建筑现场施工用钢绞线切割设备的技术发展与应用研究

摘 要：探究建筑现场施工用钢绞线切割设备的技术发展和应用情况，评估其在建筑工程中的实际效果。通过文献综述和实地调研相结合的方法，收集相关的研究资料和实际应用情况，对钢绞线切割设备的技术特点、施工原理和应用范围进行系统梳理和分析，旨在为建筑工程管理者和施工人员提供科学依据和实践指导。

关键词：建筑现场施工；钢绞线切割设备；技术发展；应用研究；施工效率

中图分类号：F407.9                                 文献标识码：A                                文章编号：2096-6903（2023）12-0041-03

0 引言

钢绞线切割设备在建筑现场应用广泛，其高效切割能力和精准控制使得钢绞线切割成为重要的建筑施工工艺之一。钢绞线切割设备的应用有效提高了施工效率，实现了预应力结构的高效拆除和修改。钢绞线切割设备在建筑工程中具有重要的技术优势和实际应用价值，对于提高施工效率和质量控制具有重要意义。在使用过程中需要注意操作规范和安全风险，进一步改进和创新技术，以满足不同建筑结构的需要。

1 钢绞线切割设备技术发展综述

1.1 钢绞线切割设备的历史演进

1.1.1早期钢绞线切割设备

早期钢绞线切割设备多为简单的手动工具，如钢丝锯、剪刀等，操作繁琐且效率低下。这种设备虽然能够满足少量、简单结构的切割需求，但对于复杂的建筑结构和大量钢绞线的切割显得捉襟见肘。

1.1.2电动钢绞线切割设备的出现

电动钢绞线切割设备采用电动机驱动切割刀具，有利于提高切割效率和稳定性。然而，由于早期电动设备的切割刀具设计不够精细，切割精度和质量仍不尽如人意[1]。

1.1.3高压水射流切割技术的引入

为解决传统切割设备存在的问题，高压水射流切割技术被引入到钢绞线切割领域。高压水射流切割以高速喷射的水流对钢绞线进行切割，具有切割精度高、无热影响区、无尘污染等优点。然而，高压水射流设备的体积庞大、施工环境要求高，限制了其在狭小空间和复杂施工环境中的应用。

1.1.4 先进技术的融合与创新

随着科技的不断进步，钢绞线切割设备逐渐融合了先进的材料、电子、自动化技术等。现代化的钢绞线切割设备不仅在切割精度和效率上有了明显提升，还具备了更多的智能化功能。

近年来，一些钢绞线切割设备已经实现了多种技术的融合，如机械与电动相结合、水射流与激光技术相结合等，以提高设备的综合性能和切割效率。

1.1.5 未来发展趋势

随着建筑工程的不断发展和施工需求的增加，钢绞线切割设备的技术将不断创新和完善。未来的发展趋势可能包括采用更加精细化的切割技术、更智能化的控制系统、更便携化的设备设计等。随着对设备的安全性和稳定性的要求越来越高，使得钢绞线切割设备的发展前景十分广阔。

1.2 钢绞线切割设备的分类及其特点

1.2.1 机械式钢绞线切割设备

机械式钢绞线切割设备采用传动装置带动切割刀具，通过机械力的作用对钢绞线进行切割。这类设备结构简单，操作相对便捷，适用于较小规模的施工场景和结构简单的切割任务。机械式设备通常具有较高的切割效率，但由于其切割刀具相对粗糙，可能会对钢绞线造成一定程度的损伤，需要在操作中加以注意。

1.2.2 电动式钢绞线切割设备

电动式钢绞线切割设备采用电动驱动装置，通过电动机带动切割刀具，实现对钢绞线的切割。相比机械式设备，电动式设备在切割精度和稳定性上有了显著的提升。其操作简便，适用于较大规模的施工场景和复杂结构的切割任务。电动式设备通常可调节切割深度和切割速度，以满足不同施工要求。

1.2.3水射流式钢绞线切割设备

通过高速喷射的水流，钢绞线的切割可以实现无热影响区，避免了热应力对结构的影响。这类设备切割精度高，对钢绞线的损伤较小，适用于对切割质量要求较高的施工任务。水射流式设备在切割过程中不会产生尘污染，对环境友好，但其设备体积较大，适用于较宽敞的施工场地。

1.2.4激光式钢绞线切割设备

激光式钢绞线切割设备利用激光束对钢绞线进行高精度的切割。激光切割技术具有非常小的切割宽度和高切割精度，能够实现对复杂结构的细致切割。这类设备操作灵活，适用于狭小空间和复杂结构的切割任务。

