王潔

摘要：本文針對(duì)水下灌注樁施工期間鋼護(hù)筒施打工藝進(jìn)行改進(jìn)，提出并實(shí)踐了一套履帶吊在自航鐵駁上起吊電動(dòng)振動(dòng)錘進(jìn)行鋼護(hù)筒施打的施工工藝，不僅解決了打樁船施打工藝鋼護(hù)筒易變形的缺點(diǎn) ，同時(shí)也節(jié)約了大量的打樁船租賃費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：打樁船;鋼護(hù)筒;水下灌注樁;電動(dòng)振動(dòng)錘

在傳統(tǒng)的水下灌注樁施工期間，鋼護(hù)筒打設(shè)工藝為打樁船施打，但打樁船施打鋼護(hù)筒工藝存在以下缺點(diǎn)：（1）打樁船所需船舶租賃費(fèi)用太高，不利于節(jié)約成本。（2）由于打樁船替打器與鋼護(hù)筒之間為剛性接觸，在施打過程中經(jīng)常出現(xiàn)鋼護(hù)筒變形無法再用的現(xiàn)象，造成材料浪費(fèi)。針對(duì)于打樁船施打鋼護(hù)筒工藝存在的缺點(diǎn)，采用履帶吊機(jī)在自航鐵駁上起吊電動(dòng)振動(dòng)錘進(jìn)行鋼護(hù)筒施打的施工工藝，這種工藝不僅能節(jié)省打樁船的租賃費(fèi)用，而且解決了鋼護(hù)筒由于剛性接觸而容易變形的問題。

一、技術(shù)方案

（一）工藝流程：

施工準(zhǔn)備→履帶吊上船→鋼護(hù)筒倒運(yùn)→導(dǎo)向架焊接→移船就位→導(dǎo)向架定位、收緊纜繩→吊護(hù)筒入導(dǎo)向架→調(diào)整垂直度→鋼護(hù)筒入土自沉→測(cè)量護(hù)筒偏位并調(diào)整→起吊振動(dòng)錘并固定→開錘沉樁→施打過程樁位、標(biāo)高控制→施工完畢起掛鉤→準(zhǔn)備下一樁。

（二）施工方法：

自航鐵駁于碼頭靠泊，在鐵駁甲板外沿焊接導(dǎo)向架。導(dǎo)向架是由四道槽鋼焊接而成正方形鋼構(gòu)件，正方形內(nèi)邊長(zhǎng)=鋼護(hù)筒外徑+50mm。履帶吊上船并進(jìn)行固定處理，保證履帶吊穩(wěn)固的固定在甲板上。然后將鋼護(hù)筒吊裝至自航鐵駁并運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。詳見圖1。

自航鐵駁到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)拋錨就位，測(cè)量人員持GPS通過纜繩和錨繩移動(dòng)船舶對(duì)導(dǎo)向架進(jìn)行定位。定位完成后，收緊纜繩以及前后錨。履帶吊通過吊耳起吊鋼護(hù)筒處于直立狀態(tài)后，旋轉(zhuǎn)吊臂至導(dǎo)向架處，鋼護(hù)筒底口穿過導(dǎo)向架緩慢下放至海底。在下放過程中，正面和側(cè)面各用一臺(tái)經(jīng)緯儀成90°對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行垂直度觀測(cè)，如果傾斜，通過移動(dòng)吊臂進(jìn)行調(diào)直。

下樁完畢后，經(jīng)經(jīng)緯儀再次監(jiān)測(cè)鋼護(hù)筒垂直度以及GPS再次確認(rèn)鋼護(hù)筒位置后，可開始穩(wěn)樁。穩(wěn)樁的過程應(yīng)是松大鉤，松大鉤要求大鉤起吊力慢慢減小，隨著護(hù)筒的入泥達(dá)到一定深度后，掛鉤將不會(huì)承重，此時(shí)觀測(cè)樁的垂直度及樁位，如垂直度不符合要求，可對(duì)樁的垂直度進(jìn)行調(diào)整。

