钢筋砼绳锯切割技术在2#转炉改造工程中的应用

康长波

摘 要：金刚石绳锯切割钢筋砼技术作为一项新型的施工技术，比传统混凝土切割工艺更先进，具有可对砼进行任何方向的切割，不受切割深度、体积和形状的限制等特点，适用于各种特殊环境的施工，为今后各类冶金老企业、节能环保改造提供了一个值得借鉴的思路，值得在建筑领域进行广泛的推广应用。

关键词：金刚石绳锯；混凝土切割；炼钢厂；技术改造

中图分类号：TF748.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.073

随着我国改革开放步伐的加快，建筑工业得到了迅猛发展，在工业和民用建筑施工中出现了大量的改造工程，需要对原有砼建筑物进行拆除。以往，拆除钢筋砼结构的方式有人工手工锤凿、手工风镐机具、履带机捶打设备、液压炮锤破碎等，这些方法不仅会对钢筋砼结构的保留部分造成不必要的破坏，还会产生大量的粉尘、噪声污染等。如何选取合理的拆除工艺，在将原基础中设计废除部分拆除掉的同时，又保证设计保留部分可重新利用，使结构不受影响，这是本钢2#转炉改造工程中的难题之一。而本钢炼钢厂采用的钢筋砼切割工艺解决了老企业在技术改造中大型砼设备基础拆除的施工难题，在原结构功能利用、提高施工进度、施工安全和环境保护等方面均取得了满意的效果。

1 工程概况

本钢2#转炉节能环保改造工程的土建内容主要包括：拆除20世纪70年代建成的炼钢主厂房和厂房内转炉系统多层生产工艺平台、转炉支座基础和主操作控制室等附属建筑，并重建环保节能型转炉新系统。在转炉座基础和一次除尘风机基础部分的施工中，主要对地面上旧转炉炉座基础上2 m的厚砼框架平台板和一次除尘风机基础上1.8 m厚的砼框架平台板进行拆除，并在柱上端面扩大增设截面，通过植筋使原有框架柱与新增截面砼基础结合起来；将连接钢筋锚固于旧砼结构中，不必拆除老结构砼框架柱，以达到只处理新、旧结合面即可与原结构可靠连接的目的。施工方法为：在原框架钢筋砼结构平台板上先用水钻机钻孔、向孔内串金刚石绳锯链，并用胀锚螺栓固定滑轮组与金刚石绳锯，这种做法具有施工进度快、施工简捷、安全环保、成本较低和噪声污染小等特点。

在本钢2#转炉节能环保改造工程的施工中，使用金刚石绳锯切割钢筋砼技术工艺，切割钢筋砼截面面积达106.66 m2，仅用7 d就完成了2 m厚和1.8 m厚的2处砼框架平台板拆除工作。在采用该切割技术拆除超大型砼结构时，在转炉厂房狭小空间内对砼结构进行处理等难题迎刃而解。下面结合本钢2#转炉改造砼绳锯切割的实例（图1、图2和图3）总结具体工艺。

2 工作原理和性能

金刚石绳锯静力切割设备由金刚石绳锯与传动定位滑轮、大功率油压机组合而成，由金刚石串珠、隔离套与钢丝绳芯组成金刚石绳锯，在钢丝绳芯上等间距穿上串珠，并由隔离套隔开。工作原理为：钢丝绳索工作时，由油压机通过传动滑轮带动围绕被切割物体高速旋转进行研磨，从而完成切割工作。由于使用金刚石颗粒作研磨材料，所以，可进行钢筋混凝土等坚硬物体的分离切割。

金刚石绳锯的性能为：由于可任意调节钢丝绳索的长度、切割方向、切割深度，所以，适用范围广，为在特殊环境中拆除钢筋砼结构提供了可能。采用该切割技术可使超大型钢筋砼结构拆除的难题迎刃而解。

3 实际应用中存在的问题和解决办法

钢筋砼绳锯切割法在本钢2#号转炉系统节能环保改造工程施工应用中发挥了重要的作用。2处2 m厚的砼框架平台板用金刚石绳锯切割机，分解时间较短，并拆卸逐块运走。2 m厚的砼框架平台板拆除工程分为2部分：旧转炉座基础拆除和一次除尘风机基础拆除。其中，需要重点解决的难点问题是一次除尘风机基础拆除施工。风机基础为砼框架结构平台，长12 m、宽5.7 m、高5.5 m，砼平台板厚1.8 m，质量约241.8 t，高度为3.7～5.5 m，厂房内施工作业空间十分狭小，如何将此平台板快速、安全地拆除，成为了困扰改造施工的最大问题。采用人工风镐机具拆除后气割的方法，在施工过程中有较大的噪声，且碎石飞溅、尘土飞扬、工期较长，而定向爆破因作业面积大，必将影响到两旁1#和3#风机的正常运行；施工所需的劳动强度大、人员众多。

