铁路路基花岗岩料石加工工艺研究

铁路路基花岗岩料石加工工艺研究

近年来，由于铁路通道边墙浆砌石的广泛应用和井渠施工的质量提高，通道施工质量也显著提高。此外，还对石材的加工工艺提出了新的要求。采用普通料石加工工艺(錾条法),对石灰岩等硬度较小的石料是可以的,但对硬度较大的花岗岩来说,由于其结晶物较多,加工时容易造成缺边掉角,满足不了创精品、创优质工程的要求。通过在秦沈客运专用线加工花岗岩料石的实践,我们总结出一种加工料石的新方法———花锤加工法,不但可以较好地解决缺边掉角的问题,而且施工进度也有了明显提高。1施工准备1.1料石的设计尺寸选择料源丰富、质量好、运距短、价格低的料场很重要,这可以在工地附近多选几个石料场,通过对采样进行抗压与冻融试验比较后加以优选。料石必须呈直角平行六面体形状,料石的大面应与岩石的节理面或花纹走向平行,同一批料石的色调、花纹、颗粒结构应基本一致。料石的长、宽、厚都应大于设计尺寸,厚度宜为20～30cm,宽度约为厚度的1.0～1.5倍,长度约为厚度的1.5～3.0倍,丁石比相邻顺石宽度大15cm,侧面修凿面与外露面垂直,外露镶面>10cm(涵洞边墙砌石灰缝采用2cm深的凹缝)。在秦沈线涵洞边墙施工中,我们采用的顺石尺寸为50cm×25cm×25cm,丁石尺寸为40cm×25cm×25cm,购进料石尺寸比设计略大1～2cm。1.2冻融法“温度+nm(1)采样尺寸为20cm×20cm×20cm,每个料场共取8块,测试其物理性能(主要有七个指标):饱和抗压强度≥40MPa;通过25次冻融循环试验后(严寒地区),无明显的裂缝和脱层,强度损失率不大于25%,重量损失率不大于5%(吸水率在0.5%以下的石料,可不作冻融试验);干燥压缩强度≥60MPa;体积质量≥2.5g/cm3;吸水率≤1.0%;软化系数≥0.8(非浸水地区和潮湿地区的砌石工程可不考虑此要求);耐冻系数≥0.75。(2)目测水渗透情况,或采用金属锤打击,听其声音,确定是否有裂纹,并用钢尺测量裂纹顺延方向的长度。(3)用钢尺测量色线的长度以及色斑的面积。(4)缺角、缺棱、裂纹、色线、色斑的质量要求(见表1)。1.3铜条氧焊固定法(1)手锤、墨斗、角尺(2)特制大花锤、小花锤:花锤的关键部位是锤头上的合金钉(9～16枚),大花锤上的合金钉2.5～3.0mm,小花锤上的合金钉2～2.5mm,将合金钉外侧采用铜条氧焊包住。花锤直径:大锤55mm、小锤25mm;锤高:大锤200mm,小锤150mm;锤柄长皆为260mm,小锤仅一头带合金钉。大花锤用来粗平料石大面,小花锤用来细平料石大面。(3)特制修边凿:多采用锰钢制造,也可采用汽车、小四轮底部的半转轴以及车体之间的插销加工而成,长140～150mm,30mm。此工具多用来修整料石边缘。(4)特制修面凿:用料同修边凿,长230mm,φ28mm,裹铜时必须由有经验的工人进行操作。2粗平细平、修边、尺检(1)打水平线:选好料石大面,用墨斗在侧面弹出水平线。(2)修面:先用手锤和修面凿按弹出的水平线粗凿大面,把多余部分凿掉,然后用大花锤进行粗平,再用小花锤细平。(3)修边:先用墨斗按设计尺寸打好边线,再用手锤和修边凿进行修边,最后用手锤将侧面打平。(4)检验:对每一块料石的表面平整度、边角垂直度、大面方正度进行尺检,不合格的料石要重新加工。(5)堆放:把加工好的同一色调、花纹、类别、等级的料石大面朝上堆放,防止污染。3打边线表面质量(1)料石在倒运过程中应防止碰撞,确保棱角的完整性。(2)打边线一定要方正,否则砌筑时灰缝不易调整。(3)先修面,再修边,次序不能颠倒,否则会使整齐的边线被花锤打伤,造成缺边掉角。(4)用小花锤修面时,要由外向里均匀锤击。4进口锯片加工大面(1)经过实践,我们分别采用花锤加工法、錾条法、锯石法对18000块花岗岩进行了料石加工,表2为加工效果及经济效益的对比。虽然锯石法施工效率最高,但因锯片的损耗较大(国产锯片只能加工30～50块,进口锯片可加工200～300块),锯片售价较高,再加上尽管大面较为光滑,但因大锯片切割边缘时方向不好控制,边缘切割不齐,故一般不用。通过对比可知,花锤加工法优于其它二法。(2)如需进一步提高料石的加工质量(即加工更细的料石),可在最后一道工序采用专用斧(俗称剁斧)对大面进行花纹的加工,使大面更加光滑美观。修边前也可用小型电锯切割四边1～2cm深,