3，且同一山体可同时设置多个工作面；而对应爆破仅能设一个爆破面，开挖方量大小取决于所用炸药量大小，但随用药量的增加危险隐患性显著增加。 ②液压锤可24小时轮序施工，又极大提高功效，而爆破因复杂的安全措施、爆后的清碴修坡，每天最多2～3次。③液压锤、挖掘机开挖松石并装车，每方成本约10元，而爆破对应的成本约15元（且未计入审批、安控等费用），液压破碎的施工经济性显著。④液压分裂的经济性、效率性都不适用于大体量松石的开挖。
（2）对于未风化或坚石岩层，爆破＞液压分裂＞液压破碎： ①因为液压锤的功效随着岩石硬度的增加而直线下降，当破碎莫氏5度以上的坚石，功效只有约40m3/台班，其经济效率性太低不宜大规模使用。②根据坚石内部抗拉强度比其外部抗压强度的10%还要低的特性，采用打眼爆破或打眼液压分裂的工艺，其功效远高于液压破碎，更为适宜。
（3）对于大面积的坚石岩层破碎的工作，在不便爆破下，用分裂机将岩层结构破坏后，再使用破碎锤对大块岩石进行二次破碎，两者配合效率能达到单独一种施工方式的5倍以上。同时定向爆破、液压分裂都可预先确定山石破除方向，对于上述工程中相邻区域的开山填谷，可以直接将破除的山石爆破或分裂到山谷中，省去原来挖装、运输、回填几步工序，具有极大的经济效益。
（4）如开挖的坚石大量用于路基填方使用，选用爆破或液压分裂后，还需液压锤配合二次破碎大块岩石，以满足填料的粒径要求。如对开采岩石的形状、尺寸、精度，对岩石的分裂面的平整光滑度有明确要求，则选择液压分裂工艺可以高效经济的实现。对于小方量、局部区域的石方、混凝土拆除破碎，以及小面积的坚石二次分解工作，则适宜选用液压分裂或液压破碎或者两者相配合的方式，更为高效快捷。
3.3 适应性、 快捷性的综合强弱比较
液压破碎＞爆破。（1）适用性方面，液压锤可在建筑物、设施临近破碎拆除混凝土、岩石，而即使是控制爆破也要几十米的安全距离才能采用。（2）高压线、危险物品等高危隐患附近，液压锤也可在安全控制下破碎岩石，而严禁爆破施工。（3）在水源地附近，爆破岩石会造成涌水、堤坝漏水、河床严重受阻、泉水变迁的隐患，而液压破碎方式则可采用。（4）控制爆破的可在水下进行，而液压锤则不允许。（5）快捷性方面，液压破碎机械一到位就可以快速展开；而爆破的前提条件很多：需要计算与爆破量大小相关的噪声、振动、飞石、粉尘和有害气体的波及范围，需要爆破方案经公安、安监部门审批同意，需要采取复杂、耗时甚至昂贵的安全隔离措施，需要经过爆破前的通告、警戒、信号控制后，才可实施爆破。
4.总结
液压破碎工艺、爆破工艺、液压分裂工艺三种工艺的配合使用，可以有效解决复杂环境下的适用性问题，极大提高施工的效益性和经济性。
参考文献
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论文作者:杨远建
论文发表刊物:《建筑知识》2017年14期
论文发表时间:2017/7/14
标签：液压论文; 岩石论文; 挖掘机论文; 工艺论文; 岩层论文; 粒径论文; 工作面论文; 《建筑知识》2017年14期论文;