王 玉 龍

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司，山西 太原 030002)

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夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置施工工法

王 玉 龍

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司，山西 太原 030002)

簡述了夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置的優(yōu)勢、適用范圍及工藝原理，介紹了運(yùn)用該裝置施工灰土擠密樁的工藝流程，并總結(jié)了具體的質(zhì)量控制要點(diǎn)及安全措施，通過工程實(shí)踐表明采用夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置提高了施工效率，保證了施工質(zhì)量，值得推廣應(yīng)用。

填料裝置，夯擊錘數(shù)，灰土擠密樁，施工機(jī)械

本實(shí)用夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置為國家專利。具體是一種夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置，具體包括基架、輸送皮帶、料斗、電機(jī)和變速箱。出土量大小和填料次數(shù)(一鍬幾擊)可隨意調(diào)整，精確度高，省時(shí)省工確保工程質(zhì)量，結(jié)構(gòu)合理、緊湊，應(yīng)用范圍廣，使用效果好。該工法解決了目前以人工填料輔助夯填機(jī)運(yùn)作耗費(fèi)大量人力、效率低、成樁質(zhì)量差等問題。通過工程實(shí)踐，總結(jié)形成本工法。

1 設(shè)備特點(diǎn)

1)設(shè)備操作方便，施工工藝程序簡單，一人可同時(shí)操作兩臺或多臺機(jī)械。

2)減少勞動(dòng)力、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、效率高，省去傳統(tǒng)人工倒運(yùn)灰土等一些環(huán)節(jié)，又可以準(zhǔn)確滿足施工質(zhì)量要求等問題。

3)有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可以縮短工期，節(jié)約造價(jià)。

4)由于施工中無噪聲、無污染，成本低廉，可晝夜施工，不受環(huán)境場地限制。

2 適用范圍

此工法適用于修建橋梁、堤堰和其他筑路、水利以及一般建筑工程上實(shí)施打擠密樁的工程施工。

3 工藝原理

本設(shè)備可根據(jù)設(shè)計(jì)要求施工，自動(dòng)出土夯擊，出土量大小和填料次數(shù)(一鍬幾擊)可隨意調(diào)整，精確度高，成樁質(zhì)量的壓實(shí)系數(shù)可以得到保證。

夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置與傳統(tǒng)施工機(jī)械對比見圖1。

4 工藝流程

施工工藝流程如下：

施工準(zhǔn)備→清孔夯實(shí)→試夯→自動(dòng)夯擊成樁→抽樣檢查→交付驗(yàn)收。

5 施工工藝要點(diǎn)

由于該機(jī)械在成孔完畢后再進(jìn)行作業(yè)，所以本文重點(diǎn)從灰土擠密樁成樁方面做重點(diǎn)介紹。

1)施工準(zhǔn)備。

a.實(shí)際配合比確定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、土質(zhì)的實(shí)際情況、天氣情況以及施工所處的季節(jié)等方面的因素，現(xiàn)場確定土的實(shí)際含水率、飽和度，如果土的含水率小于12%或大于24%、飽和度大于65%時(shí)，及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位予以確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否變更設(shè)計(jì)。

b.施工方案。根據(jù)施工平面圖標(biāo)明樁孔位置和編號、施工順序、機(jī)械運(yùn)行路線、臨時(shí)設(shè)施和材料堆放位置；確定成孔夯實(shí)機(jī)械和質(zhì)量檢查機(jī)具，編制勞材計(jì)劃；制定保證施工質(zhì)量的安全及冬季、雨季以及夜間的施工措施。

c.成樁施工順序。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，按審批后的施工方案確定成樁的施工順序。如果設(shè)計(jì)圖紙沒有明確的施工要求，做好按以下順序確定，先外后里，隔排隔行，間隔2孔跳打，即從整片擠密地基的外邊線向里成孔，間隔2孔或數(shù)孔施工，成孔后及時(shí)檢查樁孔質(zhì)量，觀察有無縮徑、回淤或滲水等現(xiàn)象并作好記錄。

