柳钢热轧二期粗轧机改造工程绳锯的运用(终)0804

绳锯静力切割在技术实践的应用莫彬颜琴柳钢机动工程部提要：阐述了绳锯静力切割技术在柳钢热轧二期粗轧机改造工程施工中的应用和具体特点。关键词：绳锯切割分区分块1、前言绳锯切割施工是一种先进的混凝土结构切割分离技术。这种混凝土切割工艺过程是油压马达通过传动滑轮带动直径为11mm带有金刚石锯齿的钢线围绕被切割物高速旋转进行切割，切割机通过导向轮改变钢线方向，可进行任意方位、任意厚度、任意角度地切割混凝土。该工艺可在复杂、特殊、困难环境下切割（如狭窄空间、水下等），且切割件大小可随意控制，施工作业速度快，切割件切口平直光滑，吊运方便、噪音低、无震动、无粉尘、无废气污染，符合环保需求。特别是对超大体积的砼结构拆除，绳锯切割法具有其他任何方法都无法相比较的技术优势。绳锯法属静力切割，对需保留部分无振动无损伤，操作安全性高，对环境无破坏，具备技术稳定性和可靠性。绳锯切割法具有过载保护功能，动力强劲，提高了切割能力和劳动生产率，已在技改和加固工程中广为使用。2、实际应用柳钢热轧二期粗轧机改造工程中的水平轧机本体基础和立轧机本体基础。位于该厂主轧跨内主厂房CD跨内第23-24线间，原预留RM2粗轧机基础上，东面与粗轧输入辊道相连，西面紧邻RM1粗轧机。将新设计的RO粗轧机水平轧机本体基础和立轧机本体基础，按框架外围尺寸在原RM2基础上，采用绳锯静力切割成坑槽后再进行恢复施工，所切割基础全部为钢筋混凝土结构。基础结构内部南北和东西方向分别有纵横交错的电缆遂道及电气管线，电缆隧道内密布电缆；需要拆除底板标高为-8m。作业条件：（1）、厂方要求：杜绝一切因大力震动和撞击影响，保证正常生产。（2）、地上条件：生产中的粗轧机输入辊道热辐射很强，红钢温度在1200℃左右,过钢频率较高、基本在每3分钟过钢一次。（3）、原基础：C30钢筋混凝土为地下设置、其结构致密，内有钢筋、螺栓及型钢固定支架和纵横交错的电缆遂道，拆除钢筋混凝土量超过600m3。需切割的砼块受现场环境的制约，施工面比较少（需切割的砼块除地面之外3面，甚至4面都有保留结构），而砼块的厚度一般大于碟式切割机的可工作范围，因此，需使用绳锯切割机进行切割。绳锯切割机工作前需要把绳锯围绕在需切割的砼块之上，因此需先使用钻孔机在砼块上钻孔，而可施工面少给钻孔定位带来了不少的麻烦。根据现场条件，工期紧的特点，对比几种拆除方法，为确保正常生产，利用墙锯、绳锯等专业切割设备，可真正实现整齐分离无损切割；因绳锯静力切割技术具有安全可靠、快捷方便、实用等特点，决定2采用绳锯静力切割作为粗轧机改造拆除方案。3、施工方案及施工情况3.1施工方法及顺序本工程具有工期短，且在原预留设备基础上进行改造施工，结构为全现浇钢筋砼满堂基础，结构较复杂，埋置深度较深，原钢筋砼切割量较大，特别是在正常生产情况下进行基础改造。本工程由于仅在北侧通道有起吊空间，切割按从北向南，由外向里，自上向下的顺序分区逐层切割。采用临时明沟汇集集水井内机械降水。3.2施工方法绳锯静力切割的施工方法（1）切割施工前，确定改造基坑控制线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。（2）分区分块施工应按施工组织设计制定的方案顺序进行，仔细安排切割顺序、排孔和移位吊装等工序并使之密切配合，力争连续快速施工。在切割过程中，生产用水以及切割用水排水系统分别在南北各设排水明沟和集水井。3.3施工过程3.3.1分区分块(1)因水平移位的施工直接影响到改造切割工程的施工，上层切割后每个块体的顺利移位后方可以进行下层块体切割施工，根据各区间区域吊装难度和吊装能力，块体重量控制在1.5～2t之间，块体平移及吊装可操作性较强；若车间行车能直接吊装的，可适当偏大一些。(2)由于改造基础的许多细部尺寸无法直接对改造基础进行施工放线，为合理控制混凝土块体重量，切割分区分块采用分区→分层→再分块的方法进行。(3)为了保证切割后每个块体大小的准确性，本次施工前技术人员充分应用电脑对其进行模拟放线：利用电脑软件AutoCAD根据设计图纸现有的尺寸及图形输入电脑中，按照相同比例确定每一个分区分块细部的位置尺寸及标高；再根据电脑确定的尺寸进行现场放样，进而反推其原来尺寸是否吻合。采用电脑模拟放线，既节约了工期，又减少二次切割破碎。(4)共分为4个区。每个区内进行分层，总体上根据混凝土块体的运输工作状态进行分层，根据拆除工作面内空间、起吊区空间、吊车起吊重量、操作可控性及每区每层基础形状确定混凝土块体的大小。每个块体需切割一个水平面、一个竖向面及一个剖切面。(5)经过反复模拟论证，然后再根据这些尺寸现场放线确定位置及高度，然后在每个块体上编号，从而控制每个块体的切割顺序。