提高锤击打桩机钩头与吊点分离效率的钩头联锁技术创新

提高锤击打桩机钩头与吊点分离效率的钩头联锁技术创新

徐军伟 于海申 米艳朋 庞卫涛 胡居中

中国建筑第八工程局天津公司，天津 300450

摘要：本文以天津东郊污水处理厂及再生水厂迁建工程为载体，建筑面积18.7万㎡，基坑占地面积17.3万㎡。基桩的预应力管桩采用地面打桩的施工方式，用送桩器送到设计标高，每根管桩的施工需涉及两次脱钩，节约脱钩时间，缩短工期亟待解决。本文提出一种提高锤击打桩机钩头与吊点分离效率的钩头联锁技术创新，可为类似工程提供技术借鉴。

关键词：预应力管桩施工；超长送桩；节约脱钩时间；节约工期

1 工程概况

天津东郊污水处理厂及再生水厂迁建工程位于天津市东丽区南淀郊野公园内，为亚洲在建最大污水处理厂，包括综合楼、35KV变电站、门卫室2座及箱体等共5个单体，其中箱体建筑面积18.1万㎡，基坑占地面积17.3万㎡，地下1层、地上1层。现场的桩基分为预应力混凝土管桩和混凝土钻孔灌注桩，现场管桩共计41748根，总长度达到607969延米，采用PHC AB 500（100），桩长14m、15m、17m（10+7），桩身强度为C80，抗渗等级不小于S10，最大氯离子含量不大于0.06%。项目采用27台25m高的KLB6T-15C液压步履式柴油锤桩机进行预应力管桩的施工。预应力混凝土管桩的有效施工工期为90天，每天有将近500根的管桩施工量。（见图1-2）

图1 管桩施工分区图 图2 KLB6T-15C液压步履式柴油锤桩机

2 施工难点分析

本工程由坑底打桩优化为地面打桩，送桩深度为9m，最深达11.9m，由于工程地处饱和软黏土地区，管桩数量庞大，施工工期紧，且现场存在钩头动焊、钩头保险拆除等的安全问题。

2.1 预应力混凝土管桩施工工期紧、任务重，施工机械众多，组织协调难

工程预应力管桩数量达到41748根，每根管桩施工时间为45分钟，施工有效工期90天，每天需要施工500根管桩，每台桩机每天施工将近30根，现场管桩施工机械高峰期27台，现场协调组织难度大，且施工机械的修理和移动占据不可忽略的施工时间。

2.2 管桩施工现场存在高处摘钩的安全隐患

在钩头保险未被摘除的情况下，每次管桩施工时，工人需要借助爬梯两次爬到8米高的高空，进行高空吊钩摘除作业，这给现场的安全施工带来隐患。

2.3 现场存在锤击打桩机吊钩保险人工拆除、钩头动焊等安全风险

由于现场施工工期紧，每台管桩的施工需要两次脱钩现场施工人员为缩短每根管桩的施工时间，对施工机械的吊钩进行保险拆除和钩头动焊等私自处理，给现场的施工带来很大的安全隐患。

针对以上工期紧、高空作业、钩头保险拆除和钩头动焊等施工难题和安全隐患，一种既节约工期又保障施工安全的技术——钩头联锁技术应运而生。

3 钩头联锁技术的实际应用

3.1 定制套环

定制套环采用2m厚的铁皮，现场加工制作，材料普遍并且加工场地不受限制。将定制套环穿过钩头，尾部采用螺栓进行连接，为下拉牵引绳提供拉结点。（见图3）

图3 定制套环通过螺栓连接在吊钩上

3.2 联锁钩头保险

钩头保险由三部分组成：钩头挡板、弹簧卡、螺栓。

将钩头保险挡板焊穿，同时控制穿孔大小在5mm左右，将5mm直径钢丝绳穿过挡板穿孔，固定在挡板另一端，并将钢丝绳下半段与操作人员手中的牵引绳相连接，在下拉牵引绳时，同时给予钩头保险一个向下的力，从而打开钩头保险使吊钩与管桩分离。（见图4）

图4 联锁钩头保险实施示意图

4 实施效果

（1）现场26台锤击打桩基中随机选取6台装有钩头联锁装置的桩机，每台打桩机统计5根管桩的平均施工时间，发现装有钩头联锁技术的桩基每根管桩的实际施工时间减少15分钟。（见图5）

图5 采用钩头联锁技术前后每根管桩施工时间对比折线图

（2）钩头联锁技术的应用，解决了钩头动焊、钩头保险拆除及高处人工摘钩作业等安全隐患问题，现场管桩施工事故率为零。（见图6）

图6 钩头联锁技术现场实施图

5 结语

针对天津东郊污水处理厂及再生水厂迁建工程预应力管桩数量庞大，施工工期紧，任务重难题，且施工中出现钩头动焊、钩头保险拆除及高处人工摘钩作业等安全隐患。施工中采用了钩头联锁技术针对性的解决了上述问题。本工程的钩头联锁技术创新可为后续类似工程提供参考。

参考文献：

[1]徐新跃.锤击预应力管桩的若干问题[J].工程质量.2002

[2]张鑫.预应力混凝土管桩施工中的问题及处理[J].施工技术.2017

[3]黄耀琦.预应力混凝土管桩施工监理中应注意的几个问题[J].中国招标.2012(30).