夾桿錘夯填機用自動填料裝置施工工法

王 玉 龍

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

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夾桿錘夯填機用自動填料裝置施工工法

王 玉 龍

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

簡述了夾桿錘夯填機用自動填料裝置的優勢、適用范圍及工藝原理，介紹了運用該裝置施工灰土擠密樁的工藝流程，并總結了具體的質量控制要點及安全措施，通過工程實踐表明采用夾桿錘夯填機用自動填料裝置提高了施工效率，保證了施工質量，值得推廣應用。

填料裝置，夯擊錘數，灰土擠密樁，施工機械

本實用夾桿錘夯填機用自動填料裝置為國家專利。具體是一種夾桿錘夯填機用自動填料裝置，具體包括基架、輸送皮帶、料斗、電機和變速箱。出土量大小和填料次數(一鍬幾擊)可隨意調整，精確度高，省時省工確保工程質量，結構合理、緊湊，應用范圍廣，使用效果好。該工法解決了目前以人工填料輔助夯填機運作耗費大量人力、效率低、成樁質量差等問題。通過工程實踐，總結形成本工法。

1 設備特點

1)設備操作方便，施工工藝程序簡單，一人可同時操作兩臺或多臺機械。

2)減少勞動力、降低勞動強度、效率高，省去傳統人工倒運灰土等一些環節，又可以準確滿足施工質量要求等問題。

3)有顯著的經濟效益，可以縮短工期，節約造價。

4)由于施工中無噪聲、無污染，成本低廉，可晝夜施工，不受環境場地限制。

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施打擠密樁的工程施工。

3 工藝原理

本設備可根據設計要求施工，自動出土夯擊，出土量大小和填料次數(一鍬幾擊)可隨意調整，精確度高，成樁質量的壓實系數可以得到保證。

夾桿錘夯填機用自動填料裝置與傳統施工機械對比見圖1。

4 工藝流程

施工工藝流程如下：

施工準備→清孔夯實→試夯→自動夯擊成樁→抽樣檢查→交付驗收。

5 施工工藝要點

由于該機械在成孔完畢后再進行作業，所以本文重點從灰土擠密樁成樁方面做重點介紹。

1)施工準備。

a.實際配合比確定。根據實驗室提供的試驗數據、土質的實際情況、天氣情況以及施工所處的季節等方面的因素，現場確定土的實際含水率、飽和度，如果土的含水率小于12%或大于24%、飽和度大于65%時，及時通知設計單位予以確認，由設計單位確定是否變更設計。

b.施工方案。根據施工平面圖標明樁孔位置和編號、施工順序、機械運行路線、臨時設施和材料堆放位置；確定成孔夯實機械和質量檢查機具，編制勞材計劃；制定保證施工質量的安全及冬季、雨季以及夜間的施工措施。

c.成樁施工順序。根據施工現場實際情況，按審批后的施工方案確定成樁的施工順序。如果設計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孔或數孔施工，成孔后及時檢查樁孔質量，觀察有無縮徑、回淤或滲水等現象并作好記錄。

2)清孔夯實。清底：待樁基成孔完成后，測量孔底沉渣，孔底沉渣大于規范要求時，進行清孔，清孔至各項指標達到設計或規范要求。

3)試夯。根據實際情況，確定夯擊遍數、夯錘高度、機械自動出土時間、出土數量等方面的因素，適當調整機械方面的相關參數。

4)自動夯擊成樁。

a.機械對中：輸送皮帶的落料端正對夾桿錘夯填機下方的填料坑。

b.自動間隔下料：將本實用新型輸送皮帶的落料端正對夾桿錘夯填機下方的填料坑，向料斗內填入工程原料，并啟動電機，輸送皮帶開始運行，工程原料由料斗的出料口落于輸送皮帶上，經由輸送皮帶運至填料坑。下料的同時變速箱第三輸出軸上的偏心塊在轉動中循環地對拉桿牽引、釋放，牽引時，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，變速箱第一輸出軸輸出，驅動輸送皮帶的主動滾筒轉動，輸送皮帶輸料；釋放時，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，輸送皮帶的主動滾筒無動力輸入，輸送皮帶停止輸料。

c.自動夯擊：回填材料由輸送皮帶間隔性地向夾桿錘夯填機下方的填料坑內落料，落料間隔時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，即在落料間隔時間內夾桿錘夯填機應能實施三次夯實捶打。夯實到發出清脆回聲為止，自動進行下一層填料。

5)抽樣檢查：按施工方案或現場確定的部位進行抽樣檢查，送檢實驗室，查看灰土以及樁與樁之間密實度是否符合施工規范要求。樁頂應高出設計標高不小于500mm，挖土時將高出部分鏟除。