2)清孔夯實(shí)。清底：待樁基成孔完成后，測量孔底沉渣，孔底沉渣大于規(guī)范要求時(shí)，進(jìn)行清孔，清孔至各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。

3)試夯。根據(jù)實(shí)際情況，確定夯擊遍數(shù)、夯錘高度、機(jī)械自動(dòng)出土?xí)r間、出土數(shù)量等方面的因素，適當(dāng)調(diào)整機(jī)械方面的相關(guān)參數(shù)。

4)自動(dòng)夯擊成樁。

a.機(jī)械對中：輸送皮帶的落料端正對夾桿錘夯填機(jī)下方的填料坑。

b.自動(dòng)間隔下料：將本實(shí)用新型輸送皮帶的落料端正對夾桿錘夯填機(jī)下方的填料坑，向料斗內(nèi)填入工程原料，并啟動(dòng)電機(jī)，輸送皮帶開始運(yùn)行，工程原料由料斗的出料口落于輸送皮帶上，經(jīng)由輸送皮帶運(yùn)至填料坑。下料的同時(shí)變速箱第三輸出軸上的偏心塊在轉(zhuǎn)動(dòng)中循環(huán)地對拉桿牽引、釋放，牽引時(shí)，拉桿拉緊剎車片，使剎車片繞緊剎車盤，變速箱第二輸出軸停轉(zhuǎn)，變速箱第一輸出軸輸出，驅(qū)動(dòng)輸送皮帶的主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，輸送皮帶輸料；釋放時(shí)，剎車片會松開剎車盤，變速箱第二輸出軸輸出，變速箱第一輸出軸停轉(zhuǎn)，輸送皮帶的主動(dòng)滾筒無動(dòng)力輸入，輸送皮帶停止輸料。

c.自動(dòng)夯擊：回填材料由輸送皮帶間隔性地向夾桿錘夯填機(jī)下方的填料坑內(nèi)落料，落料間隔時(shí)間要滿足國家和施工單位的填料要求：一鍬幾擊。以一鍬三擊來說，即在落料間隔時(shí)間內(nèi)夾桿錘夯填機(jī)應(yīng)能實(shí)施三次夯實(shí)捶打。夯實(shí)到發(fā)出清脆回聲為止，自動(dòng)進(jìn)行下一層填料。

5)抽樣檢查：按施工方案或現(xiàn)場確定的部位進(jìn)行抽樣檢查，送檢實(shí)驗(yàn)室，查看灰土以及樁與樁之間密實(shí)度是否符合施工規(guī)范要求。樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高不小于500mm，挖土?xí)r將高出部分鏟除。

6)交付驗(yàn)收：在下一步工序施工前，必須進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，合格后，方可進(jìn)入下道工序施工。

7)本工法特殊工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)。

本工法特殊工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)見表1。

表1 特殊工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)

6 質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)嚴(yán)把諸如土、石灰等材料的進(jìn)場關(guān)，不符合施工規(guī)范要求的材料嚴(yán)禁進(jìn)場。進(jìn)場后按施工總平面圖上所示，分類堆放，然后根據(jù)材料情況分別進(jìn)行過篩。

2)灰土拌合：灰土必須過標(biāo)準(zhǔn)斗，嚴(yán)格控制配合比，灰土的配合比應(yīng)用體積比，一般為2∶8或3∶7?；彝涟韬蠒r(shí)至少翻拌兩次，拌合好的灰土顏色應(yīng)一致。

3)灰土施工時(shí)，根據(jù)所采用的材料的實(shí)際情況，由實(shí)驗(yàn)室出具試驗(yàn)單，項(xiàng)目部應(yīng)嚴(yán)格控制含水量。如土料水分過大或不足時(shí)，應(yīng)晾干或?yàn)⑺疂櫇?。工地檢驗(yàn)方法是：用手將灰土緊握成團(tuán)，兩指輕捏即碎為宜。

