钢筋混凝土支撑梁液压绳锯切割施工技术

姚色丰

（广东省建筑工程机械施工有限公司 广州510500）

0 引言

进入21世纪以来，伴随着我国城市化建设的迅猛发展，对地下空间的利用也在不断拓展延伸，作为地下空间建设重要组成部分的内支撑体系的应用也越来越广泛和多样化［1］。如何安全高效地拆除内支撑体系已成为一个具有积极意义的施工课题。液压绳锯切割技术因其高效便捷、绿化环保的优势，被不断应用于钢筋混凝土结构建筑的拆除及改造工程［2］。本文结合某集团综合楼工程的钢筋混凝土支撑梁液压绳锯切割施工技术，为类似工程提供参考。

1 工程概况

某集团综合楼工程基坑支护为内支撑，基坑采用800 mm 地下连续墙作为围护结构，外加2道钢筋混凝土内支撑，±0.000 m 为首层室内地面标高，相对于绝对标高8.600 m。基坑开挖面标高7.600 m，基坑底标高-8.405 m。局部开挖最深为17.050 m，其中，第1 道支撑梁顶面标高为-1.200 m，支撑梁与地下室负1层楼板高差约4.105 m，第2道支撑梁顶面标高为-7.300 m，支撑梁与地下室负2层楼板高差约2.550 m。混凝土支撑梁截面分别为：对撑为1 000 mm×1 000 mm、八字撑为800 mm×800 mm、对撑连系梁为850 mm×600 mm、角撑为900 mm×900 mm、角撑连系梁为500 mm×500 mm，总拆除工程量约为1 650 m³，采用钢筋混凝土支撑梁液压绳锯切割施工技术进行拆除。

2 技术难点及解决思路

为确保本工程钢筋混凝土支撑梁液压绳锯切割的施工质量满足验收要求，必须解决以下3 项关键的技术问题。

2.1 技术难点

⑴施工场地较为狭窄，无法采用吊车对支撑梁进行吊装外运，只能通过1 台QTZ7015 塔吊进行吊运；塔吊臂长60 m，吊装重量有限制。因此分割块重量的合理确定，是支撑梁液压绳锯切割施工的关键技术问题之一。

⑵切断支撑梁第1 道切口时涉及基坑应力的释放及重新调整，如果第1道切口处理不好，可能导致支撑梁块卡住，无法通过手动葫芦放下或者塔吊吊装。因此支撑梁起吊位置首道缺口的设置，是支撑梁液压绳锯切割施工的关键技术问题之一。

⑶支撑梁跨度较大，切割顺序方向安排不好将会导致断开的支撑梁悬臂过大，不管是吊装或者顶装切割拆除，受力均会受到影响。因此支撑梁的拆除顺序是支撑梁液压绳锯切割施工的关键技术问题之一。

2.2 解决思路

⑴支撑梁切割分段。根据塔吊的吊重分出几个起重范围，每个起重范围内的支撑梁切割分段的块重必须要小于起吊重量，以便塔吊顺利起吊。

⑵支撑梁起吊位置切口设置。第1 道支撑梁每段第1 块支撑梁块的切口必须成“倒八”字形，第2 道支撑梁每段第1块支撑梁块的切口必须成“八”字形。

⑶支撑梁切割顺序。所有支撑梁切割必须满足支撑梁所覆盖的楼板混凝土强度达到设计要求的80%。支撑梁体系里面，先拆除连系梁，再拆除八字撑，最后拆除对撑和角撑。

3 关键技术

3.1 工艺原理

液压绳锯设备是由绳锯驱动、飞轮、导向轮、金刚石绳锯串珠（金刚石材料制作而成）所组成。液压绳锯切割的施工方法是通过液压马达高速驱动带有金刚石绳锯串珠的绳索绕着被切割物体运转［3］，高速磨削被切割物体，从而达到分离被切割物体的目的。切割过程中产生的磨屑和热量被冷却水带走，无噪声和扬尘污染［4］，可以任意方向切割，切割速度快、功率大，完成的切割面光滑，作业环境适应性更强、作业效率更高。

3.2 工艺流程

由第2 道支撑梁的吊装静力切割和第1 道支撑梁的顶装静力切割组成。

吊装静力切割（见图1）：计算分块重量➝定位放线➝标识切割顺序➝安装梁块支撑➝被切支撑梁块吊牢➝切割机就位➝支撑梁切割➝卸下支撑梁块➝叉车清运、吊装外运［5］。顶装静力切割（见图2）：计算分块重量➝定位放线➝标识切割顺序➝扣件式脚手架搭设➝顶装支撑梁块➝切割机就位➝支撑梁切割➝吊装外运。

