鋼筋砼切割工藝在地鐵工程中的應用

摘要：廣州地鐵金洲站鋼筋砼支撐拆除摒棄傳統人工風鎬鑿除工藝，采用靜力切割工藝，施工進度快、文明施工好，取得了較好的技術經濟效果。本文對鋼筋砼支撐靜力切割工藝的施工組織、注意事項進行了介紹，并簡明扼要的進行了技術經濟分析。

關鍵詞：支撐 切割 工藝

0 引言

在地鐵深基坑施工中，鋼筋砼支撐被廣泛應用。拆除工序是鋼筋砼支撐工程中的重要一環，傳統上一直采用人工風鎬破除工藝，該類強擊鑿破優缺點分明，操作靈活、設備簡便、應用范圍廣的優點突出，勞動強度高、施工速度慢、作業環境差等缺點明顯，施工單位一直在尋找一種先進、快速、環保的替代方案。隨著機械制造工藝的提高，鋼筋砼靜力切割工藝逐步被市場接納，與傳統鋼筋砼鑿除工藝相比，該工藝的優勢突出，具有安全、高效、環保的特點。廣州地鐵金洲站鋼筋砼支撐拆除便應用了切割工藝，取得了較好的效果。廣州地鐵四號線金洲站地下設備房基坑深度10m，設置兩道鋼筋砼支撐，第二道支撐距板高度2m，水平間距3m，支撐截面60×80cm，腰梁截面80×80cm。受前期規劃原因工程開工較晚，造成工程工期異常緊張，為加快工程進度，最大限度縮短支撐拆除時間、減少對后續工序造成的影響，壓縮工期，支撐拆除采用了切割工藝。

1 設備的選擇

目前施工中常用鋼筋砼靜力切割拆除設備主要有液壓鉆機、液壓墻鋸、液壓繩鋸等幾種。

1.1 液壓鉆機 液壓鉆機，又稱水鉆，屬專業鉆孔設備，鉆孔直徑范圍40-150mm。廣泛用于開展各種打孔設施的施工，也可進行直線排孔。水鉆有固定腳，可任意角度架設，無操作困擾，施工簡單，設備成本低，安全簡便，應用廣泛，但其存在作業人員勞動強度大，效率低的缺點。

1.2 液壓墻鋸 液壓墻鋸又稱碟鋸，是應用于建筑工程改造和加固施工的高級工程工具。其工作原理是利用鑲有工業鉆石的盤鋸高速切割含有鋼筋的混凝土，切割位置精確、速度快，可遙控進行施工；鋸頭工作面大，可根據墻體厚度任意調整鋸片的大小，目前一些先進的切割設備切割深度可超過1m；其鋸頭下有軌道裝置，軌道隨意固定，軌道單獨架設，任意拉長。液壓墻鋸作為一種特種切割工具，適用于鋼筋混凝土、巖石、陶瓷、磚墻等堅硬材料的切割，廣泛應用于墻體上開門、開窗、開通風口及鋼筋混凝土梁、柱的切斷、樓板橋梁切割及石材加工等。利用它可以使對密排鋼筋混凝土和石料的技術拆除更容易，更安全，更有效。液壓墻鋸具有以下顯著特點：降低了勞動強度，操作安全可靠，具有過載保護功能，動力強勁，提高了切割能力和勞動生產率；它的線性切割可以使施工截面更加整齊；能夠成倍提高工作速度來縮短施工工期、進一步降低勞動力成本；液壓系統自身的安全、可靠和穩定性，大大降低了施工設備的損耗成本。

2 施工組織

鋼筋砼支撐切割拆除要求前后工序銜接緊密，施工組織流暢。

2.1 編制施工方案 施工方案一要確定施工組織流程、制定施工工藝，安全控制方案；二要確定底部支撐方案及切割間距。切割斷面距離需要根據起重機的起重能力及經濟分析綜合確定。

