鋼筋砼切割工藝在地鐵工程中的應(yīng)用

佘?chē)?guó)生

摘要：廣州地鐵金洲站鋼筋砼支撐拆除摒棄傳統(tǒng)人工風(fēng)鎬鑿除工藝，采用靜力切割工藝，施工進(jìn)度快、文明施工好，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。本文對(duì)鋼筋砼支撐靜力切割工藝的施工組織、注意事項(xiàng)進(jìn)行了介紹，并簡(jiǎn)明扼要的進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

關(guān)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(yīng)用。拆除工序是鋼筋砼支撐工程中的重要一環(huán)，傳統(tǒng)上一直采用人工風(fēng)鎬破除工藝，該類(lèi)強(qiáng)擊鑿破優(yōu)缺點(diǎn)分明，操作靈活、設(shè)備簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)突出，勞動(dòng)強(qiáng)度高、施工速度慢、作業(yè)環(huán)境差等缺點(diǎn)明顯，施工單位一直在尋找一種先進(jìn)、快速、環(huán)保的替代方案。隨著機(jī)械制造工藝的提高，鋼筋砼靜力切割工藝逐步被市場(chǎng)接納，與傳統(tǒng)鋼筋砼鑿除工藝相比，該工藝的優(yōu)勢(shì)突出，具有安全、高效、環(huán)保的特點(diǎn)。廣州地鐵金洲站鋼筋砼支撐拆除便應(yīng)用了切割工藝，取得了較好的效果。廣州地鐵四號(hào)線金洲站地下設(shè)備房基坑深度10m，設(shè)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(guī)劃原因工程開(kāi)工較晚，造成工程工期異常緊張，為加快工程進(jìn)度，最大限度縮短支撐拆除時(shí)間、減少對(duì)后續(xù)工序造成的影響，壓縮工期，支撐拆除采用了切割工藝。

1 設(shè)備的選擇

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

1.1 液壓鉆機(jī) 液壓鉆機(jī)，又稱(chēng)水鉆，屬專(zhuān)業(yè)鉆孔設(shè)備，鉆孔直徑范圍40-150mm。廣泛用于開(kāi)展各種打孔設(shè)施的施工，也可進(jìn)行直線排孔。水鉆有固定腳，可任意角度架設(shè)，無(wú)操作困擾，施工簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，安全簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，但其存在作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低的缺點(diǎn)。

1.2 液壓墻鋸 液壓墻鋸又稱(chēng)碟鋸，是應(yīng)用于建筑工程改造和加固施工的高級(jí)工程工具。其工作原理是利用鑲有工業(yè)鉆石的盤(pán)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(jìn)行施工；鋸頭工作面大，可根據(jù)墻體厚度任意調(diào)整鋸片的大小，目前一些先進(jìn)的切割設(shè)備切割深度可超過(guò)1m；其鋸頭下有軌道裝置，軌道隨意固定，軌道單獨(dú)架設(shè)，任意拉長(zhǎng)。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(jiān)硬材料的切割，廣泛應(yīng)用于墻體上開(kāi)門(mén)、開(kāi)窗、開(kāi)通風(fēng)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(duì)密排鋼筋混凝土和石料的技術(shù)拆除更容易，更安全，更有效。液壓墻鋸具有以下顯著特點(diǎn)：降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，操作安全可靠，具有過(guò)載保護(hù)功能，動(dòng)力強(qiáng)勁，提高了切割能力和勞動(dòng)生產(chǎn)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(lái)縮短施工工期、進(jìn)一步降低勞動(dòng)力成本；液壓系統(tǒng)自身的安全、可靠和穩(wěn)定性，大大降低了施工設(shè)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(jù)起重機(jī)的起重能力及經(jīng)濟(jì)分析綜合確定。

2.2 搭設(shè)支架 搭設(shè)支架目的是切割拆除過(guò)程中防止支撐過(guò)大變形，影響切割實(shí)施；支撐切斷失穩(wěn)后支架能起到有效豎向支撐作用；另外又要給作業(yè)人員提供足夠的操作平臺(tái)。金洲站支架就地取材，采用扣碗式鋼支架進(jìn)行搭設(shè)，支架間距0.6m，搭設(shè)寬度1.2m。如拆除數(shù)量較多、應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，推薦采用可調(diào)定型加工鋼支架，這樣可提高搭拆速度、有效降低造價(jià)。

