静力切割拆除混凝土施工技术

王俊杰,向宗幸,陈桥生,沈杨,李至

湖南省第三工程有限公司 湖南 湘潭 411100

目前在各类房屋建筑工程中涉及有因原结构无法满足现状使用需求，需进行部分的设计修改及拆除。传统的做法有人工风镐、炮锤、爆破等拆除方式。此类拆除方式人力、物力成本高、危险系数高，且污染严重、施工质量差，对也易造成结构不可逆破坏。我司施工的项目中采用了一种静力切割拆除混凝土施工技术，很好的解决了大型公用、民用建筑混凝土结构切割施工的难题。在对原结构的保护、施工效率、施工质量、安全管控、环境保护等方面有明显的优势。

一、工程概况

由我司施工的广州市商业、办公综合楼（兴隆广场）项目，位于广州市荔湾区陈家祠附近，南临的中山七路，西临的康王路。地块用地面积为11075.2㎡，建设规模173230㎡。项目为地下4层整体地下室，共计建筑面积35600㎡，高度均为4.5m。

二、重难点分析

1.上部主体结构因政策原因已拆除至地下室顶板，由于项目使用功能的改变，地下室区域重新进行了结构设计改造。需拆除部分电梯井墙柱、梁板、楼梯，并增加部分墙柱底板。

2.拆除场地位于室内且在地下室，空气流动差，施工场地较窄小高度受限,材料进出及机械搬运不便。

3.起重量限制，吊装困难，切割体量大。

4.处于广州市中心城区，环保要求高。

三、技术原理

对需拆除的混凝土结构定位弹线，预先钻磨起吊孔洞，利用金刚砂绳锯进行重复割磨，直到切通透。金刚砂绳锯作为单晶研磨材料，能对砼体等坚固材料进行切割，操作安全便捷，砼体静力分离噪音小，过程湿水冷却并冲洗研磨碎屑，再通过吊孔吊运出场。

其适用于各类构筑物需要进行原混凝土结构拆除、改造作业。包括了地下室结构、异性建筑物结构、狭小空间切割作业、基坑内支撑、桥梁栏杆等空间的切割作业。

四、技术特点

1.较小震动、无损伤、无扬尘、低噪音，切割拆撑速度快；

2.操作准确性高，全程机械化；

3.施工全过程对原结构扰动小，无振动；

4.割面光滑，平整度高，外表美观，便于后续处理；

5.施工速度快，节约工期。

五、施工流程

（一）施工准备

排查结构内管线，地面铺设土工布防滑、切割机设置水流导管。底板上设置沙袋，形成封闭围堰。防止水向外漫流，全部导流至集水井，用水泵抽排至沉淀池重复利用，碎屑沉渣清运出场。考虑吊重能力，计算切割混凝土块量，砼块细化排版，墨线弹设划分切割线。临边防护搭设。破除的楼梯或结构周边2m 范围设置安全防护栏杆，挂警示牌，非拆除作业人员严禁靠近、移动防护设施。洞口周边2m 范围内搭设脚手架支撑楼板或结构梁，支撑脚手架按 0.9m×0.9m×1.2m 间距进行搭设。并设置三道水平横向连接杆件。

（二）钻起吊孔预吊

对弹线分隔好的预拆除的混凝土结构，特别是大体积的竖向构件，提前钻起吊孔，起吊孔位置按图纸设排布，吊装孔直径约为Φ100-110mm，内穿钢丝绳，使用钻孔机进行施工。

图1绳锯、钻孔切割示意图

起重机械的选用必须按受力荷载计算配置，在吊车停放楼板的位置，下两层进行回顶支撑。起重力、起重高度、起重半径均必须满足结构吊装要求。钢丝绳相关允许拉力计算通过。钢丝绳选用6×37互捻，钢丝绳型号为Φ34.5mm×20m。

（三）静力切割拆除

吊车将设备吊运至操作面，采用在砼体上钻孔，并用膨胀螺栓紧固设备底座。

1.切割施工工艺及步骤

（1）确保现场通电、通水； 

（2）用钻孔机在混凝土构件弹设的墨斗切割线交界处贴墙钻直径不小于110mm的钻孔，用于穿金刚砂绳锯链条；     

（3）安装链条，并用液压钳连接完毕； 

（4）接通水管，调整水流速，设备操控将链条收紧；   

（5）金刚砂绳锯的最短绳长由下式计算：

L=L1+L2+0.5m

L1=设备周长-0.8m（设备宽度）L2=凸起部分保留的绳锯长度

（6）启动第一个马达，通过控制盘调整主动轮，提升张力。确保金刚砂绳索适宜紧绷，冷却水循环供应。启动第二个马达，驱动主动轮带动金刚砂绳索回转切割。过程中严格查验设备的稳定性，发现导向轮过度偏转时及时调整方向，确保切割线在同平面内。期间必须有人负责浇水，控尘、防尘。

图2静力切割示意图

图3 现场静力切割事宜图

2.块划分原则

严格控制切割砼块重量，不允许超过脚手架的支撑强度，确保安全；吊离过程中应缓速平稳；充分考虑设备吊运半径；按钢筋砼块最大化，切割总量最小化的原则指导施工；砼体应放样正确，理论计算值与切割后的砼块体较大一致。不致吊运时超载；遵循由上至下进行切割拆除。对不能使用机械拆除的，只能人工用风镐进行作业。