2.2 搭設支架 搭設支架目的是切割拆除過程中防止支撐過大變形，影響切割實施；支撐切斷失穩后支架能起到有效豎向支撐作用；另外又要給作業人員提供足夠的操作平臺。金洲站支架就地取材，采用扣碗式鋼支架進行搭設，支架間距0.6m，搭設寬度1.2m。如拆除數量較多、應用時間長，推薦采用可調定型加工鋼支架，這樣可提高搭拆速度、有效降低造價。

2.3 首縫鉆孔切割 進行第一道縫切割時，支撐會逐步變形失穩產生下沉，對上部縫隙產生較大的填充擠壓，如采用液壓墻鋸會造成鋸片卡死現象，因此第一道縫采用液壓水鉆排孔，這樣縫隙較大，支撐變形對切割造成的影響較小。

2.4 墻鋸切割 第一道鋸縫完成后，采用液壓墻鋸進行其他縫切割。對于寬度或者厚度比較大的支撐，采用中間首先進行鉆孔，然后兩側進行切割的方式進行，這樣可顯著提高工作效率。對于切割過程中出現卡鉆現象，一般采用在臨近2cm處重新切割，然后中間部分鑿除，取出卡鉆鋸片。

2.5 起吊 在確定支撐切割斷面前需選定起重機型號，由于支撐有可能出現傾覆現象，因此起重機選擇應考慮足夠的安全系數。金洲站采用50t輪胎式汽車起重機進行。由于腰梁與鉆孔樁存在鋼筋連接，因此腰梁起吊是整個起吊工作的難點。腰梁起吊前需采用膨脹或機械方式使腰梁與鉆孔樁分離，截斷鋼筋。

2.6 破除外運 支撐在起吊后直接外運出施工場地，運至棄碴場后采用大型破除設備進行破除，將鋼筋取出回收。

3 安全控制要點

安全工作是整個鋼筋砼支撐靜力切割工藝的關鍵控制點，施工中存在支架倒塌、機械傷害、起吊傾覆等幾個危險點，需嚴格控制。 鋼筋砼支撐靜力切割主要需做好以下幾個方面的安全控制工作：①支架：方案要進行專項設計，穩定性一定要滿足要求；施工時上下托頂死，防止出現空隙；支撐鋸斷時和起吊時支架四周嚴禁站人。②切割：機械在施工前認真檢查，合格方可進行作業；所有操作人員應持證上崗；要重點防范機械傷害，墻鋸切割過程采用遙控操作，碟片方向嚴禁站人。③起吊：起重機嚴禁超載作業；起吊前做好吊點設計；起吊鋼絲繩及卡環質量要嚴格檢查；腰梁吊點需打孔設置。

4 應用效果

金洲站第二道鋼筋砼支撐共295立方，現場投入液壓墻鋸機4臺，液壓鉆機5臺，操作工人30人（兩班作業），共10天完成全部切割作業?？傆嬛尾鸪杀炯s10萬元，其中支架費用（含損壞部分）1萬元，切割費用6萬元，起吊費用3萬元，折合340元/立方。

5 技術經濟分析

5.1 技術分析 人工風稿鑿除鋼筋砼工作效率約為0.5立方/工日，計算可知如支撐拆除在10天內完成，兩班作業，每班至少需要30個工人進行施工，較切割工藝勞動力增加一倍。綜合對比可知：鋼筋砼切割工藝與傳統人工風鎬鑿除工藝相比，具有工作效率高、作業強度低，文明施工好等優點；但應用范圍上受場地及基坑寬度限制，安全風險源多，安全控制要求高。

5.2 經濟分析 從金洲站支撐拆除費用組成可得知，切割費用組成主要包括：底部支撐架的搭設與拆除、砼切割、起吊等幾個方面，綜合費用約340元/方。隨著人工工資的增長，傳統人工風稿鑿除工藝成本日益提高，目前鑿除費用約250元每方。經過對比可知，切割工藝較普通人工風鎬鑿除工藝成本偏高。

6 總結

廣州地鐵金洲站鋼筋砼支撐拆除應用靜力切割工藝取得了較好的效果，技術上可行，經濟上合理，充分證明了該工藝的先進性。隨著機械制造水平的提高，其必將替代強擊鑿破施工的傳統方式，成為類似支撐拆除施工的主導力量。