图1 吊装静力切割Fig.1 Lifting Static Cutting

3.3 施工工艺

3.3.1 第2道支撑梁采用吊装静力切割拆除

图2 顶装静力切割Fig.2 Top Loading Static Cutting

支撑梁切割刀口按照塔吊起重范围进行设置，确定分块重量，绘制切割刀口平面布置图，放线定位（见图3）。在支撑梁表面标识切割顺序，按照支撑梁跨中向两端支座方向进行切割。采用16#钢丝绳进行吊装，悬挂在第1 道支撑梁上。检查钢丝绳位置对撑情况，保持支撑梁切断平衡。收紧钢丝绳，让钢丝绳初步受力。搭设脚手架作为梁底辅助支撑（见图4）［6-7］。按照放线位置布置液压切割机，支撑梁表面布置膨胀螺丝加以固定，将金刚石绳锯串珠绕在切割机转轮上，绳锯串珠与支撑梁底切割口位置重合，收紧金刚石绳锯串珠［8］。液压驱动切割机转轮，金刚石绳锯串珠随着转轮而转动，切割支撑梁，如图5⒜所示。切割完成后，手动葫芦将支撑梁块卸下至楼面，如图5⒝所示，最后通过塔吊直接吊装上车外运。个别距离塔吊较远的位置，采用切割重量较大的体积，完成后于负2层楼板面运输至塔吊能吊起的位置再吊装运走，这样可节省较多切割刀数。

图3 支撑梁切割定位放线Fig.3 Support Beam Cutting Positioning

图4 扣件脚手架搭设Fig.4 Fastener Scaffolding Erection

3.3.2 第1道支撑梁采用顶装切割拆除

图5 钢丝绳吊装切割及卸运Fig.5 Wire Rope Hoisting，Cutting and Unloading

切割刀口按照塔吊起重范围进行设置，确定分块重量，绘制切割刀口平面布置图，放线定位。在支撑梁表面上标识切割顺序，切割方向由支撑梁跨中向两端支座进行。根据切割放线的支撑梁块大小及重量进行扣件式脚手架安全计算，采用满足支顶的立杆间距以及步距搭设脚手架。搭设完成后，顶托位置加设双木枋，通过调升顶托，顶紧支撑梁底部。布置液压切割机，支撑梁表面安装膨胀螺丝加以固定，将金刚石绳锯串珠绕在切割机转轮上，绳锯串珠与支撑梁底切割口位置重合，收紧金刚石绳锯串珠。液压驱动切割机转轮，金刚石绳锯串珠随着转轮而转动，切割支撑梁。切割完成后，直接在脚手架支顶上采用塔吊吊走外运。

3.4 支撑梁切割分段

支撑梁切割分段是液压绳锯切割的关键技术问题之一。根据塔吊的吊重确定具体起重范围，每个起重范围内的支撑梁切割分段的块重必须要小于起吊重量。按照下面的计算方式对支撑梁切割分段放线：

支撑梁高度约A，宽度B，分为每段长度C切割。

混凝土体积V=A×B×C=D，混凝土单位体积重量为2.5 t/m³，每块重量=D×2.5=Et＜吊机每区域的起重重量［9］。

3.5 支撑梁起吊位置切口设置

对于第1 道支撑梁每段第1 块支撑梁块的切口必须成“倒八”字形，见图6⒜；第2 道支撑梁每段第1 块支撑梁块的切口必须成“八”字形，见图6⒝。按照图6所示设置支撑梁首块切口，本工程每一支撑梁段均顺利的拆除完成。

图6 支撑梁首块切口设置Fig.6 The First Piece of Support Beam Cut Setting

3.6 支撑梁切割顺序

所有支撑梁切割必须满足支撑梁所覆盖的楼板混凝土强度达到设计要求的80%。支撑梁体系里面，先拆除连系梁，再拆除八字撑、最后拆除对撑和角撑（见图7）［10］。对撑及角撑拆除时，如果跨度较大的情况下，从跨中布置2台切割机，同时往支座方向进行切割，从而避免因悬臂太长导致支撑梁受力过大而出现安全事故。

图7 支撑梁拆除顺序Fig.7 Support Beam Removal Sequence

4 结语

钢筋混凝土支撑梁液压绳锯切割施工技术成功应用于某集团综合楼工程中。在整个支撑梁拆除过程中结合本工程自身的情况，针对液压绳锯切割的施工技术问题进行了改进及优化，精确地推测出了切割支撑梁相应的切割面，避免不必要的浪费切割刀数，同时不需要吊车，利用塔吊也能够外运支撑梁块，实现了安全高效地拆除支撑梁，为后续施工创造施工条件和节省工期。

本研究成果可在周边居民楼建筑较多的类似工程建设项目中推广应用，对周边环境复杂、地势狭窄的地下结构钢筋混凝土支撑梁拆除具有积极的参考意义。