2 钢绞线切割设备的施工原理与技术分析

2.1 切割设备的结构与工作原理

钢绞线切割设备是一种常用于建筑现场施工的重要工具，其结构和工作原理对于切割效果和安全性有着至关重要的影响。

钢绞线切割设备主要由以下4个组成部分构成：切割机主体、液压站、导向装置和切割绳。切割机主体通常由电动机、液压缸、导向滚轮和切割机架组成。电動机通过传动装置驱动切割绳的运动，液压缸控制切割绳的张紧和切割过程中的切割力，导向滚轮用于引导切割绳的运动方向，确保切割的准确性和稳定性[2]。

在工作时，钢绞线切割设备通过液压站为切割绳提供动力，切割绳在导向装置的引导下对建筑构件进行切割。切割绳采用高强度的钢绞线，经过特殊的加工工艺，使其具有较强的耐磨性和切割能力。在切割过程中，切割绳以高速旋转从而施加一定的切割力，通过对建筑材料的割裂作用，实现对构件的切割。

2.2 切割参数对效果的影响

切割参数是指影响钢绞线切割效果的一系列参数，包括切割绳的线速度、切割绳的张力、切割绳的直径以及切割绳和建筑材料之间的切割角度等。合理设置这些切割参数对于保证切割效果和施工安全至关重要。

线速度过低会导致切割过程中材料割裂不彻底，线速度过高则可能引起切割绳断裂或过度损耗。因此，需要根据具体切割材料的性质和厚度，合理设置切割绳的线速度。

切割绳的张力也对切割效果产生影响。适当的张力可以保证切割绳在切割过程中保持稳定，但过大的张力可能导致切割绳损坏或对构件产生过度的冲击。

切割绳的直径会影响切割绳的耐磨性和切割能力。一般情况下，较大直径的切割绳具有更好的耐磨性，但也会增加切割阻力。

切割绳和建筑材料之间的切割角度也是影响切割效果的重要因素。过大或过小的切割角度都会影响切割绳的切割力和切割轨迹，因此需要根据切割材料的特性和切割要求，选择合适的切割角度。

2.3 钢绞线切割设备的操作规范和安全要点

在使用钢绞线切割设备时，必须严格遵守操作规范和安全要点，以确保施工过程的安全和效率。

具体有以下6个要点：①操作人员必须经过专业培训，并具备一定的施工经验，熟悉设备的结构和工作原理，掌握正确的操作方法。②操作人员必须佩戴个人防护装备，如安全帽、护目镜、耳塞等，以保护自身的安全。③钢绞线切割设备必须进行定期的检查和维护，确保设备的正常运行和安全性能。④在施工过程中，应避免切割绳与其他硬物产生碰撞，防止切割绳的损坏或断裂。⑤在进行切割作业时，必须做好周围环境的防护措施，确保周围人员和设施的安全。⑥在切割设备工作期间，应保持工作现场的整洁，避免杂物和堆积物对切割作业产生影响。

3 钢绞线切割设备在建筑现场的应用案例

3.1 案例一：某高层建筑结构拆除与修改

在某高层建筑改造工程中，原有的柱子和梁结构需要进行拆除和修改，以适应新的设计需求。由于该建筑位于繁忙的城市中心，周围环境复杂，传统的拆除方法难以满足工程的要求。因此，选择了钢绞线切割设备进行拆除工作。

通过钢绞线切割设备的应用，该高层建筑的结构拆除工作得到了高效、精确的完成。

钢绞线切割设备通过切割绳的高速旋转和切割力，对原有柱子和梁结构进行割裂，实现了结构的拆除。切割绳的线速度和张力经过精确调整，保证了切割的准确性和稳定性。钢绞线切割设备在进行拆除作业时，不会产生明显的振动和噪声，减少了对周围居民和交通的影响。钢绞线切割设备操作简便，可以灵活调整切割角度和位置，适应不同结构的拆除要求。

3.2 案例二：预应力混凝土梁加固工程

在某桥梁加固工程中，预应力混凝土梁需要进行切割加固。传统的切割方法可能对梁体产生损伤，影响结构的强度和稳定性。因此，选择了钢绞线切割设备进行加固工作。

通过钢绞线切割设备的应用，预应力混凝土梁加固工程取得了良好的加固效果。

钢绞线切割设备采用细小的切割绳，可以在不损伤梁体的情况下对预应力混凝土梁进行切割，保证了梁体的完整性。钢绞线切割设备通过调整切割参数，实现了对梁体的精确切割，保证了加固材料的顺利施工。钢绞线切割设备的切割速度较快，可以提高工程进度，缩短施工周期。

