鋼筋砼繩鋸切割技術在2#轉爐改造工程中的應用

康長波

摘 要：金剛石繩鋸切割鋼筋砼技術作為一項新型的施工技術，比傳統混凝土切割工藝更先進，具有可對砼進行任何方向的切割，不受切割深度、體積和形狀的限制等特點，適用于各種特殊環境的施工，為今后各類冶金老企業、節能環保改造提供了一個值得借鑒的思路，值得在建筑領域進行廣泛的推廣應用。

關鍵詞：金剛石繩鋸；混凝土切割；煉鋼廠；技術改造

中圖分類號：TF748.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.073

隨著我國改革開放步伐的加快，建筑工業得到了迅猛發展，在工業和民用建筑施工中出現了大量的改造工程，需要對原有砼建筑物進行拆除。以往，拆除鋼筋砼結構的方式有人工手工錘鑿、手工風鎬機具、履帶機捶打設備、液壓炮錘破碎等，這些方法不僅會對鋼筋砼結構的保留部分造成不必要的破壞，還會產生大量的粉塵、噪聲污染等。如何選取合理的拆除工藝，在將原基礎中設計廢除部分拆除掉的同時，又保證設計保留部分可重新利用，使結構不受影響，這是本鋼2#轉爐改造工程中的難題之一。而本鋼煉鋼廠采用的鋼筋砼切割工藝解決了老企業在技術改造中大型砼設備基礎拆除的施工難題，在原結構功能利用、提高施工進度、施工安全和環境保護等方面均取得了滿意的效果。

1 工程概況

本鋼2#轉爐節能環保改造工程的土建內容主要包括：拆除20世紀70年代建成的煉鋼主廠房和廠房內轉爐系統多層生產工藝平臺、轉爐支座基礎和主操作控制室等附屬建筑，并重建環保節能型轉爐新系統。在轉爐座基礎和一次除塵風機基礎部分的施工中，主要對地面上舊轉爐爐座基礎上2 m的厚砼框架平臺板和一次除塵風機基礎上1.8 m厚的砼框架平臺板進行拆除，并在柱上端面擴大增設截面，通過植筋使原有框架柱與新增截面砼基礎結合起來；將連接鋼筋錨固于舊砼結構中，不必拆除老結構砼框架柱，以達到只處理新、舊結合面即可與原結構可靠連接的目的。施工方法為：在原框架鋼筋砼結構平臺板上先用水鉆機鉆孔、向孔內串金剛石繩鋸鏈，并用脹錨螺栓固定滑輪組與金剛石繩鋸，這種做法具有施工進度快、施工簡捷、安全環保、成本較低和噪聲污染小等特點。

在本鋼2#轉爐節能環保改造工程的施工中，使用金剛石繩鋸切割鋼筋砼技術工藝，切割鋼筋砼截面面積達106.66 m2，僅用7 d就完成了2 m厚和1.8 m厚的2處砼框架平臺板拆除工作。在采用該切割技術拆除超大型砼結構時，在轉爐廠房狹小空間內對砼結構進行處理等難題迎刃而解。下面結合本鋼2#轉爐改造砼繩鋸切割的實例（圖1、圖2和圖3）總結具體工藝。

2 工作原理和性能

金剛石繩鋸靜力切割設備由金剛石繩鋸與傳動定位滑輪、大功率油壓機組合而成，由金剛石串珠、隔離套與鋼絲繩芯組成金剛石繩鋸，在鋼絲繩芯上等間距穿上串珠，并由隔離套隔開。工作原理為：鋼絲繩索工作時，由油壓機通過傳動滑輪帶動圍繞被切割物體高速旋轉進行研磨，從而完成切割工作。由于使用金剛石顆粒作研磨材料，所以，可進行鋼筋混凝土等堅硬物體的分離切割。

金剛石繩鋸的性能為：由于可任意調節鋼絲繩索的長度、切割方向、切割深度，所以，適用范圍廣，為在特殊環境中拆除鋼筋砼結構提供了可能。采用該切割技術可使超大型鋼筋砼結構拆除的難題迎刃而解。

3 實際應用中存在的問題和解決辦法

鋼筋砼繩鋸切割法在本鋼2#號轉爐系統節能環保改造工程施工應用中發揮了重要的作用。2處2 m厚的砼框架平臺板用金剛石繩鋸切割機，分解時間較短，并拆卸逐塊運走。2 m厚的砼框架平臺板拆除工程分為2部分：舊轉爐座基礎拆除和一次除塵風機基礎拆除。其中，需要重點解決的難點問題是一次除塵風機基礎拆除施工。風機基礎為砼框架結構平臺，長12 m、寬5.7 m、高5.5 m，砼平臺板厚1.8 m，質量約241.8 t，高度為3.7～5.5 m，廠房內施工作業空間十分狹小，如何將此平臺板快速、安全地拆除，成為了困擾改造施工的最大問題。采用人工風鎬機具拆除后氣割的方法，在施工過程中有較大的噪聲，且碎石飛濺、塵土飛揚、工期較長，而定向爆破因作業面積大，必將影響到兩旁1#和3#風機的正常運行；施工所需的勞動強度大、人員眾多。

