液壓振動錘在電力工程旋挖成孔灌注樁施工中的應用

袁茂書

摘 要：針對電力工程旋挖成孔灌注樁施工中，出現的軟弱地基導致無法成孔，必須采用護壁才能保證不塌孔、不縮孔。經過工程成功實例發現，采用液壓振動錘沉拔鋼護筒護壁的施工方法，不但可以成功解決這種特別差地質條件下不能成孔的難題，而且還可以解決混凝土振搗不充分的問題，有力地保證了樁基施工質量。

關鍵詞：旋挖成孔灌注樁 液壓振動錘 鋼護筒 軟弱地基

中圖分類號：TU475 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0085-02

在電力工程基礎施工中，常常會遇到軟弱地基，需要進行地基處理才能保證基礎穩定，結構安全，運行可靠。多數時候地基處理的方式為樁基礎。由于設計樁徑基本在1 m左右，在新建工程中常采用旋挖鉆機成孔。對于地質條件比較差，土質為流沙、粉砂土、淤泥質土甚至更差的土質時候，采用旋挖鉆機成孔就會出現縮孔、塌孔現象。這就需要采用正確的護壁方法來解決這個成不了孔的問題。

1 適用條件

該施工方法適合在電力工程中遇到的砂土、流沙、淤泥質等軟塑、流塑以及其他土壤貫入值不超過50 N的地層中應用，甚至可以穿透有少量石頭和軟石灰石的地層。

2 液壓振動錘沉、拔鋼護筒原理

2.1 液壓振動錘的組成及作用

該設備由系列動力站與液壓振動錘組成。它工作是通過偏心塊高速旋轉，使齒輪箱產生垂直的上下振動，從而達到沉、拔鋼護筒的目的。

2.2 液壓振動錘沉、拔鋼護筒的工作原理

液壓振動錘與鋼護筒剛性連接形成一個振動體系。當液壓振動錘工作時，偏心輪高速旋轉產生振動力，這個力使鋼護筒產生的垂直振動，強迫鋼護筒周圍土壤產生液化、位移，由于土層移動，在鋼護筒自身重量和液壓振動錘重量的作用下，使鋼護筒切入地層。當振動停止，土壤逐漸恢復原狀。同樣的作用原理，通過起重機的起重力，將鋼護筒拔出。

3 施工方法

3.1 施工工藝流程圖

施工工藝流程圖如圖1所示。

3.2 施工工藝

3.2.1 測量放線

測定樁孔位置并用圓鋼標記。

3.2.2 樁位開孔

以樁孔中心點為準與鉆機鉆頭尖對中，開始挖孔應采用慢速低壓鉆進，待整個鉆頭進入土內后，再正常鉆進，開孔深度一般取1.5～2 m。

3.2.3 鋼護筒沉入

采用起重機吊起液壓振動錘，讓其夾具夾住鋼護筒上口，將鋼護筒吊至樁位，剛開始沉入依靠重力將鋼護筒沉入樁孔。鋼護筒無法下沉時，在鋼護筒“十字線”方向上架設儀器進行垂直度控制，利用起重機調整找正鋼護筒后。開始低頻率振動鋼護筒，待鋼護筒垂直下沉1/3后，增大振動頻率加快下放起重機鋼絲繩，保證吊繩不受力。在沉入過程中，如果鋼護筒發生傾斜，則將鋼護筒拔起，糾正傾斜后再繼續沉入。當鋼護筒下沉到距離地面200 mm或不再下沉，鋼護筒沉入工作結束。

3.2.4 旋挖機鉆孔

讓旋挖機鉆頭對準鋼護筒中心，調整好鉆桿垂直度，進行鉆孔。

3.2.5 鋼筋籠安裝

在確認鉆孔、清孔完成，檢查浮碴厚度滿足設計要求以后，進行鋼筋籠安裝。

3.2.6 混凝土第一次灌注

鋼筋籠安裝結束后，開始灌注樁基混凝土，直到混凝土到達鋼護筒頂部約200 mm，完成第一次混凝土灌注。

3.2.7 液壓振動錘第一次拔鋼護筒

完成混凝土第一次灌注后，用液壓振動錘夾具夾住鋼護筒，開啟振動進行鋼護筒第一次拔出，當鋼護筒拔出地面高度約1.5 m時，停止振動，完成第一次拔鋼護筒。

3.2.8 混凝土第二次灌注

完成第一次拔鋼護筒后，進行混凝土二次灌注，直到混凝土到達鋼護筒頂部約200 mm，停止灌注混凝土，完成第二次混凝土灌注。

3.2.9 液壓振動錘拔出全部鋼護筒

完成第二次混凝土灌注后，采用振動錘提升鋼護筒，直到鋼護筒地下部分約1.5 m時，由起重機直接拔鋼護筒。當鋼護筒全部拔出后，完成整個樁基施工。

4 液壓振動錘沉、拔鋼護筒施工優點

（1）相對于其他錘而言，液壓振動錘顯得更為快速，且噪音低。（2）對周圍環境沒有共振影響、可高速沉、拔鋼護筒，不會毀壞鋼護筒。（3）可以很好地配合起重機進行施工，增加施工的靈活性。（4）鋼護筒可以重復利用，極大地節省了施工成本。（5）相比其他護壁方式，速度快。（6）成孔周期短，不占用鉆機工作時間，提高了鉆機的工作效率。（7）接點強度高，整體性強，只要按照要求操作，使用安全可靠。

5 注意事項

（1）作業前，檢查液壓振動錘減震器與連接螺栓的緊固性，不得在螺栓松動或缺件的狀態下啟動。（2）檢查并確認振動箱內潤滑油位在規定范圍內。（3）夾具與振動器連接處的緊固螺栓不得松動。液壓缸根部的接頭防護罩齊全。（4）檢查夾持片的齒形。當齒形磨損超過4 mm時，應更換或用堆焊修復。使用前，應在夾持片中間放一塊10～15 mm厚的鋼板進行試夾。試夾中液壓缸無滲漏，系統壓力正常，不得在夾持片之間無鋼板時試夾。（5）懸掛液壓振動錘的起重機，其吊鉤上必須有防松脫的保護裝置。（6）夾鋼護筒時，不得在夾持器和鋼護筒的頭部之間留有空隙，并待動力站指示紅燈亮后，方可啟動。（7）液壓振動錘仍要采用試振方式啟動，不可長時間振動。液壓振動錘啟動運轉后，待振幅達到規定值時，方可作業。（8）作業中，應保持振動樁錘減振裝置各摩擦部位具有良好的潤滑。（9）起拔全過程要求起重機吊鉤、液壓振動錘、鋼護筒軸線成一直線。（10）起拔要緩慢，起重機提升力要適中，不可以將液壓振動錘減震彈簧完全壓縮，避免損壞液壓振動錘和鋼護筒。（11）當起重機可以直接拔起鋼護筒時，立即停止振動。（12）待鋼護筒完全拔出后，在鋼護筒未可靠放置前，不得松開夾持具。（13）作業后，將液壓振動錘平放，液壓油管側采用木塊墊高，避免損壞液壓油管。

6 結語

液壓振動錘沉、拔鋼護筒與旋挖鉆機成孔相結合，充分發揮了液壓振動錘適用于軟土地區各種施工環境和各類樁型，也發揮了旋挖鉆機施工速度快的優越性。鋼護筒易于加工，制作成本低，安全可靠，便于安裝操作。該方法沉入、拔出鋼護筒效率高，可與成孔施工平行進行，實現了樁基施工流水作業，從而提高了施工效率，保證了樁基施工質量。

參考文獻

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