经过反复探讨、研究和论证，以及衡量多种方案的利弊，最后决定采用金刚石绳锯切割法施工。将平台板切割成17块，切割面积为41.94 m2。使用金刚石绳锯切割法拆除时，由于一次除尘风机基础两旁分别是1#和3#一次除尘风机基础，外侧是人行过道，所以，为了防止施工中碎屑溅出，在一次除尘风机基础平台下方外侧搭设了脚手架、彩板和防护栏，切割线与框架平台板的上缘齐平。沿平台板上端面在一次除尘风机基础上划出切割线，并架设金刚石绳锯切割机，开启动力设备依次切割。拆除平台板时，首先在平台板上用水钻钻出直径为Ф150 mm的孔眼，然后穿入钢丝绳，再利用一次除尘风机厂房内的20 t电葫芦吊吊住要拆除的平台板块，进行缝隙切割；用手工凿拆除钢筋砼平台板端部的横向限位，再用逼裂机将钢筋砼平台板横向分离后吊运。旧转炉支座基础拆除使用了金刚石绳锯切割法，旧转炉支座基础钢筋砼框架结构平台长10 m、宽8.7 m、高8.6 m，砼平台板厚2 m，质量约360.2 t，高度为5.6～8.6 m，切割面积为64.66 m2。拆除施工的过程为：搭设平台通道支架→在旧转炉座基础上划出切割线→金刚石绳锯切割→吊装清运。平台板

的拆除计划分解为21块。切割平台板时，在指定位置架设金刚石绳锯切割机，在平台板上用水钻钻直径为Ф150 mm的孔眼、穿入钢丝绳，通过钢丝绳与1台70 t的汽车吊连接，收紧钢丝绳，开启金刚石绳锯切割主机进行切割作业施工。为了防止旧转炉支座基础框架柱偏心受压，必须对称切割，先切割平台板中间部分，再切割平台板的两端部分，最后切割结合部分。整个切割拆卸施工作业过程无粉尘、无震动、工作效率高、施工噪声低，避免了用传统方法施工作业对周围环境造成的各种污染、对钢筋砼框架平台柱结构造成的破坏。在钢筋砼框架平台板拆除期间，施工现场两侧的其他转炉可正常生产，不必停产施工，从而可保证炼钢生产的正常进行，达到了生产、施工两不误的预期目标，为本钢创造了一定的经济效益。

4 注意事项和切割拆除的主要关键点

4.1 注意事项

注意事项有以下6点：①在施工前，必须检查并确认电缆线、电动机和接地保护均正常，防护安全装置有效，符合绳锯安装正确。②必须空载开启，检查绳锯设备系统运转中无异常、异响，一切正常后方可作业。③在推动操作切割机作业时，操作者不可强行进刀作业，必须按照设备说明书中的规定厚度切割，严格计算混凝土块的质量，不得超出起吊允许范围。④切割混凝土时，应注意被切割砼的受力变化，防止卡绳锯等现象发生。严禁在运转中检查、维修各部件。⑤混凝土切割施工中，当工件发生冲击、跳动或异常音响时，必须立即停机，开始检查，消除故障后方可继续施工作业。⑥作业完成后，应收回电缆线、排放水箱余水、清洗机身、擦干绳锯并存放在干燥、通风处。

4.2 切割拆除的主要关键点

切割拆除的主要关键点有以下5点：①砼框架平台板结构拆除前，必须符合切割拆除工程方案的要求，确保结构上所有外荷载都被拆除，确保结构的稳定性和安全性，并对关键部位进行结构加固后方可进行拆除工作。②施工单位在拆除过程中如果发现现有结构变形、钢筋锈蚀、裂缝，则应立刻通知设计师，待设计师确认后方可继续施工。③如果设计图纸要求原结构钢筋保留时，施工人员在拆除钢筋砼过程中必须查明其位置，并对保留钢筋采取妥善的保护措施。④拆除作业按照建筑施工的逆顺序进行。拆除原则为自上而下、按顺序逐跨拆除，杜绝立体交叉作业。⑤当进行高处拆除作业时，起重机具必须及时吊下尺寸较大的构件，严禁向下抛掷，应及时清理和运输拆除件。

5 结束语

综上所述，在本钢2#转炉节能环保改造工程中，新型金刚石绳锯切割钢筋砼施工技术与以往的钢筋混凝土拆除工艺相比具有明显的优势，可满足大体积钢筋混凝土切割、不规则形状切割等各种施工要求，可应用于各种特殊环境的工程中，并在环境保护、施工安全性方面有着无与伦比的优势，为我国的建筑业作出了突出的贡献。该方法的成功应用可为各类冶金企业在今后的建设改造中提供可借鉴的思路，值得在建筑领域广泛推广应用，并将起到推动建筑业其他先进施工方法的作用。

参考文献

[1]罗春信.混凝土的切割方法[J].电焊机，1998，28（5）.

[2]区希，古力.钢筋混凝土机械切割技术在镇安立交高架桥拆除工程中的应用[J].广州建筑，2000（1）：14-18.

〔编辑：张思楠〕