地鐵車站結構混凝土靜力切割施工探討

董志遠

（中鐵隧道集團二處有限公司，北京 東燕郊 065201）

在對混凝土拆除切割的時候，利用高速運動的金剛石工具對指定的混凝土進行切割，這就是混凝土靜力切割。由于在切割的過程中不會產生沖擊以及震動因此不會造成其他區域的混凝土產生裂縫，且具有很高的環保價值。由于在混凝土靜力切割的過程中發生的震動以及噪聲十分的微小，被切割的混凝土往往在十分安靜、穩定的情況下被切割，所以對于一些需要控制噪音和震動的地方這種方法具有十分明顯的優勢。總的來說，混凝土靜力切割技術具有噪音小、震動輕微、環保性高以及施工迅速、安全等優點，十分值得推廣和使用。

1 準備工作

1.1 施工準備

1.1.1 施工技術準備

混凝土靜力切割對于施工人員的專業素質要求比較高，因此在操作人員的安排上應該選擇具有相關經驗的專業人員。在施工作業之前對施工人員進行技術交底工作。

1.1.2 勞動力準備

施工人員是整個切割施工質量好壞的決定性因素，應該選取安排具有專業素養以及良好職業道德的施工人員，從而保證在工期規定的時間內高質量的完成切割作業。

1.1.3 主要設備準備

對于在施工中所需要的機械設備應該事先進行專門的驗收，保證設備良好的性能，做好設備的維護保養工作，重要設備要有備用。

1.2 監測布點

根據設計的相關規定，在施工開始之前要布設遠程監控點，并采集初始數據。在整個施工過程中都要對施工現場進行全天候的檢測，并做好信息收集工作。

1.3 臨時設施

施工過程中需要的水、電應該提前準備好，同時做好排水準備工作，在施工的時候能夠及時的將積水排出。

2 正式切割施工

2.1 圍擋

做好施工場地的保護工作。與相關單位溝通明確需要圍擋的面積以及采用什么樣的形式。在圍擋場地之內拆除站臺板并在施工完成之后做好回復工作。

2.2 站臺板切割拆除

拆除底板切割投影區域內的站臺板，從使底板切割具有足夠的空間開口外面的站臺板應該在開口后恢復。站臺板一般情況下采用預制板，為了避免沒有切割的站臺邊掉落應該設置腳手架在底板上面和站臺板下面，腳手架要隨著切割的過程不斷的進行拆除。在現有的站臺板上依照測量放線的位置畫上墨線，每塊切割的長寬大約都是一米左右。使用圓盤踞對站臺板進行切割，并使用液壓鉗來拆除，在在臺板上安裝手拉葫蘆，將液壓鉗鉗頭吊掛在拆除部位上方或者是抬高到適當的部位打開電源將混凝土利用液壓鉗進行破碎。

2.3 簡易門吊架設及切割塊吊裝固定

針對現場空間采用以工字鋼為支撐點，配5噸手拉葫蘆。門吊立柱、橫梁采用I20a加工制作。將吊架安放在被切的混凝土塊上方，切割前將手拉葫蘆上的鋼絲繩通過吊環固定在混凝土塊上。

2.4 切割塊切割、吊放

按照原來的分區情況對對塊體切割橫縫并預留橫梁。利用電動葫蘆下放被金剛石分離的分塊到承重底板上。在切割的過程中由于沒有結構圈梁，而現有的底板也被切割，為了防止底板變形，確保現有底板的安全穩定，所以必須使用預留的橫梁。在進行底板的切割時必須按照相應的分區進行，并且按一定的順序。每個切割塊的重量應該控制在兩噸半的范圍之內，在切割塊上安裝兩個吊環，將其放下后利用液壓鉗進行破碎外運。

2.5 圈梁施工、拆除預留橫梁及結構封閉

為了能夠保證預留橫梁在結構環梁達到強度之后拆除的順利進行，應該施做預留橫梁范圍之外結構縱、橫向環梁。在對預留橫梁進行拆除作業的時候應該對其進行分塊的切割，這樣施工橫梁范圍環梁，環梁封閉成環。

