陳小偉?楊化渠?王志隆

摘要：沖孔打樁機是建筑施工過程中的重要工具，具有提質(zhì)增效的作用，在建筑行業(yè)中應用日漸頻發(fā)。針對此，本文主結合沖孔機在樁基工程中的應用和其鉆進原理，把控關鍵的施工要點，提出常見的事故及防控方法，進而保證成孔質(zhì)量，以為工程實踐提供有效支撐。

關鍵詞：沖孔打樁機;施工方法;成孔質(zhì)量;事故處理;展望

引言：

目前，建筑規(guī)模及速度不斷擴增的背景下，各地區(qū)高層建筑、橋梁、鐵路工程等建筑設施的數(shù)目持續(xù)上升，此時，大口徑基礎樁工程得以推廣應用。但是，因為高層建筑、大項目橋梁鐵路等復雜工程的內(nèi)部構造復雜，載荷重，對承載、沉陷防控等性能要求較高。而樁是豎向埋進地層中而底層巖土深處傳遞載荷的一種受力桿件，建筑施工過程，以現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土樁，通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等方法在地基中形成樁孔，并將鋼筋籠內(nèi)置其中，以混凝土管制成樁，此即為樁基工程。而這其中鉆孔灌注視為關鍵，如何高效、高質(zhì)的實時鉆孔作業(yè)至關重要。而沖擊式鉆進方法是作為常用的鉆孔技術之一，在樁基工程中具有廣泛應用性，沖孔打樁機以動力裝置為驅(qū)動，來提升沖擊重錘的高度，以此提升其沖擊力，而后，讓其自然落下便可更大的沖破碎能力，使得樁孔直徑和深度更大，且其對施工工藝、地層要求較低，在樁基工程中具有較大的應用優(yōu)勢。鑒于此，下文將重點闡釋沖孔打樁機在樁基工程中的應用原理、特性、問題，透過工程實例梳理全流程的應用特性。

一、工程實例

因鐵路工程樁基工程大、耗時、耗材高，故而，研究選用中國鐵建中鐵十五局集團公司承建的武廣客運專線DK1932+970至DK1952+92202鋪架段匯線共有橋梁11座作為應用實例，其樁基工程施工中使用的是沖擊成孔灌注樁，沖孔打樁機選用的某國企的CK1500型號，以此為例分析其現(xiàn)場施工中的應用方法、成孔質(zhì)量問題、處理方法等。

二、沖孔打樁機應用原理

樁基工程中沖孔打樁機應用的基礎是鉆孔定位，其是確保樁基位置準確性的必要前提，為使其不偏離準確位置，應預挖坑埋設孔口管，而后，再試試開孔鉆進，具體的施工步驟如下： 先根據(jù)預設的孔位，在預先開挖之前，先拉十字線將樁位中心對準，保護好十字線的4個固定點，然后，再實施開挖，并將孔口管下入。其中，護筒內(nèi)徑需大于樁外徑30mm左右，高度為1m，以6-8mm厚的鋼板卷制備而成，埋深應大于填土層，并以十字線測定其對中后，再埋設固定，護筒示意圖如圖1。

同時，沖孔打樁機安裝現(xiàn)場應平整夯實，若為松軟土地，則應以枕木鋪墊方式進行預處理，以設備在樁基工程應用古城中出現(xiàn)沉降、移位問題，造成鉆孔失誤;而且，在鉆機安裝時應確保機架的水平，以樁位進行安裝對位，并檢測鉆機各構成組件連接是否正確，潤滑部位進行潤滑油補給，并清除鉆機上的雜物，確保各類安全防護裝置安裝到位，完成上述操作后， 再啟動電機，空轉(zhuǎn)3-5min，檢查鉆機是否運行正常。而后，便進入鉆孔開挖作業(yè)流程，在初始階段應以小沖程進行，孔底到達護簡腳下3-4m后，結合具體情況適度調(diào)大沖程鉆孔時，需實施觀測鋼絲繩的回彈狀況，通過鉆追沖擊聲來判定孔底情況，應秉承勤松動、少松繩的原則，將孔內(nèi)水泥降水平面保持在大于護簡腳Q5m以上、護筒頂面Q3m以下，以規(guī)避因泥漿蕩漾損壞護筒腳孔壁，或是泥漿溢出。

