广东珠三角城际轨道交通有限公司 广东省广州市 510308
摘要：以广州某城际铁路项目施工为背景，根据周边复杂的施工环境，分析混凝土支撑拆除的重点及难点，经工程实际检验，全面阐述了在周边环境复杂条件下，为了减少对周边环境的影响，采用绳锯无损切割技术拆除支撑体系的施工技术，为今后同类项目的施工提供了宝贵的施工经验。
关键词：切割；拆除；混凝土支撑；吊装
1.工程概况
1.1项目概况
背景工程科学中心站位于广州市番禺区大学城科普路，车站处于广东科学中心广场地带。本车站为地下三层单岛式车站，全现浇钢筋混凝土框架结构形式，车站长度为272.4m，标准段宽33.6m，基坑开挖深度34.9m，采用明挖顺作法施工。
1.2支撑体系设计概况
车站主体围护结构采用1200mm厚地下连续墙+六道内支撑支护，标准段第一、四道支撑及两扩大端斜撑采用钢筋混凝土支撑。
2.绳锯静力无损切割技术
2.1绳锯切割原理
绳锯切割是通过液压马达高速驱动带有金刚石串珠的钢丝绳索（金刚石锯绳）绕着被切割物体运转，在一定张拉力的作用下，高速磨削被切割物体，产生的磨屑和热量被冷却水带走，最终达到分离被切割物体的目的。切割过程中不但操作安全方便，而且震动和噪音很小，被切割物体能在几乎无扰动的情况下被分离。
2.2绳锯切割特点
（1）切割不受被切割物体积大小和形状的限制，能切割和拆除大型的钢筋混凝土构筑物；
（2）切割速度快，切口平直，无需后续工序，对建筑物结构无损伤；
（3）可以实现任意方向的切割，如横向、竖向、对角线方向等；
（4）快速的切割可以缩短工期，可远距离控制切割过程，高效安全；
（5）解决了常规拆除施工过程中的振动、噪音和灰尘及其它环境污染问题；
（6）远距离操作控制可以实现水下、危险作业区等一些特定环境下一般设备、技术难以完成的切割。
3.混凝土支撑体系拆除施工方法
3.1施工工艺流程
混凝土支撑切割主要施工工艺流程：支撑梁分块划分→搭设临时排架→水钻切割卸力→绳锯切割→吊装外运
3.2内力监测
在拆除内支撑结构前以及整个拆除过程中进行内力监测，做到信息化施工。首先是对基坑位移和内支撑梁的内力监测，根据检测结果得出内力分布情况，卸荷时根据内力分布情况做到均匀卸荷，在卸荷过程中监测内力重分布情况，做出正确判断。
在拆除过程中应对以下部位进行重点监测：
（1）坑外地下水位监测。采用水位计在预先布置的水位观测井进行监测，监测过程中应注意定期监测孔口标高。
（2）地面沉降监测。用精密水准仪，标尺在布置好的基点上进行监测，用本次监测标高减去上次标高为本次沉降量，减去初始标高为累计沉降量。
（3）墙顶水平位移监测。在连续墙顶设置测点，在远离基坑位置设置基准点，用精密水准仪和标尺进行监测。
（4）墙体深层水平位移监测。用测斜仪，预埋测斜管内壁有两组90度的纵向导槽，导槽控制测斜方位，测试时，测斜仪探头沉至孔底，在温度稳定一段时间后，自下而上逐段测出位移。
（5）内支撑轴力监测。将混凝土应力计埋设在内支撑梁钢筋间隙处，固定好后用线缆仔细引出，放在预先做好的线盒内，用频率读数仪进行监测。
（6）周边建筑物沉降位移监测。用精密水准仪在设置好的基点上进行监测。
3.3切割施工要点
3.3.1切割卸荷
因支撑承受基坑变形的压力影响，在切割时应力释放容易造成夹绳。因此，在每道支撑梁的靠中间部位切割缝用水钻切割进行卸力。
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然后根据现场具体情况，用绳锯切割机将支撑体系中次梁、主梁切断卸荷，严格按照对称、平衡约束控制，两组同时对称作业，保持结构换撑平稳过渡，防止结构本体及支撑柱变形。
3.3.2混凝土支撑分块划分原则
（1）切割后的钢筋混凝土块不能超过排架允许的承载力，以确保混凝土块在吊离前的安全。
（2）钢筋混凝土块体的大小应考虑吊车的机械性能。
（3）钢筋混凝土块体尽可能最大化，切割数量最小化，以达到最大经济效益和最快施工速度
3.4混凝土支撑拆除施工
3.4.1切割缝划分
车站第一道混凝土支撑以最大跨度33.6m米字撑拆除施工为例，先期拆除肋撑，每根肋撑采用2道切割缝，将肋撑与腰梁（或冠梁）、肋撑与直撑分离，每节长约3m。米字撑采用13道切割缝，将直撑分成12段，最长不超过3.5m。其他各层混凝土支撑切割缝按照上述划分原则进行划分，不再详述。
车站第四道混凝土腰梁采用截面尺寸1600×1700mm，在支撑梁拆除完成后进行拆除腰梁。因混凝土腰梁外侧壁紧贴连续墙上，金刚石锯绳无法穿过，因此在拆除前需采用φ32的水钻在距离连续墙内表面约10cm处进行开孔，孔距不大于3m，此孔用于穿插金刚石锯绳，剩余10cm腰梁采用人工使用风镐进行破除。
3.4.2混凝土支撑拆除顺序
混凝土支撑拆除应遵循“先次梁，后主梁，再腰梁”的施工顺序，严格按照对称、均衡约束控制，保持结构体系的平稳过渡，防止主体结构变形。
3.4.3钢管脚手架支架
由于车站混凝土支撑或斜撑底距主体底板顶或顶板顶存在一定的距离，因此在拆除混凝土支撑前需搭设钢管支架进行固定，使切割后的每段支撑平稳的置于钢管支架上。
钢管支架采用φ48×3mm轮扣式或扣件式脚手架进行搭设，横向为3排立杆，间距为600mm，纵向根据支撑梁长度进行布设，间距为600mm，步距为900mm，横向每2跨设置一道剪刀撑，并设置扫地杆。在每根立杆插入一个U型可调顶托，并采用双拼钢管顶在支撑梁底，使切割后的支撑梁平稳的置于支架上。
3.4.4转运及吊装
切割分段后的混凝土支撑梁采用80t汽车吊进行吊装，对于局部切割分段后的混凝土支撑梁不在吊车作业半径范围内的，采用8t叉车转运至吊车作业半径范围内再进行吊装。
4.验与教训
应该说此工艺在切割支撑的过程中取得了理想的效果，但在施工中也存在着一些需要在日后施工中需要提前考虑的东西，需要考虑的东西主要有以下几个方面。
（1）腰梁施工过程中可按照我们切割缝划分原则预埋PVC管，减少后续施工过程中开孔的工序。
（2）腰梁及支撑施工过程中预埋后续进行支撑吊装的吊环或者吊装孔，为后续施工提供一些方便
5.结束语
通过上述绳锯无损切割施工工艺在城际铁路工程中的运用，充分发挥了绳锯切割能力强，作业效率高的特点。保证了施工过程中无振动、无噪音、无粉尘污染；且工期短、速度快、效率高，杜绝了传统施工方法给主体结构造成的破坏，工程也取得了良好的社会、经济效益，希望这些施工工艺能对类似工程起到借鉴和参考作用。
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论文作者:刘志洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
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