穩(wěn)樁完畢后，履帶吊摘鉤并起吊振動(dòng)錘，移動(dòng)吊臂調(diào)整振動(dòng)錘位置，使振動(dòng)錘液壓鉗夾住鋼護(hù)筒頂口鋼板，開始進(jìn)行壓錘。壓錘主要是依靠振動(dòng)錘及鋼護(hù)筒的自重，隨著護(hù)筒的繼續(xù)入土，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)樁的垂直度。如有偏差，可以停止壓錘，調(diào)整樁的垂直度，壓錘結(jié)束后，再次觀測(cè)樁的垂直度以及用GPS對(duì)護(hù)筒進(jìn)行定位。

壓錘結(jié)束并確認(rèn)樁位及垂直度后，即可開振動(dòng)錘進(jìn)行高頻錘擊，陸上水準(zhǔn)儀控制施打深度。當(dāng)護(hù)筒頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)高度后，停止錘擊。松開振動(dòng)錘液壓鉗，旋轉(zhuǎn)吊臂將振動(dòng)錘卸至指定區(qū)域，完成一根鋼護(hù)筒的施工循環(huán)。

施工完成后，開始進(jìn)行下一根鋼護(hù)筒施工。

二、振動(dòng)錘工作原理

振動(dòng)錘的工作原理是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)成對(duì)偏心塊作相反的轉(zhuǎn)動(dòng)，使它們所產(chǎn)生的橫向離心力相互抵消，而垂直離心力則相互疊加，通過偏心輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)使齒輪箱產(chǎn)生垂直的上下振動(dòng)，繼而帶動(dòng)鋼護(hù)筒產(chǎn)生垂直的上下振動(dòng)，利用機(jī)械振動(dòng)減少護(hù)筒與土壤間的摩擦力，并依靠自重達(dá)到鋼護(hù)筒下沉的目的。

由于振動(dòng)錘是通過減振彈簧來實(shí)現(xiàn)振動(dòng)，因此鋼護(hù)筒和振動(dòng)錘之間不存在剛性接觸，從而避免了鋼護(hù)筒產(chǎn)生變形。同時(shí)，振動(dòng)錘和履帶吊的租賃費(fèi)用遠(yuǎn)小于打樁船的租賃費(fèi)用，能夠很大程度的降低成本。

三、振動(dòng)錘使用中的常見故障以及排除方法

（一）在沉設(shè)鋼護(hù)筒過程中，出現(xiàn)振動(dòng)錘無力及發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火的現(xiàn)象。由于動(dòng)力柜必須為振動(dòng)錘提供充足的動(dòng)力，故發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油品質(zhì)的要求較高。因此出現(xiàn)故障多為發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率不足所致。清洗燃油濾芯并更換清潔的燃油，故障即可消除。

（二）振動(dòng)錘在前期沉設(shè)鋼護(hù)筒的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)夾樁器鉗口處的鋼護(hù)筒口被振裂的現(xiàn)象。其原因有：鋼護(hù)筒自身強(qiáng)度承受不了如此的高頻激振力;夾樁器鉗口位置調(diào)整不夠準(zhǔn)確，致使振動(dòng)錘與鋼護(hù)筒的重心不在同一條垂直線上，夾樁器在閉合時(shí)產(chǎn)生很大的水平推力使鋼護(hù)筒口變形，并在高頻振動(dòng)下破裂。

（三）夾樁器不能松脫。一般來講，夾樁器不能松脫是由液壓控制閥或液壓缸密封損壞而造成，施工過程中曾發(fā)生過因液壓缸密封問題造成的夾樁器不能松脫的故障;還曾遇到操作控制開關(guān)后，壓力油能到達(dá)夾樁器液壓缸，但液壓缸不動(dòng)作，夾樁器無法松開。檢查發(fā)現(xiàn)是夾樁器的鉗口與鋼護(hù)筒在高頻振動(dòng)過程中摩擦產(chǎn)生高溫而造成黏結(jié)所致，可采取局部加熱加錘擊的方法使其分開。

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