本文介紹了國外無損切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。無損切割技術(shù)在醫(yī)院現(xiàn)有建筑改造中的應(yīng)用示例，驗(yàn)證了無損混凝土切割技術(shù)在醫(yī)療建筑改造中的應(yīng)用優(yōu)勢。
混凝土無損切割技術(shù)的發(fā)展歷史
隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的不斷發(fā)展，醫(yī)療建筑的裝修改造越來越多。在大型醫(yī)療設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場之前，醫(yī)療建筑的加固改造也是一個(gè)大項(xiàng)目。我國這方面的機(jī)械化水平不高，加固改造的大部分工作仍停留在手工作業(yè)的基礎(chǔ)上，主要采用敲、鑿、沖、沖孔等手工作業(yè)工藝或排孔工藝，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)效率低、施工進(jìn)度慢，施工質(zhì)量差，嚴(yán)重制約了現(xiàn)有施工技術(shù)的進(jìn)步。
目前，國外發(fā)達(dá)國家在現(xiàn)有建筑改造中普遍采用無損切割技術(shù)，即墻鋸或鏈鋸系統(tǒng)（金剛石鋸片或金剛石鏈）產(chǎn)生的混凝土切割技術(shù)。
該技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代初的歐洲，并于20世紀(jì)90年代進(jìn)入國內(nèi)市場。2002年以后，它在許多國內(nèi)重點(diǎn)項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，德國、美國、瑞典、瑞士開發(fā)了各種墻體改造加固設(shè)備，包括液壓墻鋸、電動(dòng)墻鋸、鉆石線鋸等。
主要無損切割設(shè)備的技術(shù)性能
墻鋸
墻鋸主要由金剛石鋸片切割系統(tǒng)、導(dǎo)向進(jìn)給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。
目前，國外先進(jìn)國家墻鋸使用的金剛石鋸片直徑為600~1600mm，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)功率從3~32kw，最大混凝土切深730mm。
墻鋸
金剛石繩鋸
金剛石繩鋸主要由切割系統(tǒng)、導(dǎo)向張緊系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)、切割跟進(jìn)系統(tǒng)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成（圖2）。目前，國外先進(jìn)國家繩鋸的驅(qū)動(dòng)輪直徑為208~550mm，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)功率從3~15kw，最高切割速度27m/s，最大混凝土切割深度無限。
在繩輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)繩輪通過液壓動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)繩輪液壓電機(jī)，使繩鋸張緊并往復(fù)旋轉(zhuǎn)，以切割混凝土。繩鋸導(dǎo)向系統(tǒng)可根據(jù)所需切割位置的尺寸結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并提前用錨栓固定在建筑結(jié)構(gòu)上。安裝在框架上的導(dǎo)向輪可根據(jù)不同位置的切割需要進(jìn)行調(diào)整360°金剛石鋸繩剛石鋸繩的方向，任意旋轉(zhuǎn)方向。導(dǎo)輪固定在整個(gè)框架上，使金剛石鋸繩處于張力狀態(tài)，完成進(jìn)給動(dòng)作。
金剛石繩鋸
比較無損切割工藝和傳統(tǒng)工藝
與傳統(tǒng)工藝相比，無損切割工藝見表1。從表1可以看出，無損切割工藝在施工效率和速度、施工安全性、對結(jié)構(gòu)的影響、后期維修、環(huán)保、噪聲和污染等方面都比傳統(tǒng)工藝具有很大的優(yōu)勢。
無損切割工藝與傳統(tǒng)工藝相比
工藝比較
無損切割工藝
傳統(tǒng)敲鑿砸和破孔工藝施工效率和速度