3.3 案例三：桥梁悬索索缆拆除与更换

在某桥梁维护工程中，需要对悬索索缆进行拆除和更换。悬索索缆是桥梁结构中的重要组成部分，拆除和更换工作需要高度精确和安全可靠的设备支持。因此，选择了钢绞线切割设备进行此項工作。

通过钢绞线切割设备的应用，桥梁悬索索缆拆除与更换工程得到了高效、精确的完成[3]。

钢绞线切割设备的切割绳采用高强度的钢绞线，可以轻松应对悬索索缆的切割需求，确保切割的稳定和可靠。钢绞线切割设备在进行切割作业时，可以灵活调整切割角度和位置，适应不同位置的悬索索缆拆除工作。钢绞线切割设备的操作人员经过专业培训，熟悉设备的操作规范和安全要点，保证了工程的安全进行。

钢绞线切割设备在建筑现场具有广泛的应用前景，能够实现高效、精确的切割工作。通过案例分析，可以看到钢绞线切割设备在高层建筑结构拆除与修改、预应力混凝土梁加固工程以及桥梁悬索索缆拆除与更换等方面的应用，为建筑工程带来了高效、安全的施工解决方案。随着技术的不断发展，钢绞线切割设备将在建筑工程中发挥更加重要的作用。

4 钢绞线切割设备的效率与质量控制对比分析

4.1 传统手工切割与钢绞线切割设备的效率对比

钢绞线切割设备是一种机械化的切割工具，可以根据需要进行编程，实现自动化切割。其结构和工作原理使得它在切割效率上具有明显优势。

为了直观地展示传统手工切割和钢绞线切割设备在效率上的差异，对实际案例的切割时间进行对比，如表1所示。

从表1可以看出，在切割长度相同的情况下，钢绞线切割设备的切割时间明显缩短，效率远高于传统手工切割。这对于大量钢绞线的切割任务来说，意味着节省大量的时间和人力成本。

4.2 钢绞线切割设备切割质量控制与评估

4.2.1切割质量控制

切割位置是钢绞线切割的关键，需要确保切割位置精确，避免影响工程结构的稳定性。钢绞线切割设备通常配备有精确的定位系统，以实现切割位置的精确控制。

对切割后的钢绞线进行质量评估是确保切割质量的重要步骤。切割后的钢绞线断面应平整、无明显毛刺和裂纹，表面应光滑。可以通过目测和检测工具进行切割质量的评估。

过快的切割速度可能导致切割质量下降，过慢则影响施工效率。钢绞线切割设备通常可调节的切割速度，可以根据具体情况进行调整。

4.2.2实际切割质量评估

钢绞线切割设备实际案例的切割质量评估如表2所示。从表2可以看出，钢绞线切割设备的切割质量评估结果较好，切割位置准确，切割质量良好。这充分体现了钢绞线切割设备在切割质量控制方面的优势。

4.2.3对比分析

对比分析结果如下：①钢绞线切割设备配备精确定位系统，可以实现切割位置的精确控制，切割质量高度可靠。②切割质量评估结果显示，钢绞线切割设备切割质量良好，断面平整，无明显缺陷。钢绞线切割设备的切割质量受操作技术和设备性能影响，操作人员需要熟练掌握设备操作技巧，并定期对设备进行维护保养。

5 结束语

本文探讨了建筑现场钢绞线切割设备技术在建筑工程中的演进与应用，分析其历史、分类、特点，并与手工切割比较，得出以下结论：①钢绞线切割设备高效、精准、安全，对建筑工程有重要价值，较传统手工切割明显优势，可有效提高效率与质量。②建筑现场钢绞线切割设备技术应用广泛，已在高层建筑拆除、预应力混凝土梁加固、桥梁索缆更换等方面成功应用。③但该技术仍需改进，提升效率、质量，降低成本、增强安全。④建筑现场钢绞线切割设备技术未来发展广阔，随着与智能化、多功能化、环保节能化等融合并创新，将为建筑工程提供更优切割解决方案，推动行业进步。

参考文献

[1] 袁俊华，张金芳.钢绞线自动穿束切割机[J].混凝土与水泥制品，2015（12）：83-86.

[2] 陈磊.既有无粘结预应力钢绞线重锚截断技术研究与实践[D].长沙：中南林业科技大学，2017.

[3] 夏程.专用预埋钢绞线吊件力学性能试验研究[D].沈阳：沈阳建筑大学，2019.

收稿日期：2023-08-25

作者简介：陈浏冰（1989—），男，江苏南通人，本科，工程师，研究方向：企业管理、现场施工管理。