2.3 首縫鉆孔切割 進(jìn)行第一道縫切割時(shí)，支撐會(huì)逐步變形失穩(wěn)產(chǎn)生下沉，對(duì)上部縫隙產(chǎn)生較大的填充擠壓，如采用液壓墻鋸會(huì)造成鋸片卡死現(xiàn)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(duì)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(jìn)行其他縫切割。對(duì)于寬度或者厚度比較大的支撐，采用中間首先進(jìn)行鉆孔，然后兩側(cè)進(jìn)行切割的方式進(jìn)行，這樣可顯著提高工作效率。對(duì)于切割過(guò)程中出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)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(jī)型號(hào)，由于支撐有可能出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象，因此起重機(jī)選擇應(yīng)考慮足夠的安全系數(shù)。金洲站采用50t輪胎式汽車(chē)起重機(jī)進(jìn)行。由于腰梁與鉆孔樁存在鋼筋連接，因此腰梁起吊是整個(gè)起吊工作的難點(diǎn)。腰梁起吊前需采用膨脹或機(jī)械方式使腰梁與鉆孔樁分離，截?cái)噤摻睢?/p>

2.6 破除外運(yùn) 支撐在起吊后直接外運(yùn)出施工場(chǎng)地，運(yùn)至棄碴場(chǎng)后采用大型破除設(shè)備進(jìn)行破除，將鋼筋取出回收。

3 安全控制要點(diǎn)

安全工作是整個(gè)鋼筋砼支撐靜力切割工藝的關(guān)鍵控制點(diǎn)，施工中存在支架倒塌、機(jī)械傷害、起吊傾覆等幾個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)，需嚴(yán)格控制。 鋼筋砼支撐靜力切割主要需做好以下幾個(gè)方面的安全控制工作：①支架：方案要進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性一定要滿足要求；施工時(shí)上下托頂死，防止出現(xiàn)空隙；支撐鋸斷時(shí)和起吊時(shí)支架四周?chē)?yán)禁站人。②切割：機(jī)械在施工前認(rèn)真檢查，合格方可進(jìn)行作業(yè)；所有操作人員應(yīng)持證上崗；要重點(diǎn)防范機(jī)械傷害，墻鋸切割過(guò)程采用遙控操作，碟片方向嚴(yán)禁站人。③起吊：起重機(jī)嚴(yán)禁超載作業(yè)；起吊前做好吊點(diǎn)設(shè)計(jì)；起吊鋼絲繩及卡環(huán)質(zhì)量要嚴(yán)格檢查；腰梁吊點(diǎn)需打孔設(shè)置。

4 應(yīng)用效果

金洲站第二道鋼筋砼支撐共295立方，現(xiàn)場(chǎng)投入液壓墻鋸機(jī)4臺(tái)，液壓鉆機(jī)5臺(tái)，操作工人30人（兩班作業(yè)），共10天完成全部切割作業(yè)。總計(jì)支撐拆除成本約10萬(wàn)元，其中支架費(fèi)用（含損壞部分）1萬(wàn)元，切割費(fèi)用6萬(wàn)元，起吊費(fèi)用3萬(wàn)元，折合340元/立方。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

5.1 技術(shù)分析 人工風(fēng)稿鑿除鋼筋砼工作效率約為0.5立方/工日，計(jì)算可知如支撐拆除在10天內(nèi)完成，兩班作業(yè)，每班至少需要30個(gè)工人進(jìn)行施工，較切割工藝勞動(dòng)力增加一倍。綜合對(duì)比可知：鋼筋砼切割工藝與傳統(tǒng)人工風(fēng)鎬鑿除工藝相比，具有工作效率高、作業(yè)強(qiáng)度低，文明施工好等優(yōu)點(diǎn)；但應(yīng)用范圍上受場(chǎng)地及基坑寬度限制，安全風(fēng)險(xiǎn)源多，安全控制要求高。

5.2 經(jīng)濟(jì)分析 從金洲站支撐拆除費(fèi)用組成可得知，切割費(fèi)用組成主要包括：底部支撐架的搭設(shè)與拆除、砼切割、起吊等幾個(gè)方面，綜合費(fèi)用約340元/方。隨著人工工資的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)人工風(fēng)稿鑿除工藝成本日益提高，目前鑿除費(fèi)用約250元每方。經(jīng)過(guò)對(duì)比可知，切割工藝較普通人工風(fēng)鎬鑿除工藝成本偏高。

6 總結(jié)

廣州地鐵金洲站鋼筋砼支撐拆除應(yīng)用靜力切割工藝取得了較好的效果，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，充分證明了該工藝的先進(jìn)性。隨著機(jī)械制造水平的提高，其必將替代強(qiáng)擊鑿破施工的傳統(tǒng)方式，成為類(lèi)似支撐拆除施工的主導(dǎo)力量。