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摘 要：针对电力工程旋挖成孔灌注桩施工中，出现的软弱地基导致无法成孔，必须采用护壁才能保证不塌孔、不缩孔。经过工程成功实例发现，采用液压振动锤沉拔钢护筒护壁的施工方法，不但可以成功解决这种特别差地质条件下不能成孔的难题，而且还可以解决混凝土振捣不充分的问题，有力地保证了桩基施工质量。
关键词：旋挖成孔灌注桩 液压振动锤 钢护筒 软弱地基
中图分类号：TU475 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0085-02
在电力工程基础施工中，常常会遇到软弱地基，需要进行地基处理才能保证基础稳定，结构安全，运行可靠。多数时候地基处理的方式为桩基础。由于设计桩径基本在1 m左右，在新建工程中常采用旋挖钻机成孔。对于地质条件比较差，土质为流沙、粉砂土、淤泥质土甚至更差的土质时候，采用旋挖钻机成孔就会出现缩孔、塌孔现象。这就需要采用正确的护壁方法来解决这个成不了孔的问题。
1 适用条件
该施工方法适合在电力工程中遇到的砂土、流沙、淤泥质等软塑、流塑以及其他土壤贯入值不超過50 N的地层中应用，甚至可以穿透有少量石头和软石灰石的地层。
2 液压振动锤沉、拔钢护筒原理
2.1 液压振动锤的组成及作用
该设备由系列动力站与液压振动锤组成。它工作是通过偏心块高速旋转，使齿轮箱产生垂直的上下振动，从而达到沉、拔钢护筒的目的。
2.2 液压振动锤沉、拔钢护筒的工作原理
液压振动锤与钢护筒刚性连接形成一个振动体系。当液压振动锤工作时，偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使钢护筒产生的垂直振动，强迫钢护筒周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在钢护筒自身重量和液压振动锤重量的作用下，使钢护筒切入地层。当振动停止，土壤逐渐恢复原状。同样的作用原理，通过起重机的起重力，将钢护筒拔出。
3 施工方法
3.1 施工工艺流程图
施工工艺流程图如图1所示。
3.2 施工工艺
3.2.1 测量放线
测定桩孔位置并用圆钢标记。
3.2.2 桩位开孔
以桩孔中心点为准与钻机钻头尖对中，开始挖孔应采用慢速低压钻进，待整个钻头进入土内后，再正常钻进，开孔深度一般取1.5～2 m。
3.2.3 钢护筒沉入
采用起重机吊起液压振动锤，让其夹具夹住钢护筒上口，将钢护筒吊至桩位，刚开始沉入依靠重力将钢护筒沉入桩孔。钢护筒无法下沉时，在钢护筒“十字线”方向上架设仪器进行垂直度控制，利用起重机调整找正钢护筒后。开始低频率振动钢护筒，待钢护筒垂直下沉1/3后，增大振动频率加快下放起重机钢丝绳，保证吊绳不受力。在沉入过程中，如果钢护筒发生倾斜，则将钢护筒拔起，纠正倾斜后再继续沉入。当钢护筒下沉到距离地面200 mm或不再下沉，钢护筒沉入工作结束。
3.2.4 旋挖机钻孔
让旋挖机钻头对准钢护筒中心，调整好钻杆垂直度，进行钻孔。
3.2.5 钢筋笼安装
在确认钻孔、清孔完成，检查浮碴厚度满足设计要求以后，进行钢筋笼安装。
3.2.6 混凝土第一次灌注
钢筋笼安装结束后，开始灌注桩基混凝土，直到混凝土到达钢护筒顶部约200 mm，完成第一次混凝土灌注。
3.2.7 液压振动锤第一次拔钢护筒
完成混凝土第一次灌注后，用液压振动锤夹具夹住钢护筒，开启振动进行钢护筒第一次拔出，当钢护筒拔出地面高度约1.5 m时，停止振动，完成第一次拔钢护筒。
3.2.8 混凝土第二次灌注
完成第一次拔钢护筒后，进行混凝土二次灌注，直到混凝土到达钢护筒顶部约200 mm，停止灌注混凝土，完成第二次混凝土灌注。
3.2.9 液压振动锤拔出全部钢护筒
完成第二次混凝土灌注后，采用振动锤提升钢护筒，直到钢护筒地下部分约1.5 m时，由起重机直接拔钢护筒。当钢护筒全部拔出后，完成整个桩基施工。
4 液压振动锤沉、拔钢护筒施工优点