3.3.2临时操作台及钻孔3(1)临时操作台和钻孔排孔是切割施工的保证，加快切割施工进度的关键环节之一，因此，结合本工程切割施工的特点、规模，选择适宜的机具及临时操作台支撑体系，是切割工程施工必须考虑的主要因素。其临时操作台支撑体系必须具有一定的强度、刚度和稳定性，能可靠承受切割机械的自重及施工过程中所产生的荷载。(2)临时操作台满铺50mm厚300mm宽木板，板面平整，无翘曲变形和干裂现象。支撑体系采用无严重腐蚀、裂缝等质量缺陷的Ф48mm×3.5mm焊接钢管及配套扣件。(3)支撑体系搭设满堂红脚手架，立杆纵横间距0.8～1.2m为宜，水平杆步距为1.5m，并在离地150㎜设扫地杆一道，横杆两端紧靠在两侧竖壁上，以使支撑系统形成井字架结构。安装支架立杆前，按施工规范要求设置50mm×200mm通长垫木。(4)操作台支架搭设完毕后，认真反复的检查板下木楞与支架立杆连接是否稳定、牢固，根据给定的标高线，认真调节校正木枋下横杆高度，将木楞找平。底模铺设完毕后，用水平仪检查平台标高与平整度，并进行校正。一切无误后，才进行下道工序的施工。(5)在分完块编好号后的块体上，根据切割的先后顺序进行钻穿绳锯导线孔，使其绳锯形成环行。在切割嵌入块体吊装难度较大部位一侧竖缝采用排孔分离。3.3.3绳锯切割(1)切割按从北向南，由外向里，自上向下的顺序分区逐层切割。其中，Ⅰ层（▼-4.10以上部分）的切割可利用辊道北侧快速换辊基础开挖后形成的通道作为工作面，从北向南依次分层切割。Ⅱ层（▼-4.10以下部分）由于电缆沟的阻挡，无法从外部获得工作面，必须利用辊道下部的冲渣沟空间作为工作面，加上上部切割后形成的空间共两个相交工作面。(2)而绳锯切割系统需要至少两个平行工作面或三个相交工作面方可进行切割施工。经综合考虑，利用墙锯切割大尺寸实体仅需两个相交工作面的特点，拟定以3区为突破口，在3区Ⅱ层范围内采用大型液压墙锯系统进行水平面和竖向面的切割，剖切面的切割则仍采用绳锯切割系统切割。(3)3区内基础切割拆除后，相邻的2区及4区将再获得一个工作面，从而可采用绳锯切割系统进行切割。为便于切割的安全施工，在各个区的每个细分层标高水平面不连续区域均需搭设工作平台，工作平台设计承载力应满足切割施工的要求。(4)在整个切割过程中，劳动力及机具的准备对整个施工进度起决定性的作用。切割是不间断施工，由于改造切割工程量较大，而且施工周期较长、施工场地和作业面受到限制。(5)根据对切割工程量以及水平移位的时间计算，本工程的切割施工采用大型液压绳锯切割系统3台，辅以大型液压墙锯切割系统2台。以保证其已有结构的稳定性和安全性。绳锯切割作业深度不受限制，作业环境适应性更强、作业效率更高。每个切割块体需切割一个水平面、一个竖向面及一个剖切面，工作面按照冲渣沟为分界线两边同时进行。43.3.4水平移位及吊装(1)根据现场实际情况，各区Ⅰ层内的混凝土块体仅需进行水平移位至起吊区，而Ⅱ层内的混凝土块体需先水平移位至基础内部起吊点，起吊至▼-4.10处转运工作平台，然后水平移位至起吊区。(2)每个分块均需采用喜力得植筋技术植入吊环或者使用膨胀螺杆打入块体安装吊环用于吊装及施加牵引力平移块体，每块植入数量不小于2个吊环和1个牵引拉环，具体数量需根据每个块体重量根据计算确定。(3)分离块体车间行车不能够直接吊装的，先采用卷扬机(2t和3t各一台)在水平移位通道进行水平移位后，再采用车间行车直接吊离通道集中异地堆放，最后进行二次吊装外运出场，二次吊装场外运输采用8t自卸车。为确保辊道下分离块体的顺利水平移位，在基础操作侧利用快速换辊基础开挖作为水平移位通道。(4)在整个水平移位过程中，劳动力及机具的准备对整个施工进度起很大的作用。因切割是不间断施工，所以只要有切割块体分离完成就必须及时进行水平移位。由于改造切割工程量较大，而且施工周期较长、起吊空间和作业面受到限制。(5)水平移位可协调利用车间内现有行车一台，两台卷扬机分别设置在改造基础两侧配合，以利于块体及时水平移位。4结语通过制定详尽的施工方案和工艺流程以及科学施工，全面顾及了工地周围的正常生产及环境保护，做到了有条不紊。整个拆卸切割施工过程效率高，无震动，无粉尘，噪音低，杜绝了传统施工方法给整体结构造成破坏及对周围环境造成的各种污染。80天后，粗轧机改造钢筋混凝土切割完成，比采用人工凿除至少节省30天时间。绳锯静力切割可进行任意方位、任意厚度、任意角度地切割混凝土。可在复杂、特殊、困难环境下切割作业，且切割件大小可随意控制，施工作业速度快，切割件切口平直光滑，吊运方便、噪音低、无震动、无粉尘、无废气污染，符合环保需求。对需保留部分无振动无损伤，操作安全性高，对环境无破坏，具备技术稳定性和可靠性。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5图1RM2粗轧基础切割平面分区示意图注：图中虚线所示为每个区中部的剖切面6图2切割分区分块示意图图3混凝土块体移位示意图