柴油錘打樁機(jī)在軟土地層上打樁時,往往由于反作用力過小,壓縮量不夠而無法引燃起爆，要用吊鉤多次吊起錘頭脫鉤沖擊，才能起動。筆者在工程實踐中也遇到了上述問題，經(jīng)過不斷試驗和探索，對柴油錘打樁機(jī)進(jìn)行了一項技術(shù)改進(jìn)，取得了很好的效果。

[關(guān)鍵詞]柴油錘打樁機(jī) 軟土層 壓縮比 空壓機(jī) 技術(shù)改進(jìn)

0.前言

導(dǎo)桿式柴油錘打樁機(jī)原理簡介：主體由汽缸和柱塞組成，其工作原理和單缸二沖程柴油機(jī)相似，利用噴入汽缸燃燒室內(nèi)的霧化柴油受高壓高溫后燃爆所產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力驅(qū)動錘頭工作。導(dǎo)桿式柴油錘以柱塞為錘座壓在樁帽上，以汽缸為錘頭沿兩根導(dǎo)桿升降。打樁時，先將樁吊到樁架龍門中就位，再將柴油錘擱在樁頂，降下吊鉤將汽缸吊起一定高度，脫開吊鉤讓汽缸下落套入柱塞，將封閉在汽缸內(nèi)的空氣進(jìn)行壓縮，汽缸繼續(xù)下落，直到缸體外的壓銷推壓錘座上燃油泵的搖桿時，燃油泵就將油霧噴入缸內(nèi)，油霧遇到燃點(diǎn)以上的高溫氣體，當(dāng)即發(fā)生燃爆，爆發(fā)力向下沖擊使樁下沉，同時向上頂推，使汽缸回升，待汽缸重新沿導(dǎo)桿墜落時，又開始第二次沖擊循環(huán)。柴油錘的工作是靠壓燃柴油來啟動的因此必須保證汽缸內(nèi)的封閉氣體達(dá)到一定的壓縮比，有時在軟土地層上打樁時,往往由于反作用力過小,壓縮量不夠而無法引燃起爆，就需要用吊鉤多次吊起錘頭脫鉤沖擊，才能起動。筆者所在的新密電廠二期2×1000MW機(jī)組工程位于河南省新密市曲梁鄉(xiāng)王莊，部分建筑物下基礎(chǔ)采用PHC 管樁，設(shè)計采用6 噸導(dǎo)桿式柴油錘打樁機(jī)施工。在施工過程中遇到較厚的彈性土層(軟土層)，使氣缸經(jīng)常熄火，錘擊數(shù)大幅增加，進(jìn)尺緩慢，工人需要頻繁啟動柴油錘，施工效率極低，不能在預(yù)定工期完工。經(jīng)過技術(shù)人員討論分析后，認(rèn)為是地層的原因使氣缸內(nèi)油氣混合體燃燒不充分，導(dǎo)致熄火。經(jīng)過探索和試驗，不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，解決了燃燒不充分的問題，在不更換設(shè)備的情況下，施工效率大大提高。

1.工程概況及地質(zhì)條件

施工區(qū)域自然地面高程約為146.1~151.0 米，東西向?qū)捈s600 米，南北長約450 米。淋水構(gòu)架及主水槽下為PHC- B500(100)- 25b 管樁，樁長25m，樁頂標(biāo)高3.30m，共計772 根。中央豎井及進(jìn)水溝下為PHC- B600(110)- 25b 管樁，樁長25m，共計72 根。樁分為兩節(jié)，長度分別為12 米和 米。設(shè)計要求施工機(jī)械采用導(dǎo)桿式柴油錘打樁機(jī)，錘重為6 噸或8 噸。設(shè)計單位根據(jù)試樁數(shù)據(jù)，要求8 噸錘只能施打直徑600的管樁，直徑500 的管樁用8 噸錘施打容易打破樁頭。