經過反復探討、研究和論證，以及衡量多種方案的利弊，最后決定采用金剛石繩鋸切割法施工。將平臺板切割成17塊，切割面積為41.94 m2。使用金剛石繩鋸切割法拆除時，由于一次除塵風機基礎兩旁分別是1#和3#一次除塵風機基礎，外側是人行過道，所以，為了防止施工中碎屑濺出，在一次除塵風機基礎平臺下方外側搭設了腳手架、彩板和防護欄，切割線與框架平臺板的上緣齊平。沿平臺板上端面在一次除塵風機基礎上劃出切割線，并架設金剛石繩鋸切割機，開啟動力設備依次切割。拆除平臺板時，首先在平臺板上用水鉆鉆出直徑為Ф150 mm的孔眼，然后穿入鋼絲繩，再利用一次除塵風機廠房內的20 t電葫蘆吊吊住要拆除的平臺板塊，進行縫隙切割；用手工鑿拆除鋼筋砼平臺板端部的橫向限位，再用逼裂機將鋼筋砼平臺板橫向分離后吊運。舊轉爐支座基礎拆除使用了金剛石繩鋸切割法，舊轉爐支座基礎鋼筋砼框架結構平臺長10 m、寬8.7 m、高8.6 m，砼平臺板厚2 m，質量約360.2 t，高度為5.6～8.6 m，切割面積為64.66 m2。拆除施工的過程為：搭設平臺通道支架→在舊轉爐座基礎上劃出切割線→金剛石繩鋸切割→吊裝清運。平臺板

的拆除計劃分解為21塊。切割平臺板時，在指定位置架設金剛石繩鋸切割機，在平臺板上用水鉆鉆直徑為Ф150 mm的孔眼、穿入鋼絲繩，通過鋼絲繩與1臺70 t的汽車吊連接，收緊鋼絲繩，開啟金剛石繩鋸切割主機進行切割作業施工。為了防止舊轉爐支座基礎框架柱偏心受壓，必須對稱切割，先切割平臺板中間部分，再切割平臺板的兩端部分，最后切割結合部分。整個切割拆卸施工作業過程無粉塵、無震動、工作效率高、施工噪聲低，避免了用傳統方法施工作業對周圍環境造成的各種污染、對鋼筋砼框架平臺柱結構造成的破壞。在鋼筋砼框架平臺板拆除期間，施工現場兩側的其他轉爐可正常生產，不必停產施工，從而可保證煉鋼生產的正常進行，達到了生產、施工兩不誤的預期目標，為本鋼創造了一定的經濟效益。

4 注意事項和切割拆除的主要關鍵點

4.1 注意事項

注意事項有以下6點：①在施工前，必須檢查并確認電纜線、電動機和接地保護均正常，防護安全裝置有效，符合繩鋸安裝正確。②必須空載開啟，檢查繩鋸設備系統運轉中無異常、異響，一切正常后方可作業。③在推動操作切割機作業時，操作者不可強行進刀作業，必須按照設備說明書中的規定厚度切割，嚴格計算混凝土塊的質量，不得超出起吊允許范圍。④切割混凝土時，應注意被切割砼的受力變化，防止卡繩鋸等現象發生。嚴禁在運轉中檢查、維修各部件。⑤混凝土切割施工中，當工件發生沖擊、跳動或異常音響時，必須立即停機，開始檢查，消除故障后方可繼續施工作業。⑥作業完成后，應收回電纜線、排放水箱余水、清洗機身、擦干繩鋸并存放在干燥、通風處。

4.2 切割拆除的主要關鍵點

切割拆除的主要關鍵點有以下5點：①砼框架平臺板結構拆除前，必須符合切割拆除工程方案的要求，確保結構上所有外荷載都被拆除，確保結構的穩定性和安全性，并對關鍵部位進行結構加固后方可進行拆除工作。②施工單位在拆除過程中如果發現現有結構變形、鋼筋銹蝕、裂縫，則應立刻通知設計師，待設計師確認后方可繼續施工。③如果設計圖紙要求原結構鋼筋保留時，施工人員在拆除鋼筋砼過程中必須查明其位置，并對保留鋼筋采取妥善的保護措施。④拆除作業按照建筑施工的逆順序進行。拆除原則為自上而下、按順序逐跨拆除，杜絕立體交叉作業。⑤當進行高處拆除作業時，起重機具必須及時吊下尺寸較大的構件，嚴禁向下拋擲，應及時清理和運輸拆除件。

5 結束語

綜上所述，在本鋼2#轉爐節能環保改造工程中，新型金剛石繩鋸切割鋼筋砼施工技術與以往的鋼筋混凝土拆除工藝相比具有明顯的優勢，可滿足大體積鋼筋混凝土切割、不規則形狀切割等各種施工要求，可應用于各種特殊環境的工程中，并在環境保護、施工安全性方面有著無與倫比的優勢，為我國的建筑業作出了突出的貢獻。該方法的成功應用可為各類冶金企業在今后的建設改造中提供可借鑒的思路，值得在建筑領域廣泛推廣應用，并將起到推動建筑業其他先進施工方法的作用。

參考文獻

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[2]區希，古力.鋼筋混凝土機械切割技術在鎮安立交高架橋拆除工程中的應用[J].廣州建筑，2000（1）：14-18.

〔編輯：張思楠〕