切割速度快，專業(yè)切割機(jī)1臺(tái)10~15臺(tái)水鉆排孔速度。
施工速度慢，完全靠人海戰(zhàn)術(shù)。
施工安全性
無安全隱患規(guī)劃和完善的施工方案組合 ，無安全隱患。
混凝土碎片飛濺 ，大塊混凝土 ，對施工人員和周圍環(huán)境有很大的安全性，一般需要關(guān)閉施工現(xiàn)場。
對結(jié)構(gòu)影響切割是一種無損、無振動(dòng)的方法，對結(jié)構(gòu)。
敲擊過多會(huì)對結(jié)構(gòu)造成隱患和直接損壞，容易產(chǎn)生裂縫，對建筑物造成長期損壞。
后期修補(bǔ)
無需后期修補(bǔ) ，直接成型
后期需要鋼筋剝離和正平工作。
環(huán)保、噪聲、污染
粉塵少，噪音低
大振動(dòng)、大粉塵、大噪音
醫(yī)院建筑改造中無損切割技術(shù)的應(yīng)用示例
位于醫(yī)院門診樓與核磁醫(yī)療大廳之間的北京朝陽醫(yī)院附加核磁機(jī)房項(xiàng)目。本項(xiàng)目占地面積290.58m2，新建總建筑面積578.34m2，其中地上290.58m2，地下287.76m2。建筑高度5.5m，地下層高5.3m，地上層高4.4m，舊建筑改造建筑面積151.89m2?；炷翢o損拆除施工方案是拆除醫(yī)院門診樓西側(cè)原地下室的鋼筋混凝土坡道和鋼筋混凝土坡道墻。
混凝土坡道原狀
1. 確定混凝土拆除方案
為降低墻體拆除噪聲，混凝土墻體破碎采用靜態(tài)破碎，坡道混凝土墻體采用靜壓鉗靜態(tài)破碎，混凝土墻體破碎后，墻體鋼筋拆除。
由于原坡道與現(xiàn)有核磁機(jī)房筏板基礎(chǔ)相連，在拆除坡道西側(cè)時(shí)考慮采用墻鋸施工，用墻鋸切除原筏板基礎(chǔ)和混凝土坡道，確保原筏板基礎(chǔ)的獨(dú)立性和完整性。
根據(jù)原圖，現(xiàn)有混凝土坡道的厚度約為0.45m，現(xiàn)場多處鉆孔后，發(fā)現(xiàn)混凝土厚度多為0.7~0.75mm，最厚處達(dá)到1.5m。因此，墻鋸不能滿足施工要求，因此混凝土坡道決定用金剛石繩鋸切除。
圖5 混凝土坡道及墻體拆除范圍
2. 切割線路設(shè)計(jì)及操作程序
①施工前的準(zhǔn)備工作
現(xiàn)場應(yīng)有380v電源和照明，清潔水源(流量14l/min）；
施工設(shè)備進(jìn)場調(diào)試，安全防護(hù)設(shè)備安裝，采取設(shè)備冷卻水收集排放措施。
清理現(xiàn)場，拆除或拆除管道和電纜，對現(xiàn)場人員進(jìn)行安全和技術(shù)交底。
隔板和警示標(biāo)志應(yīng)在現(xiàn)場周圍懸掛安全帶。
②切割路線和操作
首先用墻鋸切割坡道西側(cè)，使坡道與原核磁機(jī)房筏板基礎(chǔ)斷開。
筏基和坡道斷開
使用金剛石繩鋸對坡道進(jìn)行切豆腐式切割
底板分塊切割，每塊不大于2m2。首先，在塊交點(diǎn)用水鉆孔。底板底部采用洛陽鏟平行鉆孔和交點(diǎn)鉆孔。切割繩帶通過底板底部的平行孔穿透到繩鋸輪。繩鋸機(jī)底部和混凝土底板用膨脹螺栓固定在底板上。繩鋸與繩鋸輪垂直，方可操作。
拆除順序由底板中心向兩側(cè)進(jìn)行，布置兩臺(tái)繩鋸機(jī)水平作業(yè)，12臺(tái)水鉆排孔作業(yè)。繩鋸切割用水集中排放到拆除的東側(cè)，兩個(gè)集水坑布置在東側(cè)中部和南側(cè)，塑料布鋪設(shè)在水坑底部，防止切割用水滲入基礎(chǔ)土層。兩個(gè)集水坑放入兩個(gè)污水泵，排入地上醫(yī)院的污水井。底板混凝土切割塊完成后，開始裝載小型反鏟機(jī)械。
金剛石繩鋸現(xiàn)場施工

無損切割技術(shù)的應(yīng)用將越來越廣泛
從上面可以看出，無損切割設(shè)備在醫(yī)院現(xiàn)有建筑改造中的應(yīng)用越來越廣泛，無論是墻鋸還是金剛石繩鋸，與傳統(tǒng)的敲擊、鑿子、砸碎等工藝相比都具有明顯的優(yōu)勢。與其他金剛石工具相比，金剛石繩鋸是一種靈活的工具，不僅可用于切割直板，還可以切割不同的板，不受物體表面形狀的限制，工作場所要求簡單，可大面積切割；可提高資源利用率，減少環(huán)境污染。由于這些優(yōu)點(diǎn)，無損切割技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，高性能金剛石繩鋸的大規(guī)模使用對提高醫(yī)療建筑結(jié)構(gòu)資源的利用率，降低單位面積的切割成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。