（1）相对于其他锤而言，液压振动锤显得更为快速，且噪音低。（2）对周围环境没有共振影响、可高速沉、拔钢护筒，不会毁坏钢护筒。（3）可以很好地配合起重机进行施工，增加施工的灵活性。（4）钢护筒可以重复利用，极大地节省了施工成本。（5）相比其他护壁方式，速度快。（6）成孔周期短，不占用钻机工作时间，提高了钻机的工作效率。（7）接点强度高，整体性强，只要按照要求操作，使用安全可靠。
5 注意事项
（1）作业前，检查液压振动锤减震器与连接螺栓的紧固性，不得在螺栓松动或缺件的状态下启动。（2）检查并确认振动箱内润滑油位在规定范围内。（3）夹具与振动器连接处的紧固螺栓不得松动。液压缸根部的接头防护罩齐全。（4）检查夹持片的齿形。当齿形磨损超过4 mm时，应更换或用堆焊修复。使用前，应在夹持片中间放一块10～15 mm厚的钢板进行试夹。试夹中液压缸无渗漏，系统压力正常，不得在夹持片之间无钢板时试夹。（5）悬挂液压振动锤的起重机，其吊钩上必须有防松脱的保护装置。（6）夹钢护筒时，不得在夹持器和钢护筒的头部之间留有空隙，并待动力站指示红灯亮后，方可启动。（7）液压振动锤仍要采用试振方式启动，不可长时间振动。液压振动锤启动运转后，待振幅达到规定值时，方可作业。（8）作业中，应保持振动桩锤减振装置各摩擦部位具有良好的润滑。（9）起拔全过程要求起重机吊钩、液压振动锤、钢护筒轴线成一直线。（10）起拔要缓慢，起重机提升力要适中，不可以将液压振动锤减震弹簧完全压缩，避免损坏液压振动锤和钢护筒。（11）当起重机可以直接拔起钢护筒时，立即停止振动。（12）待钢护筒完全拔出后，在钢护筒未可靠放置前，不得松开夹持具。（13）作业后，将液压振动锤平放，液压油管侧采用木块垫高，避免损坏液压油管。
6 结语
液压振动锤沉、拔钢护筒与旋挖钻机成孔相结合，充分发挥了液压振动锤适用于软土地区各种施工环境和各类桩型，也发挥了旋挖钻机施工速度快的优越性。钢护筒易于加工，制作成本低，安全可靠，便于安装操作。该方法沉入、拔出钢护筒效率高，可与成孔施工平行进行，实现了桩基施工流水作业，从而提高了施工效率，保证了桩基施工质量。
参考文献
[1] 郭传新，李德镇，宋斗华.软土地区旋挖钻机与液压振动锤联合施工钻孔灌注桩施工工艺[J].建筑机械，2006 （19）：4，48-50.
[2] 刘宝河，边强，袁孟全.振动沉桩锤的选型及应用[J].中国港湾建设，2008（3）：38-41，78.
关键词：旋挖成孔灌注桩 液压振动锤 钢护筒 软弱地基
中图分类号：TU475 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0085-02
在电力工程基础施工中，常常会遇到软弱地基，需要进行地基处理才能保证基础稳定，结构安全，运行可靠。多数时候地基处理的方式为桩基础。由于设计桩径基本在1 m左右，在新建工程中常采用旋挖钻机成孔。对于地质条件比较差，土质为流沙、粉砂土、淤泥质土甚至更差的土质时候，采用旋挖钻机成孔就会出现缩孔、塌孔现象。这就需要采用正确的护壁方法来解决这个成不了孔的问题。
1 适用条件
该施工方法适合在电力工程中遇到的砂土、流沙、淤泥质等软塑、流塑以及其他土壤贯入值不超過50 N的地层中应用，甚至可以穿透有少量石头和软石灰石的地层。
2 液压振动锤沉、拔钢护筒原理
2.1 液压振动锤的组成及作用
该设备由系列动力站与液压振动锤组成。它工作是通过偏心块高速旋转，使齿轮箱产生垂直的上下振动，从而达到沉、拔钢护筒的目的。
2.2 液压振动锤沉、拔钢护筒的工作原理
液压振动锤与钢护筒刚性连接形成一个振动体系。当液压振动锤工作时，偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使钢护筒产生的垂直振动，强迫钢护筒周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在钢护筒自身重量和液压振动锤重量的作用下，使钢护筒切入地层。当振动停止，土壤逐渐恢复原状。同样的作用原理，通过起重机的起重力，将钢护筒拔出。
3 施工方法
3.1 施工工艺流程图
施工工艺流程图如图1所示。
3.2 施工工艺
3.2.1 测量放线
测定桩孔位置并用圆钢标记。
3.2.2 桩位开孔
