关键词：码头拆除绳锯水下切割
1工程概况
随着长江流域经济带的发展和世界航运市场的变化，船舶大型化已成为航运界的发展趋势， 载重吨位不断提高。本工程分别于13#14#泊位的四个区域的原有结构(桩、面板、梁等)进行拆除，其中于泥面标高上0~1米处截除600*600钢筋砼水泥方桩21根;并在原位新建4个高桩墩台结构的系靠墩 改造后13#泊位升级为3万吨级、14#泊位升级为4万吨级。
在码头改造施工中，钢筋砼方桩水下拆除工序是拆除工程的重要一环，传统上一直采用潜水员水下风镐凿除砼和潜水员用水下电割条切断方桩主筋相结合的传统工艺，该方法水下操作时受长江潮流影响大、能见度低下、风镐凿除缓慢、同时设备繁重、劳动强度高、水下电焊条割断钢筋施工速度慢、作业环境差、安全隐患大等缺点明显 。 钢筋砼绳锯静力切割工艺与传统钢筋砼凿除工艺相比，该工艺的优势突出，具有安全、高效、环保的特点。工程受前期审批等原因开工较晚，加上码头停产改造，所以工程工期异常紧张，为加快工程进度，最大限度缩短码头桩基拆除时间、减少对后续工序造成的影响，压缩工期，方桩截除采用了绳锯切割工艺，取得了较好的效果。
2 设备比选
目前施工中常用静力切割拆除设备主要有金刚石绳锯机、金刚石圆盘锯、金刚石薄壁钻(水钻)等几种。
2.1金刚石绳锯机
(1)工作原理及性能：绳锯静力切割是金刚石绳索在液压马达驱动下绕被切割物高速行进研磨从而完成切割工作。 (2)技术参数：金刚石绳锯在切割过程中绳索以25m/s高速行进切割;金刚石绳索质量标准满足切割过程中最大张拉强度。
2.2金刚石圆盘锯
金刚石圆盘锯工作原理是利用镶有工业钻石的盘锯高速切割含有钢筋的混凝土，切割位置精确、速度快，可遥控进行施工;锯头工作面大，可根据墙体厚度任意调整锯片的大小，目前一些先进的切割设备切割深度可超过1m;其锯头下有轨道装置，轨道随意固定，轨道单独架设，任意拉长。
2.3金刚石薄壁钻(水钻)：
金刚石薄壁钻(水钻)，属专业钻孔设备，钻孔直径范围40-150mm，钻孔深度可以达到20多延米。广泛用于开展各种打孔设施的施工，也可以对钢筋砼进行排孔切割，排孔切割时常用的钻头规格为Φ100。
码头桩基拆除属于水下钢筋砼静力切割，考虑施工条件的特殊性以及钢筋砼方桩的结构构造，我们选择了绳锯静力切割配套设备，在起重机的配合下对桩基实施水下静力切割截除。具体采用的设备：1台40吨汽车吊，1台绳锯切割机及配套金刚石绳锯，自制导向架装置。
切割机参数：
型号：DWSH-22A-6P，驱动轮直径：550mm，主电机：30KW，绳锯线速度：0-40m/s
导轨长度：6米 ，总机重量：220Kg。
3 施工方法
3.1工艺流程
前期准备¬工作――导向架系统制作¬――绳锯切割机就位――码头面安装转向滑轮――吊机下放导向架―― 桩头和导向架生扣――金刚石绳锯切割――割断后吊至码头面――重复下一根桩 ――破碎桩体――清理现场
3.2导向架制作
测码头待拆除区域的泥面标高，然后计算泥面至方桩桩顶的距离。通过实测，平均距离为7米。根据这一实测结果，制作绳锯切割导向架，架高为7米。导向架制作时，根据方桩直径600*600的尺寸，用角钢设置上下2道卡口，卡口宽度650mm，用于固定导向架和桩。导向架高度7米，基本与桩顶平。导向架刚度要求一般，主骨架采用50*50*6角钢制作成型即可。
