钢筋砼切割工艺在地铁工程中的应用

佘国生

摘要：广州地铁金洲站钢筋砼支撑拆除摒弃传统人工风镐凿除工艺，采用静力切割工艺，施工进度快、文明施工好，取得了较好的技术经济效果。本文对钢筋砼支撑静力切割工艺的施工组织、注意事项进行了介绍，并简明扼要的进行了技术经济分析。

关键词：支撑 切割 工艺

0 引言

在地铁深基坑施工中，钢筋砼支撑被广泛应用。拆除工序是钢筋砼支撑工程中的重要一环，传统上一直采用人工风镐破除工艺，该类强击凿破优缺点分明，操作灵活、设备简便、应用范围广的优点突出，劳动强度高、施工速度慢、作业环境差等缺点明显，施工单位一直在寻找一种先进、快速、环保的替代方案。随着机械制造工艺的提高，钢筋砼静力切割工艺逐步被市场接纳，与传统钢筋砼凿除工艺相比，该工艺的优势突出，具有安全、高效、环保的特点。广州地铁金洲站钢筋砼支撑拆除便应用了切割工艺，取得了较好的效果。广州地铁四号线金洲站地下设备房基坑深度10m，设置两道钢筋砼支撑，第二道支撑距板高度2m，水平间距3m，支撑截面60×80cm，腰梁截面80×80cm。受前期规划原因工程开工较晚，造成工程工期异常紧张，为加快工程进度，最大限度缩短支撑拆除时间、减少对后续工序造成的影响，压缩工期，支撑拆除采用了切割工艺。

1 设备的选择

目前施工中常用钢筋砼静力切割拆除设备主要有液压钻机、液压墙锯、液压绳锯等几种。

1.1 液压钻机 液压钻机，又称水钻，属专业钻孔设备，钻孔直径范围40-150mm。广泛用于开展各种打孔设施的施工，也可进行直线排孔。水钻有固定脚，可任意角度架设，无操作困扰，施工简单，设备成本低，安全简便，应用广泛，但其存在作业人员劳动强度大，效率低的缺点。

1.2 液压墙锯 液压墙锯又称碟锯，是应用于建筑工程改造和加固施工的高级工程工具。其工作原理是利用镶有工业钻石的盘锯高速切割含有钢筋的混凝土，切割位置精确、速度快，可遥控进行施工；锯头工作面大，可根据墙体厚度任意调整锯片的大小，目前一些先进的切割设备切割深度可超过1m；其锯头下有轨道装置，轨道随意固定，轨道单独架设，任意拉长。液压墙锯作为一种特种切割工具，适用于钢筋混凝土、岩石、陶瓷、砖墙等坚硬材料的切割，广泛应用于墙体上开门、开窗、开通风口及钢筋混凝土梁、柱的切断、楼板桥梁切割及石材加工等。利用它可以使对密排钢筋混凝土和石料的技术拆除更容易，更安全，更有效。液压墙锯具有以下显著特点：降低了劳动强度，操作安全可靠，具有过载保护功能，动力强劲，提高了切割能力和劳动生产率；它的线性切割可以使施工截面更加整齐；能够成倍提高工作速度来缩短施工工期、进一步降低劳动力成本；液压系统自身的安全、可靠和稳定性，大大降低了施工设备的损耗成本。

2 施工组织

钢筋砼支撑切割拆除要求前后工序衔接紧密，施工组织流畅。

2.1 编制施工方案 施工方案一要确定施工组织流程、制定施工工艺，安全控制方案；二要确定底部支撑方案及切割间距。切割断面距离需要根据起重机的起重能力及经济分析综合确定。

2.2 搭设支架 搭设支架目的是切割拆除过程中防止支撑过大变形，影响切割实施；支撑切断失稳后支架能起到有效竖向支撑作用；另外又要给作业人员提供足够的操作平台。金洲站支架就地取材，采用扣碗式钢支架进行搭设，支架间距0.6m，搭设宽度1.2m。如拆除数量较多、应用时间长，推荐采用可调定型加工钢支架，这样可提高搭拆速度、有效降低造价。

2.3 首缝钻孔切割 进行第一道缝切割时，支撑会逐步变形失稳产生下沉，对上部缝隙产生较大的填充挤压，如采用液压墙锯会造成锯片卡死现象，因此第一道缝采用液压水钻排孔，这样缝隙较大，支撑变形对切割造成的影响较小。

2.4 墙锯切割 第一道锯缝完成后，采用液压墙锯进行其他缝切割。对于宽度或者厚度比较大的支撑，采用中间首先进行钻孔，然后两侧进行切割的方式进行，这样可显著提高工作效率。对于切割过程中出现卡钻现象，一般采用在临近2cm处重新切割，然后中间部分凿除，取出卡钻锯片。

2.5 起吊 在确定支撑切割断面前需选定起重机型号，由于支撑有可能出现倾覆现象，因此起重机选择应考虑足够的安全系数。金洲站采用50t轮胎式汽车起重机进行。由于腰梁与钻孔桩存在钢筋连接，因此腰梁起吊是整个起吊工作的难点。腰梁起吊前需采用膨胀或机械方式使腰梁与钻孔桩分离，截断钢筋。

2.6 破除外运 支撑在起吊后直接外运出施工场地，运至弃碴场后采用大型破除设备进行破除，将钢筋取出回收。

3 安全控制要点

安全工作是整个钢筋砼支撑静力切割工艺的关键控制点，施工中存在支架倒塌、机械伤害、起吊倾覆等几个危险点，需严格控制。 钢筋砼支撑静力切割主要需做好以下几个方面的安全控制工作：①支架：方案要进行专项设计，稳定性一定要满足要求；施工时上下托顶死，防止出现空隙；支撑锯断时和起吊时支架四周严禁站人。②切割：机械在施工前认真检查，合格方可进行作业；所有操作人员应持证上岗；要重点防范机械伤害，墙锯切割过程采用遥控操作，碟片方向严禁站人。③起吊：起重机严禁超载作业；起吊前做好吊点设计；起吊钢丝绳及卡环质量要严格检查；腰梁吊点需打孔设置。

4 应用效果

金洲站第二道钢筋砼支撑共295立方，现场投入液压墙锯机4台，液压钻机5台，操作工人30人（两班作业），共10天完成全部切割作业。总计支撑拆除成本约10万元，其中支架费用（含损坏部分）1万元，切割费用6万元，起吊费用3万元，折合340元/立方。

5 技术经济分析

5.1 技术分析 人工风稿凿除钢筋砼工作效率约为0.5立方/工日，计算可知如支撑拆除在10天内完成，两班作业，每班至少需要30个工人进行施工，较切割工艺劳动力增加一倍。综合对比可知：钢筋砼切割工艺与传统人工风镐凿除工艺相比，具有工作效率高、作业强度低，文明施工好等优点；但应用范围上受场地及基坑宽度限制，安全风险源多，安全控制要求高。

5.2 经济分析 从金洲站支撑拆除费用组成可得知，切割费用组成主要包括：底部支撑架的搭设与拆除、砼切割、起吊等几个方面，综合费用约340元/方。随着人工工资的增长，传统人工风稿凿除工艺成本日益提高，目前凿除费用约250元每方。经过对比可知，切割工艺较普通人工风镐凿除工艺成本偏高。

6 总结

广州地铁金洲站钢筋砼支撑拆除应用静力切割工艺取得了较好的效果，技术上可行，经济上合理，充分证明了该工艺的先进性。随着机械制造水平的提高，其必将替代强击凿破施工的传统方式，成为类似支撑拆除施工的主导力量。