建筑現場施工用鋼絞線切割設備的技術發展與應用研究

摘 要：探究建筑現場施工用鋼絞線切割設備的技術發展和應用情況，評估其在建筑工程中的實際效果。通過文獻綜述和實地調研相結合的方法，收集相關的研究資料和實際應用情況，對鋼絞線切割設備的技術特點、施工原理和應用范圍進行系統梳理和分析，旨在為建筑工程管理者和施工人員提供科學依據和實踐指導。

關鍵詞：建筑現場施工；鋼絞線切割設備；技術發展；應用研究；施工效率

中圖分類號：F407.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）12-0041-03

0 引言

鋼絞線切割設備在建筑現場應用廣泛，其高效切割能力和精準控制使得鋼絞線切割成為重要的建筑施工工藝之一。鋼絞線切割設備的應用有效提高了施工效率，實現了預應力結構的高效拆除和修改。鋼絞線切割設備在建筑工程中具有重要的技術優勢和實際應用價值，對于提高施工效率和質量控制具有重要意義。在使用過程中需要注意操作規范和安全風險，進一步改進和創新技術，以滿足不同建筑結構的需要。

1 鋼絞線切割設備技術發展綜述

1.1 鋼絞線切割設備的歷史演進

1.1.1早期鋼絞線切割設備

早期鋼絞線切割設備多為簡單的手動工具，如鋼絲鋸、剪刀等，操作繁瑣且效率低下。這種設備雖然能夠滿足少量、簡單結構的切割需求，但對于復雜的建筑結構和大量鋼絞線的切割顯得捉襟見肘。

1.1.2電動鋼絞線切割設備的出現

電動鋼絞線切割設備采用電動機驅動切割刀具，有利于提高切割效率和穩定性。然而，由于早期電動設備的切割刀具設計不夠精細，切割精度和質量仍不盡如人意[1]。

1.1.3高壓水射流切割技術的引入

為解決傳統切割設備存在的問題，高壓水射流切割技術被引入到鋼絞線切割領域。高壓水射流切割以高速噴射的水流對鋼絞線進行切割，具有切割精度高、無熱影響區、無塵污染等優點。然而，高壓水射流設備的體積龐大、施工環境要求高，限制了其在狹小空間和復雜施工環境中的應用。

1.1.4 先進技術的融合與創新

隨著科技的不斷進步，鋼絞線切割設備逐漸融合了先進的材料、電子、自動化技術等。現代化的鋼絞線切割設備不僅在切割精度和效率上有了明顯提升，還具備了更多的智能化功能。

近年來，一些鋼絞線切割設備已經實現了多種技術的融合，如機械與電動相結合、水射流與激光技術相結合等，以提高設備的綜合性能和切割效率。

1.1.5 未來發展趨勢

隨著建筑工程的不斷發展和施工需求的增加，鋼絞線切割設備的技術將不斷創新和完善。未來的發展趨勢可能包括采用更加精細化的切割技術、更智能化的控制系統、更便攜化的設備設計等。隨著對設備的安全性和穩定性的要求越來越高，使得鋼絞線切割設備的發展前景十分廣闊。

1.2 鋼絞線切割設備的分類及其特點

1.2.1 機械式鋼絞線切割設備

機械式鋼絞線切割設備采用傳動裝置帶動切割刀具，通過機械力的作用對鋼絞線進行切割。這類設備結構簡單，操作相對便捷，適用于較小規模的施工場景和結構簡單的切割任務。機械式設備通常具有較高的切割效率，但由于其切割刀具相對粗糙，可能會對鋼絞線造成一定程度的損傷，需要在操作中加以注意。

1.2.2 電動式鋼絞線切割設備

電動式鋼絞線切割設備采用電動驅動裝置，通過電動機帶動切割刀具，實現對鋼絞線的切割。相比機械式設備，電動式設備在切割精度和穩定性上有了顯著的提升。其操作簡便，適用于較大規模的施工場景和復雜結構的切割任務。電動式設備通常可調節切割深度和切割速度，以滿足不同施工要求。

1.2.3水射流式鋼絞線切割設備

通過高速噴射的水流，鋼絞線的切割可以實現無熱影響區，避免了熱應力對結構的影響。這類設備切割精度高，對鋼絞線的損傷較小，適用于對切割質量要求較高的施工任務。水射流式設備在切割過程中不會產生塵污染，對環境友好，但其設備體積較大，適用于較寬敞的施工場地。

1.2.4激光式鋼絞線切割設備

激光式鋼絞線切割設備利用激光束對鋼絞線進行高精度的切割。激光切割技術具有非常小的切割寬度和高切割精度，能夠實現對復雜結構的細致切割。這類設備操作靈活，適用于狹小空間和復雜結構的切割任務。