6)交付驗收：在下一步工序施工前，必須進行隱蔽驗收，合格后，方可進入下道工序施工。

7)本工法特殊工藝關鍵控制點。

本工法特殊工藝關鍵控制點見表1。

表1 特殊工藝關鍵控制點

6 質量控制要點

1)嚴把諸如土、石灰等材料的進場關，不符合施工規范要求的材料嚴禁進場。進場后按施工總平面圖上所示，分類堆放，然后根據材料情況分別進行過篩。

2)灰土拌合：灰土必須過標準斗，嚴格控制配合比，灰土的配合比應用體積比，一般為2∶8或3∶7。灰土拌合時至少翻拌兩次，拌合好的灰土顏色應一致。

3)灰土施工時，根據所采用的材料的實際情況，由實驗室出具試驗單，項目部應嚴格控制含水量。如土料水分過大或不足時，應晾干或灑水潤濕。工地檢驗方法是：用手將灰土緊握成團，兩指輕捏即碎為宜。

4)基坑(槽)底或基土表面應清理干凈。

5)雨季施工時，應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，認真執行留、接槎和分層夯實的規定。在土壤松散時可允許灑鹽水。氣溫在-10 ℃以下時，不宜施工。

7 材料要求和施工機具

1)土：土以塑性指數10～20的黏性土為宜；用石灰穩定無塑性指數的級配砂礫、級配碎石、未篩分碎石時，應添加15%左右的黏性土；試驗塑性指數偏大的黏性土時，應進行粉碎，粉碎后土塊的最大尺寸不應大于15mm。土的有機質含量不超過10%，硫酸鹽含量超過0.8%時不宜用石灰穩定。

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)主要機械：1.2t柴油打樁機、夾桿錘夯填機用自動填料裝置、推土機、裝載機、強制式拌合篩分機、水車、鐵锨、水準儀、全站儀、3m直尺等。

8 施工組織及勞動組織

1)本工法施工組織機構見表2。

2)勞動組織可根據工程規模、進度要求及工程的技術復雜程度確定，按工藝流程施工主要由成孔、夯填、裝料班組進行施工作業。如：每10根擠密樁施工需要成孔2人、夯填1人、裝料1人。

9 安全及環保措施

1)項目部成立以項目經理為首的安全領導小組，負責整個樁基工程的安全管理工作，必須堅持“預防為主、安全第一、綜合治理”的原則。

表2 施工組織機構

2)各種機械必須遵守安全技術操作要求，特殊工種人員持證上崗。

3)在首夯樁錘時，應有專人操作，專人指揮。在錘桿長度的半徑范圍內，禁止無關人員停留。

4)在安裝使用前要進行全面的檢查，機械外觀應完好；轉向機構、電氣開關要靈活可靠；電機試轉正常。

5)施工所在的場區應平整，以利機械行走。工作時機底要穩實，保證施工時機械不傾斜、不傾倒，危險源點有警示標志。

6)應有足夠的壓重，壓重不得隨意減少，有自動送土裝置的要在滿土狀態下移動。移動時，行走速度要均勻，防止桿身擺動過度引起機械傾倒。

7)機械司機應經常注意機械運轉是否正常，發現異常應立即糾正。定時檢查輪胎氣壓，氣壓不足時及時補充，以保證機身的平衡。

8)下班時，要迎風停放機械，無風時面向西北停機。

9)施工現場經常灑水，防止揚塵污染周邊環境。

10 效益分析

1)本工法在工作時連續作業，節省時間。2)由于夯打和填料都采用機械作業，從而能夠保證施工質量。3)本設備只要一個人就可操作，可按設計圖紙的實際要求施工，出土量大小和填料次數(一鍬幾擊)可隨意調整，精確度高，省時省工確保工程質量。4)具體效益分析見表3，表4。

表3 人工回填3∶7灰土樁基礎造價分析(包含成孔費用)

表4 夾桿自動回填機械回填3∶7灰土樁基礎造價分析(包含成孔費用)

變更后的回填樁基礎較原設計回填土施工費用每立方米減少11.82元，185.62元-156.80元=28.82元。本工程減少費用為47 739.74m3×28.82元/m3=1 375 859.31元。

工期效益：原施工計劃為91d，實際施工為72d，縮短工期19d。

11 工程實例

晉中高校新區天湖水廠工程中原水調節池和提升泵房、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、污泥調節池、污泥脫水間、加壓供水泵房、變配電室、綜合樓、化驗樓、供熱調壓站、門衛室及其他建筑物、構筑物等地基處理都采用了此種工法施工灰土擠密樁，經濟效益顯著。如果采用傳統機械夯填機械法需要夯填機較多，而且傳統機械行走笨重，對場地平整度要求較嚴，灰土樁夯填厚度及次數受人的影響較大，灰土樁的質量與工人的素質及責任心有很大關系。在灰土樁施工的同時，必須有施工人員配合往樁孔內添加灰土，這些無形之中增加了人工費，造成工程造價提高。施工完畢后，根據樁基檢測單位對施工質量的要求及現場試驗得出的數據，采用夾桿錘夯填機用自動填料裝置完全可以達到設計要求壓實度98%的要求。由于我國存在大量濕陷性黃土地區，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具。

[1]龔曉南.地基處理手冊.北京：中國建筑工業出版社，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

TU

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