特殊条件下大体积混凝土结构静力拆除技术的研究.pdf

中国建筑2013年技术交流会论文集 大体积钢筋混凝土结构物 金刚石绳锯无损静力拆除技术研究与应用 郭文强 徐文金 （中海基建投资山西公司，阳泉，045000） 摘要： 在狭窄空间、水下空间等复杂、特殊、困难环境下，金刚石串珠绳锯无损静力拆除技术以其切割损 耗小、锯切效率高、适用范围广、人工成本底、操作简易、切割灵活、振动和噪音小、粉尘少、环保低污 染和安全节能等特点，在大型钢筋混凝土结构物拆除和文物搬迁、剥离等施工领域中得到越来越广泛的应 用，并逐渐成为 21 世纪“绿色”拆迁工具的首选。 关键词： 特殊条件；钢筋混凝土结构；无损；静力拆除；切割；金刚石串珠绳锯 1 引言 随着城市化建设和交通规划需求日益发展，旧有房屋、桥梁、管线等一些建筑物由于早 期设计缺乏统一规划、建造时技术标准偏低、承载力不满足当前使用要求，或因某些原因发 生结构损坏、出现重大安全隐患等因素，工程建筑物拆除、改建项目工程日益频繁。 在拆除既有建筑物施工过程中，传统的技术方法主要包括人工凿击、机械破碎和火工爆 破等。这些技术无一例外都会对施工现场的周边环境造成噪声、振动、抛落、结构损毁等不 利影响，威胁周边建筑、交通、航运等设施安全，并导致工程施工工期长、现场形象差。 在现代化的都市中，在宁静的生活、幽雅的环境下，人们已经更加重视生态环保理念， 工程施工也随之有了更多的限制。因此，一种环保、高效、安全、节能的新型建筑物拆除施 工工艺必将最终取代传统的施工方法，从而更好地为社会建设服务。 2 金刚石绳锯无损静力拆除技术的研究发展 本文探讨的金刚石绳锯无损静力拆除技术，是利用金刚石串珠绳锯配合金刚石水钻等专 业切割设备，对需拆除的钢筋混凝土结构物进行无振动、无损伤切割分离，并成功运用于限 制条件下大型钢筋混凝土结构物拆除重建工程的先进施工技术。 2.1 金刚石串珠绳锯技术的发展 1978 年，在意大利 APUAN石材矿山成功进行了第一条金刚石串珠绳锯切割实验，由 此带来了 “大理石矿山开采革命 ”； 1990 年，第一台用于切割异型石材的数控绳锯机投入使 用，串珠绳锯技术开始步入高技术含量的数控时代；上世纪 90年代中期，多绳并排切割技 术的成功应用，向传统框架锯板材切割方式发起了直接挑战，使大型或超大型板材的高效、 低成本切割成为现实。 近年来，金刚石串珠绳锯以其切割损耗小、锯切效率高、适用范围广、人工成本底、操 作简易、切割灵活、振动和噪音小、粉尘少、环保低污染和安全节能等特点，在大型建筑的 构件拆迁工程中得到广泛应用，并逐渐成为 21 世纪“绿色”拆迁工具的首选。 2.2 金刚石串珠绳锯结构设计 金刚石串珠绳锯机由控制系统、主运动系统、进给系统、张紧装置、导向装置、金刚石 串珠绳、冷却系统和安全防护罩组成。 金刚石串珠绳是一根具有一定弹性的闭合连续体， 22 中国建筑2013年技术交流会论文集 是在一根多股钢丝绳上面按比例穿套有一定数量（一般为 31~41粒/米）的金刚石串珠颗粒， 相邻串珠间由起支撑固定作用的隔离套分隔， 结构类似项链。其中，金刚石串珠分为电镀式、 热压烧结式和钎焊式等三种主要类型，直径一般为 8.5 ~11.5mm ；隔离套分为注塑式、弹簧 垫圈式和注橡胶式三种类型；串珠绳连接形式为接头式，理论上可任意串联，在长度上几乎 不受限制。金刚石串珠绳结构见图 2-1。 2.3 金刚石串珠绳锯工作原理 金刚石绳锯切割是在液压马达驱动下，带动张紧在绳锯机导轮组上的闭环串珠绳，沿切 割面切向循环反复进行高线速度磨削和刮削运动，利用赫兹破碎机理（ Hertzian Fracture）实 现破碎锯切，详见图 2-2。由于使用金刚石单晶做为研磨材料，可以对石材、钢筋混凝土等 坚硬物体进行切割。