3 靜力切割施工方法

3.1 金剛石薄壁鉆切割

作為靜力切割技術中十分重要的一種方式，金剛石薄壁鉆切割方法能夠在磚結構或者是建筑物鋼筋混凝土結構利用薄壁金剛石鉆機進行切割、鉆孔以及分割作業。薄壁金剛石鉆機通過搭配直徑不同的各種鉆頭，可以實現鉆Φ32～500的單孔鉆孔，鉆孔深度可以達到20多延米。也可以對鋼筋砼進行排孔切割，排孔切割時常用的鉆頭規格為Φ108。適合切割基礎底板、砼樓板、砼梁、剪力墻、磚墻等構件。金剛石薄壁鉆切割具有以下的特點：低噪音、震動小操作工藝簡單、效率高且不損害臨近的結構、對于施工環境要求低，施工之后不需要再進行修補。金剛石薄壁鉆切割作業主要包括以下幾個步驟：第一，仔細閱讀施工圖紙，并熟練掌握。第二，搭設腳手架。第三，采用防線的方式對切割的部位進行確定。第四，保證施工所需有的重組的水源和不間斷的電源供應。第五，將施工過程中所需要的設備進行固定，防止震動。第六，切割作業完畢后要及時對作業現場進行清理。為了保證在混凝土切割時的工作效率，一般都是采用多臺鉆機同時進行切割作業。

3.2 金剛石繩鋸機切割方法

施工特點：切割方向沒有限制，可以隨意進行，對于要進行切割的物體在形狀以及面積上沒有嚴格的要求，在實際使用中比較廣泛。

工作原理及性能：利用液壓馬達提供的動力使金剛石繩索高速運動。對被切割進行切割。金剛石繩索主要材料為金剛石，因此完全能夠勝任對鋼筋混凝土材料的切割強度。

技術參數：要使金剛石繩鋸保持較好的切割效果，應該保持不低于每秒25米的速度。所選用的金剛石繩索要能夠達到極限的拉張強度，從而保證整個切割過程順利進行。

操作要點：第一，為了提高切割面的切割速度，必須在整個安裝的過程中保持安裝的精確。將導向輪的邊緣對準穿繩孔的中心線，必須保證安裝的導向輪的穩定性，將輔助腳手架和繩鋸的主教手腳利用螺栓進行相應的固定。將繩索纏在主動輪和輔助輪上，纏繞的順序應該參考要進行切割的具體形式來進行，在纏繞的過程中應該保證繩子在方向上和驅動輪相同，繩子應該長于被切割物體的長度。

第二，啟動電動馬達，通過控制盤調整主動輪提升張力，保證金剛石繩適當繃緊。繩鋸張緊程度由一個特殊的電子限位器裝置控制，此裝置具有可預先選擇應力參數以保證繩鋸有一個恒定的張緊程度的功能，以及萬一機器發生故障和斷繩時，可以自動停機和停止飛輪轉動的功能。

第三，繩鋸沿同一線行方向運行，在進線輔助輪上方設置一個冷卻水龍頭，在出線口輔助輪下方安裝一個接水槽，接水槽端頭設置過濾網以過濾研磨的碎屑，冷卻水進行回收循環利用。供應循環冷卻水，再啟動另一個電動馬達，驅動主動輪帶動金剛石繩索回轉切割。切割過程中必須密切觀察機座的穩定性，隨時調整導向輪的偏移，以確保切割繩在同一個平面內。

第四，根據現場施工條件選擇正切或反切施工工藝，正切與反切主要區別在于切割方向不同。正切是輔助輪及卡具固定在切割機這側，繩鋸成“凸”形，切割應力方向對著切割機，這樣就把切割體從背向切割機的一面向切割機方向切割；反切恰好相反，輔助輪及卡具固定在被切割體的另一面，繩鋸成“凹”形，切割應力相應的是遠離切割機的方向，把切割體從切割機正對的一面向背向面切割機方向切割。采用哪種方法要視切割作業條件而定，現場施工主要以反切工藝為主。

第五，充分考慮現場施工安全、切割后吊裝能力、現場繩鋸尺寸等因素，合理將切割體分成多塊切割。并用墨線清晰標出切縫邊線，以達到精細化切割，使被切割體規則成型。

[1]張延軍,謝志剛,王智慧,李運海.金剛石繩鋸的最新進展[J].超硬材料工程,2009,(02).

[2]蘇鈺,郭樺,王進保,張延軍.繩鋸金剛石磨損形狀及出刃高度實驗研究[J].超硬材料工程,2009,(01).