4)基坑(槽)底或基土表面應(yīng)清理干凈。

5)雨季施工時(shí)，應(yīng)采取防雨或排水措施。

6)冬季施工必須要有冬施方案。灰土擠密樁施工所用的土料，不得含有凍土塊，要做到隨篩、隨拌、隨打、隨蓋，認(rèn)真執(zhí)行留、接槎和分層夯實(shí)的規(guī)定。在土壤松散時(shí)可允許灑鹽水。氣溫在-10 ℃以下時(shí)，不宜施工。

7 材料要求和施工機(jī)具

1)土：土以塑性指數(shù)10～20的黏性土為宜；用石灰穩(wěn)定無塑性指數(shù)的級配砂礫、級配碎石、未篩分碎石時(shí)，應(yīng)添加15%左右的黏性土；試驗(yàn)塑性指數(shù)偏大的黏性土?xí)r，應(yīng)進(jìn)行粉碎，粉碎后土塊的最大尺寸不應(yīng)大于15mm。土的有機(jī)質(zhì)含量不超過10%，硫酸鹽含量超過0.8%時(shí)不宜用石灰穩(wěn)定。

2)石灰：石灰宜用1級～3級的新灰。

3)水：凡飲用水均可用于石灰土施工。

4)主要機(jī)械：1.2t柴油打樁機(jī)、夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置、推土機(jī)、裝載機(jī)、強(qiáng)制式拌合篩分機(jī)、水車、鐵锨、水準(zhǔn)儀、全站儀、3m直尺等。

8 施工組織及勞動(dòng)組織

1)本工法施工組織機(jī)構(gòu)見表2。

2)勞動(dòng)組織可根據(jù)工程規(guī)模、進(jìn)度要求及工程的技術(shù)復(fù)雜程度確定，按工藝流程施工主要由成孔、夯填、裝料班組進(jìn)行施工作業(yè)。如：每10根擠密樁施工需要成孔2人、夯填1人、裝料1人。

9 安全及環(huán)保措施

1)項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的安全領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)整個(gè)樁基工程的安全管理工作，必須堅(jiān)持“預(yù)防為主、安全第一、綜合治理”的原則。

表2 施工組織機(jī)構(gòu)

2)各種機(jī)械必須遵守安全技術(shù)操作要求，特殊工種人員持證上崗。

3)在首夯樁錘時(shí)，應(yīng)有專人操作，專人指揮。在錘桿長度的半徑范圍內(nèi)，禁止無關(guān)人員停留。

4)在安裝使用前要進(jìn)行全面的檢查，機(jī)械外觀應(yīng)完好；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)要靈活可靠；電機(jī)試轉(zhuǎn)正常。

5)施工所在的場區(qū)應(yīng)平整，以利機(jī)械行走。工作時(shí)機(jī)底要穩(wěn)實(shí)，保證施工時(shí)機(jī)械不傾斜、不傾倒，危險(xiǎn)源點(diǎn)有警示標(biāo)志。

6)應(yīng)有足夠的壓重，壓重不得隨意減少，有自動(dòng)送土裝置的要在滿土狀態(tài)下移動(dòng)。移動(dòng)時(shí)，行走速度要均勻，防止桿身擺動(dòng)過度引起機(jī)械傾倒。

7)機(jī)械司機(jī)應(yīng)經(jīng)常注意機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即糾正。定時(shí)檢查輪胎氣壓，氣壓不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充，以保證機(jī)身的平衡。