地質(zhì)條件：場地土類型為中軟場地土;場地覆蓋層厚度dov>50m，建筑場地類別為Ⅲ類。根據(jù)本次勘察資料，場地巖土地層為第四系沖洪積形成的全新統(tǒng)～中更新統(tǒng)地層，巖性主要為黃土狀粉土、粉土、粘性土、砂和碎石。

水文條件：地下水為孔隙潛水，主要靠大氣降水入滲補(bǔ)給，主要排泄方式為蒸發(fā)與徑流，部分為農(nóng)村生活、灌溉用水方式排泄。地下水穩(wěn)定水位埋深7.40～9.60m。

2.施工中遇到的問題

施工開始后，發(fā)現(xiàn)在第一節(jié)樁入土約8 米至11 米時遇到2 至8 米厚的彈性土，當(dāng)氣缸下落時，樁體進(jìn)尺較大，但是隨即反彈上來，每一錘擊實際進(jìn)尺非常小，甚至不進(jìn)尺。當(dāng)樁體反彈行程較大時，氣缸會冒出大量黑煙，氣缸起跳高度越來越低，逐漸熄滅。當(dāng)遇到彈性土?xí)r，氣缸啟動后，一般只能持續(xù)1 至3 個循環(huán)就熄火，頻繁的啟動，大大增加工人的勞動強(qiáng)度，并且施工速度極低。施工記錄顯示每根樁錘擊數(shù)為2000擊左右，時間為3.2 小時左右。監(jiān)理和業(yè)主方要求施工單位研究解決方法，不能延誤工期。

3.改進(jìn)措施

經(jīng)過技術(shù)人員的研究，認(rèn)為地層太軟，在氣缸缸體下落時，地層不能提供較大的支持力，活塞的向下行程較長，氣缸內(nèi)的壓力達(dá)不到或剛剛達(dá)到油氣混合體的燃爆點(diǎn)，使燃料不能充分燃燒，爆炸聲沉悶，產(chǎn)生大量的黑煙，當(dāng)汽缸體再次下落時，大量黑煙不能迅速消散，仍然充斥于氣缸缸體內(nèi)，導(dǎo)致缸體內(nèi)氧氣不足，造成燃燒不充分的另一個原因，如此惡性循環(huán)下去，一般1 至3個循環(huán)后就熄火了。經(jīng)過技術(shù)人員的討論，決定在打樁機(jī)上捆綁一臺空壓機(jī)，把送風(fēng)橡膠管綁在活塞上，將出風(fēng)口對準(zhǔn)氣缸的進(jìn)風(fēng)口。用高壓空氣將燃燒過的廢氣(即黑煙)吹出氣缸，換成新鮮空氣，以提供較多的氣。開始用的是6m3/min 的空壓機(jī)，效果不是太理想，后采用8m3/min 的空壓機(jī)，發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)噴出的高速空氣流能將氣缸內(nèi)的黑煙幾乎全部吹走，氣缸起跳有力，起跳高度均勻，爆炸聲清脆，表明燃爆充分，錘擊有力。樁體入土速度加快，氣缸不再頻繁熄火，工人勞動強(qiáng)度大大降低，施工速度明顯提高，施工記錄顯示每根樁錘擊數(shù)為900 擊左右，時間為1.2 小時左右。

4.經(jīng)驗總結(jié)

現(xiàn)有的導(dǎo)桿式柴油錘打樁機(jī)在遇到相似地層，出現(xiàn)同類情況時，都可以采用相同的方法改進(jìn)機(jī)械，提高施工效率。柴油錘打樁機(jī)生產(chǎn)廠家可以改進(jìn)設(shè)計，在產(chǎn)品上直接加裝空壓機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)遇到彈性地層時，就打開空壓機(jī)系統(tǒng)。

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文章名稱：《柴油錘打樁機(jī)的一項技術(shù)改進(jìn)措施》

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