2 鋼絞線切割設備的施工原理與技術分析

2.1 切割設備的結構與工作原理

鋼絞線切割設備是一種常用于建筑現場施工的重要工具，其結構和工作原理對于切割效果和安全性有著至關重要的影響。

鋼絞線切割設備主要由以下4個組成部分構成：切割機主體、液壓站、導向裝置和切割繩。切割機主體通常由電動機、液壓缸、導向滾輪和切割機架組成。電動機通過傳動裝置驅動切割繩的運動，液壓缸控制切割繩的張緊和切割過程中的切割力，導向滾輪用于引導切割繩的運動方向，確保切割的準確性和穩定性[2]。

在工作時，鋼絞線切割設備通過液壓站為切割繩提供動力，切割繩在導向裝置的引導下對建筑構件進行切割。切割繩采用高強度的鋼絞線，經過特殊的加工工藝，使其具有較強的耐磨性和切割能力。在切割過程中，切割繩以高速旋轉從而施加一定的切割力，通過對建筑材料的割裂作用，實現對構件的切割。

2.2 切割參數對效果的影響

切割參數是指影響鋼絞線切割效果的一系列參數，包括切割繩的線速度、切割繩的張力、切割繩的直徑以及切割繩和建筑材料之間的切割角度等。合理設置這些切割參數對于保證切割效果和施工安全至關重要。

線速度過低會導致切割過程中材料割裂不徹底，線速度過高則可能引起切割繩斷裂或過度損耗。因此，需要根據具體切割材料的性質和厚度，合理設置切割繩的線速度。

切割繩的張力也對切割效果產生影響。適當的張力可以保證切割繩在切割過程中保持穩定，但過大的張力可能導致切割繩損壞或對構件產生過度的沖擊。

切割繩的直徑會影響切割繩的耐磨性和切割能力。一般情況下，較大直徑的切割繩具有更好的耐磨性，但也會增加切割阻力。

切割繩和建筑材料之間的切割角度也是影響切割效果的重要因素。過大或過小的切割角度都會影響切割繩的切割力和切割軌跡，因此需要根據切割材料的特性和切割要求，選擇合適的切割角度。

2.3 鋼絞線切割設備的操作規范和安全要點

在使用鋼絞線切割設備時，必須嚴格遵守操作規范和安全要點，以確保施工過程的安全和效率。

具體有以下6個要點：①操作人員必須經過專業培訓，并具備一定的施工經驗，熟悉設備的結構和工作原理，掌握正確的操作方法。②操作人員必須佩戴個人防護裝備，如安全帽、護目鏡、耳塞等，以保護自身的安全。③鋼絞線切割設備必須進行定期的檢查和維護，確保設備的正常運行和安全性能。④在施工過程中，應避免切割繩與其他硬物產生碰撞，防止切割繩的損壞或斷裂。⑤在進行切割作業時，必須做好周圍環境的防護措施，確保周圍人員和設施的安全。⑥在切割設備工作期間，應保持工作現場的整潔，避免雜物和堆積物對切割作業產生影響。

3 鋼絞線切割設備在建筑現場的應用案例

3.1 案例一：某高層建筑結構拆除與修改

在某高層建筑改造工程中，原有的柱子和梁結構需要進行拆除和修改，以適應新的設計需求。由于該建筑位于繁忙的城市中心，周圍環境復雜，傳統的拆除方法難以滿足工程的要求。因此，選擇了鋼絞線切割設備進行拆除工作。

通過鋼絞線切割設備的應用，該高層建筑的結構拆除工作得到了高效、精確的完成。

鋼絞線切割設備通過切割繩的高速旋轉和切割力，對原有柱子和梁結構進行割裂，實現了結構的拆除。切割繩的線速度和張力經過精確調整，保證了切割的準確性和穩定性。鋼絞線切割設備在進行拆除作業時，不會產生明顯的振動和噪聲，減少了對周圍居民和交通的影響。鋼絞線切割設備操作簡便，可以靈活調整切割角度和位置，適應不同結構的拆除要求。

3.2 案例二：預應力混凝土梁加固工程

在某橋梁加固工程中，預應力混凝土梁需要進行切割加固。傳統的切割方法可能對梁體產生損傷，影響結構的強度和穩定性。因此，選擇了鋼絞線切割設備進行加固工作。

通過鋼絞線切割設備的應用，預應力混凝土梁加固工程取得了良好的加固效果。

鋼絞線切割設備采用細小的切割繩，可以在不損傷梁體的情況下對預應力混凝土梁進行切割，保證了梁體的完整性。鋼絞線切割設備通過調整切割參數，實現了對梁體的精確切割，保證了加固材料的順利施工。鋼絞線切割設備的切割速度較快，可以提高工程進度，縮短施工周期。