以桩孔中心点为准与钻机钻头尖对中，开始挖孔应采用慢速低压钻进，待整个钻头进入土内后，再正常钻进，开孔深度一般取1.5～2 m。
3.2.3 钢护筒沉入
采用起重机吊起液压振动锤，让其夹具夹住钢护筒上口，将钢护筒吊至桩位，刚开始沉入依靠重力将钢护筒沉入桩孔。钢护筒无法下沉时，在钢护筒“十字线”方向上架设仪器进行垂直度控制，利用起重机调整找正钢护筒后。开始低频率振动钢护筒，待钢护筒垂直下沉1/3后，增大振动频率加快下放起重机钢丝绳，保证吊绳不受力。在沉入过程中，如果钢护筒发生倾斜，则将钢护筒拔起，纠正倾斜后再继续沉入。当钢护筒下沉到距离地面200 mm或不再下沉，钢护筒沉入工作结束。
3.2.4 旋挖机钻孔
让旋挖机钻头对准钢护筒中心，调整好钻杆垂直度，进行钻孔。
3.2.5 钢筋笼安装
在确认钻孔、清孔完成，检查浮碴厚度满足设计要求以后，进行钢筋笼安装。
3.2.6 混凝土第一次灌注
钢筋笼安装结束后，开始灌注桩基混凝土，直到混凝土到达钢护筒顶部约200 mm，完成第一次混凝土灌注。
3.2.7 液压振动锤第一次拔钢护筒
完成混凝土第一次灌注后，用液压振动锤夹具夹住钢护筒，开启振动进行钢护筒第一次拔出，当钢护筒拔出地面高度约1.5 m时，停止振动，完成第一次拔钢护筒。
3.2.8 混凝土第二次灌注
完成第一次拔钢护筒后，进行混凝土二次灌注，直到混凝土到达钢护筒顶部约200 mm，停止灌注混凝土，完成第二次混凝土灌注。
3.2.9 液压振动锤拔出全部钢护筒
完成第二次混凝土灌注后，采用振动锤提升钢护筒，直到钢护筒地下部分约1.5 m时，由起重机直接拔钢护筒。当钢护筒全部拔出后，完成整个桩基施工。
4 液压振动锤沉、拔钢护筒施工优点
（1）相对于其他锤而言，液压振动锤显得更为快速，且噪音低。（2）对周围环境没有共振影响、可高速沉、拔钢护筒，不会毁坏钢护筒。（3）可以很好地配合起重机进行施工，增加施工的灵活性。（4）钢护筒可以重复利用，极大地节省了施工成本。（5）相比其他护壁方式，速度快。（6）成孔周期短，不占用钻机工作时间，提高了钻机的工作效率。（7）接点强度高，整体性强，只要按照要求操作，使用安全可靠。
5 注意事项
（1）作业前，检查液压振动锤减震器与连接螺栓的紧固性，不得在螺栓松动或缺件的状态下启动。（2）检查并确认振动箱内润滑油位在规定范围内。（3）夹具与振动器连接处的紧固螺栓不得松动。液压缸根部的接头防护罩齐全。（4）检查夹持片的齿形。当齿形磨损超过4 mm时，应更换或用堆焊修复。使用前，应在夹持片中间放一块10～15 mm厚的钢板进行试夹。试夹中液压缸无渗漏，系统压力正常，不得在夹持片之间无钢板时试夹。（5）悬挂液压振动锤的起重机，其吊钩上必须有防松脱的保护装置。（6）夹钢护筒时，不得在夹持器和钢护筒的头部之间留有空隙，并待动力站指示红灯亮后，方可启动。（7）液压振动锤仍要采用试振方式启动，不可长时间振动。液压振动锤启动运转后，待振幅达到规定值时，方可作业。（8）作业中，应保持振动桩锤减振装置各摩擦部位具有良好的润滑。（9）起拔全过程要求起重机吊钩、液压振动锤、钢护筒轴线成一直线。（10）起拔要缓慢，起重机提升力要适中，不可以将液压振动锤减震弹簧完全压缩，避免损坏液压振动锤和钢护筒。（11）当起重机可以直接拔起钢护筒时，立即停止振动。（12）待钢护筒完全拔出后，在钢护筒未可靠放置前，不得松开夹持具。（13）作业后，将液压振动锤平放，液压油管侧采用木块垫高，避免损坏液压油管。
6 结语
液压振动锤沉、拔钢护筒与旋挖钻机成孔相结合，充分发挥了液压振动锤适用于软土地区各种施工环境和各类桩型，也发挥了旋挖钻机施工速度快的优越性。钢护筒易于加工，制作成本低，安全可靠，便于安装操作。该方法沉入、拔出钢护筒效率高，可与成孔施工平行进行，实现了桩基施工流水作业，从而提高了施工效率，保证了桩基施工质量。
参考文献
[1] 郭传新，李德镇，宋斗华.软土地区旋挖钻机与液压振动锤联合施工钻孔灌注桩施工工艺[J].建筑机械，2006 （19）：4，48-50.
[2] 刘宝河，边强，袁孟全.振动沉桩锤的选型及应用[J].中国港湾建设，2008（3）：38-41，78.