芻議混凝土結構的靜力剔鑿與拆除施工技術

曹科

摘 要：在社會和經濟發展過程中，土木工程規模不斷擴大、功能不斷增多，成為城市化發展重要的載體。現階段土木工程主要以混凝土為材料，由于混凝土澆筑過程中會出現土夾渣、預留鋼筋銹蝕等問題，需要施工企業采用科學合理的方法出現存在的問題。本文圍繞混凝土結構的靜力剔鑿與拆除施工技術展開討論，利用靜力剔鑿與拆除施工技術，可以有效處理混凝土施工存在的問題。

關鍵詞：混凝土結構;靜力拆除;高壓射流石英砂水;除銹

本文以某工程為例，該工程采用無擾動混凝土結構高壓射流石英砂水剔鑿與拆除技術，有效處理混凝土澆筑以及施工縫存在的問題，尤其是混凝土施工中出現的土夾渣問題，此外還應快速高質量的對結合面進行鑿毛處理，使結合面易于混凝土施工。由于結合面會配置預留鋼筋，長時間暴露中空氣中會出現腐蝕問題，高壓射流石英砂水剔鑿與拆除技術，會有效處理鋼筋的銹蝕問題。

1 工程概況

該工程屬于高層建筑，建筑高度為57.75米，分為地下結構和地上結構，其中地上結構為16層，地下結構為3層。該建筑結構為框剪力墻結構，框剪力墻結構廣泛應用于車庫和商業住宅。該工程需要對結構進行加固處理，主要加固處理的結構為柱體、梁體等，在上述結構中采用增大截面方法，或者使用粘貼碳纖維材料進行加固。通過對上述結構進行加固處理，總處理面積為27589平方米。

2 結構拆除分析

在結構拆除過程中，施工企業根據功能需求，應對結構進行全面的分析，通過分析數據制定結構加固處理方案。在方案內詳細介紹混凝土結構拆除要點，具體要點如下：一，在加大截面施工過程中，需要在原有的結構上進行鑿毛處理，使應加固區域的混凝土結構具備良好的加固基礎;二，根據功能需求拆除部分構件，包括梁、板以及柱體等，在拆除時應做防護工作，并且保證原有的結構不會發生變化，避免出現安全事故;三，在拆除過程中，若發現原有的混凝土出現質量問題，應按照拆除要求進行混凝土替換施工;四，在原結構中會出現許多生銹的鋼筋，施工企業應對銹蝕的鋼筋進行除銹施工。

3 靜力拆除技術及其應用

3.1 高壓射流石英砂水工作原理

在拆除混凝土結構以及進行鋼筋除銹施工過程中，采用高壓射流石英砂水破混凝土技術時，該技術作為靜力銑刨方法重要的組成部分，需要在施工中采用高壓泵，通過產生高壓壓力，將干凈、粒度均勻的石英砂，與高壓狀態下的水體相互混合，在出口形成高壓射流，直接作用在需要剔除混凝土結構上以及銹蝕的鋼筋。

使用高壓噴槍時，混合的射流石英砂水壓強控制在100-280MPa范圍內，直接作用在混凝土表面后，由于高壓噴槍產生的壓強強度超過混凝土抗拉強度，混凝土無法承受壓強，最終會發生破碎情況。該結構采用多孔材料混凝土材料，盡管該材料具備較高的黏結力，但是抗拉能力較低。多孔材料混凝土材料遇水后，內部空隙會產生一定的壓強，壓強不斷增大超高混凝土的抗拉強度時，混凝土的結構遭到破壞，此時高壓噴槍射出的石英砂，會不斷噴射到鋼筋表面，從而完成鋼筋除銹施工。

高壓射流石英砂破除混凝土原理如下，首先向混凝土結構注入高壓水流，然后水流沖擊力不斷提高，從而不斷擊打混凝土表面，最終混凝土表面發射破碎，高壓射流石英砂持續破壞混凝土結構。

3.2 靜力拆除技術

在拆除混凝土結構時，為保證混凝土整體結構不受影響，并且提高拆除施工質量，同時完成加固施工，盡量控制施工成本，在規定的時間內完成施工任務，在對該工程進行靜力剔鑿和拆除施工過程中，主要使用到以下兩種技術：