3.3 案例三：橋梁懸索索纜拆除與更換

在某橋梁維護工程中，需要對懸索索纜進行拆除和更換。懸索索纜是橋梁結構中的重要組成部分，拆除和更換工作需要高度精確和安全可靠的設備支持。因此，選擇了鋼絞線切割設備進行此項工作。

通過鋼絞線切割設備的應用，橋梁懸索索纜拆除與更換工程得到了高效、精確的完成[3]。

鋼絞線切割設備的切割繩采用高強度的鋼絞線，可以輕松應對懸索索纜的切割需求，確保切割的穩定和可靠。鋼絞線切割設備在進行切割作業時，可以靈活調整切割角度和位置，適應不同位置的懸索索纜拆除工作。鋼絞線切割設備的操作人員經過專業培訓，熟悉設備的操作規范和安全要點，保證了工程的安全進行。

鋼絞線切割設備在建筑現場具有廣泛的應用前景，能夠實現高效、精確的切割工作。通過案例分析，可以看到鋼絞線切割設備在高層建筑結構拆除與修改、預應力混凝土梁加固工程以及橋梁懸索索纜拆除與更換等方面的應用，為建筑工程帶來了高效、安全的施工解決方案。隨著技術的不斷發展，鋼絞線切割設備將在建筑工程中發揮更加重要的作用。

4 鋼絞線切割設備的效率與質量控制對比分析

4.1 傳統手工切割與鋼絞線切割設備的效率對比

鋼絞線切割設備是一種機械化的切割工具，可以根據需要進行編程，實現自動化切割。其結構和工作原理使得它在切割效率上具有明顯優勢。

為了直觀地展示傳統手工切割和鋼絞線切割設備在效率上的差異，對實際案例的切割時間進行對比，如表1所示。

從表1可以看出，在切割長度相同的情況下，鋼絞線切割設備的切割時間明顯縮短，效率遠高于傳統手工切割。這對于大量鋼絞線的切割任務來說，意味著節省大量的時間和人力成本。

4.2 鋼絞線切割設備切割質量控制與評估

4.2.1切割質量控制

切割位置是鋼絞線切割的關鍵，需要確保切割位置精確，避免影響工程結構的穩定性。鋼絞線切割設備通常配備有精確的定位系統，以實現切割位置的精確控制。

對切割后的鋼絞線進行質量評估是確保切割質量的重要步驟。切割后的鋼絞線斷面應平整、無明顯毛刺和裂紋，表面應光滑。可以通過目測和檢測工具進行切割質量的評估。

過快的切割速度可能導致切割質量下降，過慢則影響施工效率。鋼絞線切割設備通常可調節的切割速度，可以根據具體情況進行調整。

4.2.2實際切割質量評估

鋼絞線切割設備實際案例的切割質量評估如表2所示。從表2可以看出，鋼絞線切割設備的切割質量評估結果較好，切割位置準確，切割質量良好。這充分體現了鋼絞線切割設備在切割質量控制方面的優勢。

4.2.3對比分析

對比分析結果如下：①鋼絞線切割設備配備精確定位系統，可以實現切割位置的精確控制，切割質量高度可靠。②切割質量評估結果顯示，鋼絞線切割設備切割質量良好，斷面平整，無明顯缺陷。鋼絞線切割設備的切割質量受操作技術和設備性能影響，操作人員需要熟練掌握設備操作技巧，并定期對設備進行維護保養。

5 結束語

本文探討了建筑現場鋼絞線切割設備技術在建筑工程中的演進與應用，分析其歷史、分類、特點，并與手工切割比較，得出以下結論：①鋼絞線切割設備高效、精準、安全，對建筑工程有重要價值，較傳統手工切割明顯優勢，可有效提高效率與質量。②建筑現場鋼絞線切割設備技術應用廣泛，已在高層建筑拆除、預應力混凝土梁加固、橋梁索纜更換等方面成功應用。③但該技術仍需改進，提升效率、質量，降低成本、增強安全。④建筑現場鋼絞線切割設備技術未來發展廣闊，隨著與智能化、多功能化、環保節能化等融合并創新，將為建筑工程提供更優切割解決方案，推動行業進步。

參考文獻

[1] 袁俊華，張金芳.鋼絞線自動穿束切割機[J].混凝土與水泥制品，2015（12）：83-86.

[2] 陳磊.既有無粘結預應力鋼絞線重錨截斷技術研究與實踐[D].長沙：中南林業科技大學，2017.

[3] 夏程.專用預埋鋼絞線吊件力學性能試驗研究[D].沈陽：沈陽建筑大學，2019.

收稿日期：2023-08-25

作者簡介：陳瀏冰（1989—），男，江蘇南通人，本科，工程師，研究方向：企業管理、現場施工管理。