鋼筋砼繩鋸切割技術(shù)在2#轉(zhuǎn)爐改造工程中的應(yīng)用

康長(zhǎng)波

摘 要：金剛石繩鋸切割鋼筋砼技術(shù)作為一項(xiàng)新型的施工技術(shù)，比傳統(tǒng)混凝土切割工藝更先進(jìn)，具有可對(duì)砼進(jìn)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(diǎn)，適用于各種特殊環(huán)境的施工，為今后各類(lèi)冶金老企業(yè)、節(jié)能環(huán)保改造提供了一個(gè)值得借鑒的思路，值得在建筑領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：金剛石繩鋸；混凝土切割；煉鋼廠；技術(shù)改造

中圖分類(lèi)號(hào)：TF748.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.073

隨著我國(guó)改革開(kāi)放步伐的加快，建筑工業(yè)得到了迅猛發(fā)展，在工業(yè)和民用建筑施工中出現(xiàn)了大量的改造工程，需要對(duì)原有砼建筑物進(jìn)行拆除。以往，拆除鋼筋砼結(jié)構(gòu)的方式有人工手工錘鑿、手工風(fēng)鎬機(jī)具、履帶機(jī)捶打設(shè)備、液壓炮錘破碎等，這些方法不僅會(huì)對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)的保留部分造成不必要的破壞，還會(huì)產(chǎn)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(chǔ)中設(shè)計(jì)廢除部分拆除掉的同時(shí)，又保證設(shè)計(jì)保留部分可重新利用，使結(jié)構(gòu)不受影響，這是本鋼2#轉(zhuǎn)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(yè)在技術(shù)改造中大型砼設(shè)備基礎(chǔ)拆除的施工難題，在原結(jié)構(gòu)功能利用、提高施工進(jìn)度、施工安全和環(huán)境保護(hù)等方面均取得了滿(mǎn)意的效果。

1 工程概況

本鋼2#轉(zhuǎn)爐節(jié)能環(huán)保改造工程的土建內(nèi)容主要包括：拆除20世紀(jì)70年代建成的煉鋼主廠房和廠房?jī)?nèi)轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)多層生產(chǎn)工藝平臺(tái)、轉(zhuǎn)爐支座基礎(chǔ)和主操作控制室等附屬建筑，并重建環(huán)保節(jié)能型轉(zhuǎn)爐新系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)爐座基礎(chǔ)和一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)部分的施工中，主要對(duì)地面上舊轉(zhuǎn)爐爐座基礎(chǔ)上2 m的厚砼框架平臺(tái)板和一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上1.8 m厚的砼框架平臺(tái)板進(jìn)行拆除，并在柱上端面擴(kuò)大增設(shè)截面，通過(guò)植筋使原有框架柱與新增截面砼基礎(chǔ)結(jié)合起來(lái)；將連接鋼筋錨固于舊砼結(jié)構(gòu)中，不必拆除老結(jié)構(gòu)砼框架柱，以達(dá)到只處理新、舊結(jié)合面即可與原結(jié)構(gòu)可靠連接的目的。施工方法為：在原框架鋼筋砼結(jié)構(gòu)平臺(tái)板上先用水鉆機(jī)鉆孔、向孔內(nèi)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(jìn)度快、施工簡(jiǎn)捷、安全環(huán)保、成本較低和噪聲污染小等特點(diǎn)。

在本鋼2#轉(zhuǎn)爐節(jié)能環(huán)保改造工程的施工中，使用金剛石繩鋸切割鋼筋砼技術(shù)工藝，切割鋼筋砼截面面積達(dá)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(tái)板拆除工作。在采用該切割技術(shù)拆除超大型砼結(jié)構(gòu)時(shí)，在轉(zhuǎn)爐廠房狹小空間內(nèi)對(duì)砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理等難題迎刃而解。下面結(jié)合本鋼2#轉(zhuǎn)爐改造砼繩鋸切割的實(shí)例（圖1、圖2和圖3）總結(jié)具體工藝。

2 工作原理和性能

金剛石繩鋸靜力切割設(shè)備由金剛石繩鋸與傳動(dòng)定位滑輪、大功率油壓機(jī)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(kāi)。工作原理為：鋼絲繩索工作時(shí)，由油壓機(jī)通過(guò)傳動(dòng)滑輪帶動(dòng)圍繞被切割物體高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)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(jìn)行鋼筋混凝土等堅(jiān)硬物體的分離切割。