3.2.1 高壓射流石英砂水鑿毛技術

采用高壓射流石英砂水鑿毛技術時，該技術一般由人工操作完成，施工人員手持水槍，根據拆除要求逐步提升噴射強度，通過噴槍向混凝土結構表面噴射出干凈、粒度均勻的石英砂。在噴射過程中，根據鑿毛要求，施工人員應不斷調節噴射的壓力、流量以及沖程等參數，一般將噴射壓力調至200MPa、流量為每分鐘23.5升，通常情況下使用四向旋轉噴嘴進行鑿毛，可針對不同結構方便施工人員操作。施工人員在操作水槍進行鑿毛施工時，應遵循由左至右、自上而下的原則進行，并且在操作時應控制移動速度，保證每個位置可以均勻的進行剔除施工。若快速移動噴嘴，會降低鑿毛質量，但是若在某個區域停留過長的時間，導致混凝土剔除深度超過設計要求，從而影響到后續的施工。

3.2.2 高壓射流石英砂水剔除混凝土技術

在距離混凝土剔除施工較近的位置，施工人員需要組裝水槍、噴嘴以及手推車等施工工具，并連接加壓設備和特制超高壓管道，保證干凈、粒度均勻的石英砂可以快速的噴射出水槍。將高壓噴槍連接至高壓系統時，施工人員應調節相關參數，包括噴射壓力、流量以及沖程，將上述參數調至符合施工要求后，才能進行混凝土剔除施工用。在施工的準備階段，施工人員應再次確定相關參數是否符合要求，然后進行調試以及試運行，直到高壓噴射系統處于正常狀態可以進行施工。

在剔除的準備階段，施工人員應在剔除線上架設好噴射狀態，在待噴射的混凝土結構表面設置剔除線中心，施工人員對準剔除線的中心，將噴嘴放置在與剔除構件為5mm的距離內。施工人員啟動噴射裝置后，應將切割裝置控制在穩定的狀態，才能持續穩定的剔除混凝土結構。在剔除施工期間，待混凝土剔除深度符合施工標準后，緩慢的移動噴射裝置。在噴射裝置移動過程中，施工人員應時刻握緊水槍扳機，使剔除工作連續進行。此外根據混凝土結構的變化，應及時調整噴射角度，在剔除混凝土的同時，還能對鋼筋進行全面的除銹。

4 高壓射流石英砂水施工措施

在使用高壓射流石英砂水進行剔除施工時，在初期噴射的水流速度不斷加快，會產生較多的混凝土碎塊。施工人員在手持噴槍施工時，應做好全面的防護，包括穿著專業的防護服、佩戴防護面具等。此外在噴射施工現場，應在距噴射位置的10米處架設防護網，避免無關人員進入到施工場地受到傷害。

施工人員在使用高壓水流噴射混凝土時，較高的噴射壓力進行混凝土剔除，會產生較大的水霧，在較大的水霧中施工人員無法掌控剔除施工狀況，需要配置一名施工人員，使用望遠鏡觀察施工情況，向操作人員實時匯報剔除情況，并指導剔除人員進行施工操作。若剔除施工人員在操作中出現清洗部位偏移，或者未能全面的剔除混凝土時，觀察人員應及時調整剔除人員的操作，保證剔除施工過程符合質量要求。

由于高壓射流會形成較大的水霧，在配置觀察人員的同時，還應架設大功率的通風排汽設備，在剔除施工的同時，開啟大功率通風排汽設備。在剔除施工時，若噴嘴出現質量問題無法正常進行剔除施工，施工人員在更換噴嘴時，應將噴槍蘊含的壓力全部釋放后，才能更換噴嘴。此外施工人員應完成剔除施工后，應詳細檢查以下參數，包括高壓水槍的殘余壓力、噴嘴前端漏水情況等。

在剔除施工中會產生較多的廢水和廢渣，在清理廢水和廢渣過程中，施工人員需要對廢水廢渣進行回收、沉淀、過濾以及再利用等流程，使剔除施工產生的廢渣進行充分的碾碎處理，并且對廢水進行過濾，一方面使施工現場更加潔凈，減少對環境的破壞，另一方面有利于施工人員快速施工，使施工現場保持在穩定狀態，避免出現安全事故。

5 結語

綜上所述，采用傳統方式進行混凝土剔除施工時，不僅會影響到主體結構的穩定性，還會產生較多的噪音，并且無法獲得良好的鑿毛質量。采用靜力剔鑿與拆除施工技術，通過高壓噴水向混凝土結構噴射石英砂，既能提高施工效率，獲得良好的鑿毛效果，有效處理銹蝕的鋼筋，還能避免對主體結構造成影響，具有良好的環保效果。采用該技術會不斷提高施工效率，在規定的時間內獲得良好的施工質量，并且有效控制施工成本。