三、沖孔打樁機在樁基工程應用中的常見問題及防控方法

（一）卡鉆事故

在沖孔打樁機應用過程中通常因各種問題而常常發(fā)生卡鉆問題，需要通過相應的方法加以防控和解決。

（1）事故誘因：在沖擊成孔作業(yè)時造成卡鉆事故的原因較多，如軟弱地層中發(fā)生縮孔、堅硬地層中的鉆頭傾斜、沒有及時清理鉆渣、孔內(nèi)有異物落入以及鉆機操作人員操作不當?shù)取?/p>

（2）解決方法：針對以上情況可使用以下方法進行處理：針對縮孔卡鉆，需要上下提動鉆頭即可解決;若再無法解決，則采用振杠沖擊鉆頭使鉆頭脫離土層; 若再無法解決，利用水下爆破方法采用炸藥炸開嵌固的石頭。

（二）掉鉆問題

掉鉆事故主要因為鋼絲繩斷裂或者是鉆頭和鋼絲繩連接處的套環(huán)損壞導致。因此，在施工過程中要定期檢查、更換鉆頭、鋼絲繩及各關鍵零部件，在發(fā)現(xiàn)鉆頭及鋼絲繩有損毀、斷裂時，需及時換新或維修潤滑，以免發(fā)生掉鉆問題，造成人員傷害。如果發(fā)生掉鉆事故，要及時將鉆頭打撈上來，否則，鉆頭容易被沉渣埋住造成經(jīng)濟損失，同時也影響了后續(xù)打孔。

（三）傳動系統(tǒng)故障

傳動系統(tǒng)是沖孔打樁機的核心構建，其構成較為復雜，涵蓋齒輪減速器、卷揚滾筒等多個傳動部件，一旦某個部件或部位產(chǎn)生故障，則直接影響鉆進的效率，加速整個設備的磨損，影響其應用性能和受用壽命。而解決該問題的關鍵是定期的檢查維護，日常中，應根據(jù)傳動系統(tǒng)的運行狀態(tài)，定期對關鍵部位的潤滑點和油嘴加注潤滑油，而且，要實時關注齒輪減速器潤滑油油位高度，每間隔2-3個更換一次潤滑油，以確保其維持在標高線以上，而且，在樁基工程應用過程中，工程監(jiān)管及施工人員應實時觀察沖孔打樁機的傳動性能，以便及早發(fā)現(xiàn)異常情況，及時排查、定位故障源，進行針對性的處理。

四、成孔質(zhì)量的控制

混凝土灌注樁承載能力的影響因素眾多，而最主要的因素之一便是沖擊鉆成孔質(zhì)量。加強成孔質(zhì)量的控制可有效防止發(fā)生樁孔偏斜、縮徑和塌孔等現(xiàn)象發(fā)生，保證施工質(zhì)量。因此，對于成孔質(zhì)量的控制主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）采用隔孔施工的鉆孔程序使用沖孔打樁機進行成孔作業(yè)，在既有的混凝土強度下保證鉆頭的振動對周圍成孔產(chǎn)生的影響在最小范圍內(nèi)。（2）作業(yè)過程中定時檢測鉆架，保證鉆孔的垂直度，便于鋼筋籠和導管的順利沉放，從而為后續(xù)作業(yè)提供堅實基礎。（3）最后，還需要對鉆機各個組成部分進行檢查和維修，如接合處的螺紋、鋼絲繩等，保證整體結構的穩(wěn)定性和完整性，保證鉆孔質(zhì)量。

五、結論與展望

因沖孔打樁機以高速傳動系統(tǒng)為基礎支撐，可帶動鉆頭進行高效、高質(zhì)的沖擊鉆孔，提升樁基工程施工的效率，達到節(jié)能人力、財力的目的，與當前節(jié)能降耗的建筑業(yè)發(fā)展需求相一致，為此，優(yōu)化其自身及應用性能成為當下研究的重點。而鑒于其目前多采用手動機械式操控，頻發(fā)離合器抱閘操作，耗費大量人工，為此，未來將自動化控制技術引入其中，通過全自動化或半自動化的設計，來提升沖孔打樁機的智能操控性能。在信息化、智能化高速發(fā)展的今天，結合相關軟硬件配合可將自動控制技術融入到?jīng)_孔打樁機作業(yè)中，通過程序控制實現(xiàn)其全自動化或半自動化操作，達到1人值守甚至無人值守的效果，可有效緩解人力勞動投入，提高工程質(zhì)量和工程效益。同時也可以節(jié)約大量能源，降低工程造價，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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