金剛石繩鋸的性能為：由于可任意調(diào)節(jié)鋼絲繩索的長(zhǎng)度、切割方向、切割深度，所以，適用范圍廣，為在特殊環(huán)境中拆除鋼筋砼結(jié)構(gòu)提供了可能。采用該切割技術(shù)可使超大型鋼筋砼結(jié)構(gòu)拆除的難題迎刃而解。

3 實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題和解決辦法

鋼筋砼繩鋸切割法在本鋼2#號(hào)轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保改造工程施工應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用。2處2 m厚的砼框架平臺(tái)板用金剛石繩鋸切割機(jī)，分解時(shí)間較短，并拆卸逐塊運(yùn)走。2 m厚的砼框架平臺(tái)板拆除工程分為2部分：舊轉(zhuǎn)爐座基礎(chǔ)拆除和一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)拆除。其中，需要重點(diǎn)解決的難點(diǎn)問(wèn)題是一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)拆除施工。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)為砼框架結(jié)構(gòu)平臺(tái)，長(zhǎng)12 m、寬5.7 m、高5.5 m，砼平臺(tái)板厚1.8 m，質(zhì)量約241.8 t，高度為3.7～5.5 m，廠房?jī)?nèi)施工作業(yè)空間十分狹小，如何將此平臺(tái)板快速、安全地拆除，成為了困擾改造施工的最大問(wèn)題。采用人工風(fēng)鎬機(jī)具拆除后氣割的方法，在施工過(guò)程中有較大的噪聲，且碎石飛濺、塵土飛揚(yáng)、工期較長(zhǎng)，而定向爆破因作業(yè)面積大，必將影響到兩旁1#和3#風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行；施工所需的勞動(dòng)強(qiáng)度大、人員眾多。

經(jīng)過(guò)反復(fù)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(tái)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(shí)，由于一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)兩旁分別是1#和3#一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，外側(cè)是人行過(guò)道，所以，為了防止施工中碎屑濺出，在一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)下方外側(cè)搭設(shè)了腳手架、彩板和防護(hù)欄，切割線(xiàn)與框架平臺(tái)板的上緣齊平。沿平臺(tái)板上端面在一次除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上劃出切割線(xiàn)，并架設(shè)金剛石繩鋸切割機(jī)，開(kāi)啟動(dòng)力設(shè)備依次切割。拆除平臺(tái)板時(shí)，首先在平臺(tái)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(fēng)機(jī)廠房?jī)?nèi)的20 t電葫蘆吊吊住要拆除的平臺(tái)板塊，進(jìn)行縫隙切割；用手工鑿拆除鋼筋砼平臺(tái)板端部的橫向限位，再用逼裂機(jī)將鋼筋砼平臺(tái)板橫向分離后吊運(yùn)。舊轉(zhuǎn)爐支座基礎(chǔ)拆除使用了金剛石繩鋸切割法，舊轉(zhuǎn)爐支座基礎(chǔ)鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)平臺(tái)長(zhǎng)10 m、寬8.7 m、高8.6 m，砼平臺(tái)板厚2 m，質(zhì)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(guò)程為：搭設(shè)平臺(tái)通道支架→在舊轉(zhuǎn)爐座基礎(chǔ)上劃出切割線(xiàn)→金剛石繩鋸切割→吊裝清運(yùn)。平臺(tái)板