设置顶部和底部滑轮装置，其中顶部1对滑轮与码头面上的1对滑轮组合成一个转向系统，主要功能是把绳据从码头面水平方向状态斜向转换到导向架;再由顶部转向至导向架的底部滑轮系统;最后由底部2对滑轮系统完成绳索的竖直转化为水平运动。在导向架和码头面滑轮的作用下， 完成绳索从码头面水平运动至水下切割水平运动的转换，最终由切割机主滑轮的驱动下，绳索形成一个闭合回路，从而实现有效的水下桩体切割运动。
3.3主要施工方法
3.3.1切割机就位
切割机就位时，根据所需截除桩位的位置，也采用40吨的汽车吊将机体放在码头面的对应桩体的位置。
3.3.2码头面安装转向滑轮
于码头面临近水域约10cm处，植入4个6*80型膨胀螺栓固定单个滑轮支座，完成安装转向滑轮。安装时，注意两个滑轮的高度一致，并保持良好的垂直度。
3.3.3 下放安装导向架、桩头和导向架生扣
吊机吊起导向架，在人工的配合下缓慢移动至待截除桩顶;穿好绳索后，将桩体套住;然后贴着待截除的桩体下放导向架沉入至泥面;用钢丝绳生扣绑住导向架和桩体，最后吊机吊钩上提至绷紧为止。
3.3.4金刚石绳锯切割
3.3.4.1操作要点及措施
(1)确保导轨安放平整，连接牢固，用水平仪检查导轨，倾斜不可过大。
(2)操作台安放在远离切割面，且切割面内严禁人员来回走动，以防短绳。
(3)绳锯机安装好后，调整主飞轮位置与被锯切面处于同一平面内。
(4)调节两个导向轮张开角度，调节出珠绳在主飞轮的接触长度。
(5)水平面锯切时，在导轨前放置两个水平导向轮，以保证切割面平直。
(6)启动行走电机，调整窜珠松紧度，以两人轻轻拉动为宜。
(7)开始切割时，手动控制机台，待尖角部分磨圆后再改为自动控制，且速度不宜过快，以保护窜珠绳。
3.3.4.2绳锯切割
进给速度控制：进给速度是后退锯机来实现的，我们是通过观察码头面上的绳索水平度进行操作的，一直让绳索处于保持有少量的下垂度(约1至2cm)。
绳索线速度控制：开始锯切阶段，进给速度为正常进给速度的3/4，当锯缝深达100mm 以上，锯切曲线比较圆滑时，即可增加进给速度达到正常值。锯切结束阶段速度应降低。操作时密切监视控制仪表。使压力值处于锯切的最佳状态。通过初始几根桩试切割的对比分析，确定初期切割速度控制在18 m/s， 稳定后加速至25 m/s，接近截断时减速至18 m/s。从开始启动锯机至完成切割，1根桩平均切割时间约50分钟。
3.4 切断桩后起吊
起重机选择必须考虑足够的安全系数，切断后的桩体和导向架总重量约8吨，本工程采用40t轮胎式汽车起重机满足安全使用要求。割断后，慢慢起吊桩体和导向架至码头面，这样完成1根桩的截除工作，重复下一根。
4 应用效果分析
4.1切割质量
能按照设计确定的切割位置，较为精准的完成截除任务，切割后的断面平整清晰。
4.2切割进度
单根桩，从前期准备到切割再到起吊至完成约需要3个小时。加上绳索定期检查等因素，平均1天可以完成截除3根桩。21根桩，总共花了7天时间。提前为下步沉钢管桩工序施工创造了条件。
4.3切割安全
采用水下切割后，无需潜水员水下作业，变水下施工为水上施工，提高了施工安全系数，本工程拆除零事故。
5总结
张家港13#14#泊位码头改造工程钢筋砼方桩截除应用静力绳锯切割工艺取得了较好的效果，技术上可行，进度有保证，安全风险小，操作简便，充分证明了该工艺的先进性。在今后的码头改造水上水下拆除工程中，根据实际情况，通过自制导向架等辅助措施，合理灵活运用该工艺，能带来较好的施工效益。