8)下班時(shí)，要迎風(fēng)停放機(jī)械，無風(fēng)時(shí)面向西北停機(jī)。

9)施工現(xiàn)場經(jīng)常灑水，防止揚(yáng)塵污染周邊環(huán)境。

10 效益分析

1)本工法在工作時(shí)連續(xù)作業(yè)，節(jié)省時(shí)間。2)由于夯打和填料都采用機(jī)械作業(yè)，從而能夠保證施工質(zhì)量。3)本設(shè)備只要一個(gè)人就可操作，可按設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際要求施工，出土量大小和填料次數(shù)(一鍬幾擊)可隨意調(diào)整，精確度高，省時(shí)省工確保工程質(zhì)量。4)具體效益分析見表3，表4。

表3 人工回填3∶7灰土樁基礎(chǔ)造價(jià)分析(包含成孔費(fèi)用)

表4 夾桿自動(dòng)回填機(jī)械回填3∶7灰土樁基礎(chǔ)造價(jià)分析(包含成孔費(fèi)用)

變更后的回填樁基礎(chǔ)較原設(shè)計(jì)回填土施工費(fèi)用每立方米減少11.82元，185.62元-156.80元=28.82元。本工程減少費(fèi)用為47 739.74m3×28.82元/m3=1 375 859.31元。

工期效益：原施工計(jì)劃為91d，實(shí)際施工為72d，縮短工期19d。

11 工程實(shí)例

晉中高校新區(qū)天湖水廠工程中原水調(diào)節(jié)池和提升泵房、澄清車間(澄清池)、過濾車間(V形濾池、臭氧接觸池、活性炭濾池)、清水池、污泥調(diào)節(jié)池、污泥脫水間、加壓供水泵房、變配電室、綜合樓、化驗(yàn)樓、供熱調(diào)壓站、門衛(wèi)室及其他建筑物、構(gòu)筑物等地基處理都采用了此種工法施工灰土擠密樁，經(jīng)濟(jì)效益顯著。如果采用傳統(tǒng)機(jī)械夯填機(jī)械法需要夯填機(jī)較多，而且傳統(tǒng)機(jī)械行走笨重，對場地平整度要求較嚴(yán)，灰土樁夯填厚度及次數(shù)受人的影響較大，灰土樁的質(zhì)量與工人的素質(zhì)及責(zé)任心有很大關(guān)系。在灰土樁施工的同時(shí)，必須有施工人員配合往樁孔內(nèi)添加灰土，這些無形之中增加了人工費(fèi)，造成工程造價(jià)提高。施工完畢后，根據(jù)樁基檢測單位對施工質(zhì)量的要求及現(xiàn)場試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，采用夾桿錘夯填機(jī)用自動(dòng)填料裝置完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求壓實(shí)度98%的要求。由于我國存在大量濕陷性黃土地區(qū)，土擠密樁和灰土擠密樁的成樁材料來源廣泛，而且充分利用自身樁體和樁身周邊土共同受力，造價(jià)低廉，是小高層乃至高層建筑地基處理中施打土擠密樁和灰土擠密樁的理想施工機(jī)具。

[1]龔曉南.地基處理手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]張喜彥，柴志信，高英杰.灰土擠密樁地基施工中若干問題的探討.山西建筑，2003，29(10)：30-31.

Theconstructionmethodofclampinghammertampingmachineusedautomaticfillingdevice

WangYulong

(Shanxi Construction Engineering(Group) Corporation, Taiyuan 030002, China)

Thispapersimplydescribedtheadvantages,scopeandprocessprincipleofclampinghammertampingmachineusedautomaticfillingdevice,introducedtheprocessusingthedeviceconstructionoflimesoilcompactionpile,andsummarizedthespecificqualitycontrolkeypointsandsafetymeasures,throughtheengineeringpracticeshowedthatusingtheclampinghammertampingmachineusedautomaticfillingdeviceimprovedtheconstructionefficiency,ensuredtheconstructionquality,worthyofpopularizationandapplication.

packingdevice,tampinghammer,limesoilcompactionpile,constructionmachinery

1009-6825(2015)21-0049-03

2015-01-19

王玉龍(1984- )，男，工程師，一級注冊建造師

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