的拆除計(jì)劃分解為21塊。切割平臺(tái)板時(shí)，在指定位置架設(shè)金剛石繩鋸切割機(jī)，在平臺(tái)板上用水鉆鉆直徑為Ф150 mm的孔眼、穿入鋼絲繩，通過(guò)鋼絲繩與1臺(tái)70 t的汽車(chē)吊連接，收緊鋼絲繩，開(kāi)啟金剛石繩鋸切割主機(jī)進(jìn)行切割作業(yè)施工。為了防止舊轉(zhuǎn)爐支座基礎(chǔ)框架柱偏心受壓，必須對(duì)稱(chēng)切割，先切割平臺(tái)板中間部分，再切割平臺(tái)板的兩端部分，最后切割結(jié)合部分。整個(gè)切割拆卸施工作業(yè)過(guò)程無(wú)粉塵、無(wú)震動(dòng)、工作效率高、施工噪聲低，避免了用傳統(tǒng)方法施工作業(yè)對(duì)周?chē)h(huán)境造成的各種污染、對(duì)鋼筋砼框架平臺(tái)柱結(jié)構(gòu)造成的破壞。在鋼筋砼框架平臺(tái)板拆除期間，施工現(xiàn)場(chǎng)兩側(cè)的其他轉(zhuǎn)爐可正常生產(chǎn)，不必停產(chǎn)施工，從而可保證煉鋼生產(chǎn)的正常進(jìn)行，達(dá)到了生產(chǎn)、施工兩不誤的預(yù)期目標(biāo)，為本鋼創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4 注意事項(xiàng)和切割拆除的主要關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 注意事項(xiàng)

注意事項(xiàng)有以下6點(diǎn)：①在施工前，必須檢查并確認(rèn)電纜線(xiàn)、電動(dòng)機(jī)和接地保護(hù)均正常，防護(hù)安全裝置有效，符合繩鋸安裝正確。②必須空載開(kāi)啟，檢查繩鋸設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中無(wú)異常、異響，一切正常后方可作業(yè)。③在推動(dòng)操作切割機(jī)作業(yè)時(shí)，操作者不可強(qiáng)行進(jìn)刀作業(yè)，必須按照設(shè)備說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定厚度切割，嚴(yán)格計(jì)算混凝土塊的質(zhì)量，不得超出起吊允許范圍。④切割混凝土?xí)r，應(yīng)注意被切割砼的受力變化，防止卡繩鋸等現(xiàn)象發(fā)生。嚴(yán)禁在運(yùn)轉(zhuǎn)中檢查、維修各部件。⑤混凝土切割施工中，當(dāng)工件發(fā)生沖擊、跳動(dòng)或異常音響時(shí)，必須立即停機(jī)，開(kāi)始檢查，消除故障后方可繼續(xù)施工作業(yè)。⑥作業(yè)完成后，應(yīng)收回電纜線(xiàn)、排放水箱余水、清洗機(jī)身、擦干繩鋸并存放在干燥、通風(fēng)處。

4.2 切割拆除的主要關(guān)鍵點(diǎn)

切割拆除的主要關(guān)鍵點(diǎn)有以下5點(diǎn)：①砼框架平臺(tái)板結(jié)構(gòu)拆除前，必須符合切割拆除工程方案的要求，確保結(jié)構(gòu)上所有外荷載都被拆除，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固后方可進(jìn)行拆除工作。②施工單位在拆除過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)變形、鋼筋銹蝕、裂縫，則應(yīng)立刻通知設(shè)計(jì)師，待設(shè)計(jì)師確認(rèn)后方可繼續(xù)施工。③如果設(shè)計(jì)圖紙要求原結(jié)構(gòu)鋼筋保留時(shí)，施工人員在拆除鋼筋砼過(guò)程中必須查明其位置，并對(duì)保留鋼筋采取妥善的保護(hù)措施。④拆除作業(yè)按照建筑施工的逆順序進(jìn)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(yè)。⑤當(dāng)進(jìn)行高處拆除作業(yè)時(shí)，起重機(jī)具必須及時(shí)吊下尺寸較大的構(gòu)件，嚴(yán)禁向下拋擲，應(yīng)及時(shí)清理和運(yùn)輸拆除件。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在本鋼2#轉(zhuǎn)爐節(jié)能環(huán)保改造工程中，新型金剛石繩鋸切割鋼筋砼施工技術(shù)與以往的鋼筋混凝土拆除工藝相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可滿(mǎn)足大體積鋼筋混凝土切割、不規(guī)則形狀切割等各種施工要求，可應(yīng)用于各種特殊環(huán)境的工程中，并在環(huán)境保護(hù)、施工安全性方面有著無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)的建筑業(yè)作出了突出的貢獻(xiàn)。該方法的成功應(yīng)用可為各類(lèi)冶金企業(yè)在今后的建設(shè)改造中提供可借鑒的思路，值得在建筑領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用，并將起到推動(dòng)建筑業(yè)其他先進(jìn)施工方法的作用。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