（四）切割块吊运

通过场内吊车将切割后的构件转运至吊运点，吊装后用平板车运离现场。预先按起吊要求钻了起吊孔的构件根据钻孔位置，穿插钢丝绳，绑扎牢固后起吊。吊点按设计要求执行。一般可在距构件两端1/5～1/6构件全长处进行对称绑扎，绑扎中心必须位于调运砼体重心上，绑扎应牢固、平稳，物体与绑扎钢丝绳的水平夹角应小于45°，扶直时不得小于60°。起吊前强度必须符合设计规定，并各类垃圾清除干净。拆除后留下的空隙和洞口，应设置盖板或围护。作业前应清除吊装范围内的一切障碍物。其余的零散拆除的应当材料码放整齐平稳，码放高度不得超过规定高度，小推车应打好挡掩。对拆除的混凝土先洒水湿润，再装车运输，防止扬尘污染空气。

图4吊运完成

（五）切割面修补

凿除梁表面混凝土面层，不能有松散的砼及灰尘，用清水冲洗干净。所有新旧砼体交接位置，凿毛原砼体表面直至露出新砼，凿毛深度10mm～20mm为宜。清洗干净凿毛粉尘。用素水泥浆作为界面处理剂甩涂处理。

（六）支撑脚手架拆除

结构修补加固补强完成后，按栏板→脚手板→剪刀撑→斜撑→横杆→立杆的顺序拆除回顶脚手架，严禁上下层同时作业。拆除的钢管、扣件分堆堆放整齐，清理转运。

六、质量控制

施工过程严格执行以下国家及行业质量标准及技术标准。切割施工前确保外部荷载均已排除，切割的构件被固定后再进行拆除工作。切割前对梁板底等重要部位采取临时支撑措施加固，待达到设计要求后再进行后续施工。在拆除过程中发现结构变形、钢筋锈蚀、结构裂缝等异常情况，立刻通知设计单位确认处理意见再继续施工。原配钢筋需要保留时，应探明其位置并妥善保护。随着砼构件切割外运，结构体系自重减轻，为防止出现主体结构上浮。应在切割吊运同时在各层楼板中按减轻重比例均布进行堆载，堆载物采用碎砼块。注意监测主体楼板高程情况，如发现上浮迹象，应立即进行加载，问题解决后方可继续施工。施工时，采用水平仪监测楼板高程，保证塔尺读数偏差在允许范围内。在基坑外周边设置水位监测井，井径150mm、深18m。每日水位观察确认地下水位不超过地下室底板底，同时进行第三方监测。发生结构主体上浮现象，立即施工。同时启动2台大口径水泵降水，在地下室底板部位进行砂袋堆载，直到预警解除。

七、安全措施

定期维修保养，自检、自维有记录。设备开启后，先空载运转，检查确认绳锯运转方向正确，无异响异常。施工中应关注被割砼体变化，不得强行进刀，防止卡锯。当设备发生冲击、跳动及异常音响时，立即停止施工，排除故障后再继续作业。静力切割砼时均需水冷却。需严格汇总切割砼体重量，不得超过范围。通过控制盘调整确保切割运转线速度在20m/s左右，过程中浇水冷却并冲洗磨削粉屑。施工完毕后对锯片绳锯、机身、水箱余水、电缆线进行清理，存放在干燥、通风处。在拆除过程中需对支撑体系进行监测。

表1 监测预警值、控制值表

监测项目	预警值	控制值
侧向位移量	10mm	20mm
沉降量	15mm	20mm

八、环保措施

静力切割设备本身就具有性能好、噪音低、震动小的特点，拆除废料需使用专用垃圾车封闭行运输，清运时洒水降尘。切割过程需送水冷却，做好污水防治措施，污水采用有组织排水。在切割施工区域设置排水沟，引流至沉淀池内沉淀后再排入市政管网内。

九、效益分析

表2静力切割拆除混凝土施工与人工风镐破碎拆除施工工期分析表

施工工艺	总工程工程量（m³）	平均每天完成工程量 （m³）	完成总量需要的工期（天）
静力切割拆除混凝土施工技术	700	12	59
人工风镐破碎拆除施工技术	700	4	175

表3静力切割拆除混凝土施工与人工风镐破碎拆除施工经济效益分析表

施工工艺	完成总工程量	人工费	材料费	机械费	合计	单价
静力切割拆除混凝土施工技术	700m³	200元/工日*2工日/天*58.3天=23320元	2000元	141500元	166820元	238.31元/m3
人工风镐破碎拆除施工	700m³	（260元/工日*2工日/天+120元/工日*2工日/天）*175天=133000元	18000元	90700元	241700元	345.29元/m3

综上所述，静力切割拆除混凝土施工技术相比较人工风镐破碎拆除施工技术，节约费用106.98元/m3 ，节约工期2/3。且现场安全文明施工、环境保护管理经济效益更大，极大的节省了其他费用开支。

静力切割拆除混凝土施工技术是在相比较传统的人工风镐破碎拆除、炮锤破碎拆除、爆破拆除等技术而言，更加能适应现今钢筋混凝土改造工程，是结构拆除技术发展的一个大的进步，其工艺技术先进，无振动、无损伤、无扬尘、低噪音、速度快，利用静力切割拆除砼体结构，再用起重机械调运至地面吊装范围内，并装车外运。是房屋建筑、道路桥架旧结构改造拆除施工的福音。

参考文献：

[1]中国建筑第八工程局有限公司.深基坑内拆除既有地连墙的施工方法[P].2019（04）：CN201910000570.3.

[2]张延润.静力切割技术在旧房绿色化改造中运用[J].建设科技,2021(20）：96-98,103.

作者简介：王俊杰（1990-），男，本科，工程师，主要从事建筑施工管理工作。