建筑新网 > 工程机械 > 正文

定制“利器”不止为了“静音” ——记上海市机械施工集团北横通道天目路高架工程桩基施工

时间:2017年05月19日         来源:建筑时报         作者:时永庆

           上海市重点工程北横通道新建工程西起北虹路,东至内江路,横跨长宁、普陀、静安、虹口等区,全长19.1公里,其中天目路高架段更是处在上海火车站的闹市商区,如何采用一种先进的绿色环保的施工工艺进行此高架施工就显得尤为重要了。

为此,日前记者走访了设立在上海火车站北广场附近的上海建工北横通道工程建设指挥部,探究“工匠”们是如何做到在闹市施工,保证工程质量、安全、进度、文明四不误的。

漂洋过海定制“利器”

“要达到施工方案预期目标,关键因素在于我们采用了免共振液压振动锤工艺。”上海北横通道天目路高架工程项目经理余伟介绍,该工程高架桩基施工特别采用了绿色环保的钢管桩,钢管桩相对于常规钻孔灌注桩具有施工速度快、无泥浆污染等特点,可有效降低在中心城区施工对周边环境的影响。

项目部总工王虓介绍,该工艺通过振动锤产生高频振动(避开了土体的共振频率)将土体液化,从而使钢管桩沉入土体中。其不仅施工速度快、噪音低,无土体共振,同时对土体也不产生挤压,对周边建筑、环境基本无影响,尤其适用于市中心人口密集区域。

余经理告诉记者,“为了这个新工艺的实现,我们做了大量调研,这家公司在中国始终保持了市场的领导者地位,是液压震动锤专业领域权威。因此,我们特别引进了荷兰ICE公司的70RF免共振液压震动锤,这么大功率的型号咱是全世界第一台哦!”

在谈及为何要选用70RF而不是相对较低功率的振动锤时,余伟解释,根据地质勘查报告,该区域砂层较厚,局部可达其他区域的2倍,选用70RF是经过严密测算和方案对比的。

说到“定制”这个词,余伟的兴头更高了。经了解,他是70RF“深化设计”的作者之一,由于70RF出厂配置中没有移动和定位配件,他便结合国外类似功能的设备为70RF定制了一个可拆卸的80吨履带式“坐骑”,而且可以根据工况选择不同的搭配方案。可在晚上交通流量较低时实施桩基施工,完成后及时离开,恢复交通。

S3公路项目“小试牛刀”

2016年7月29日在上海S3高速路工程上,这台全球最大功率免共振液压振动锤打下了第一根试桩。据余伟介绍,在试桩现场,当时仅用4分钟,免共振锤70RF就将一根25米长的桩稳稳压入地下,现场没有泥浆产生,在几米外根本感受不到震动,只听到类似汽车发动机的声音。而12根48米的管桩完全打入地下也仅需要两个小时。振动锤以不可思议的高速度,奇迹般地将施工完成日期提前了。能够实现高速打桩,也得益于项目经理卓越的现场准备工作。12根护筒提前定位在一个框里,确保了垂直度,还促进各段护筒的焊接工作。第一段31米的护筒是用轻便灵活的20RF振动锤打的,之后焊接上第二段护筒,再用70RF打到48米设计深度。精益建设方法把流动导入建造过程,使得项目部平均每天可打18根桩。

S3公路先期实施段,项目部利用“新式武器”在短短一个月内共完成约600根钢管桩施工,施工速度十分快速。

机械化减少80%人工投入

据余伟介绍,在桩基阶段,项目上工人的人数明显要少于传统工艺,原来高峰期约500人的场地如今只要100多人,与之形成呼应的是,原先泥浆满地的场景已成为历史。场地上木工、钢筋工少了,起重工、吊车工多了,钢筋加工棚消失了。

与此同时,工匠精神更为重要,因为机械化程度越高,对于工人的测量、安装精度要求就越高。

虽然人工成本降低了,总造价并没有大幅减少,因为动力站的油耗是一笔不小的开支,余伟介绍。伴随人工成本的降低,尽管单桩成本有所增加,但工程工期大幅缩短,总造价还是得到有效降低。

2016年12月31日上午,ICE70RF出现在了北横通道新建二期天目路高架跨苏州河南岸工程现场。根据计划,南北两岸承台需各打下8根钢管桩。

“此处的桩基最深处要达到60米,分三段打入地下,中间用电焊连接。”上海建工机施集团副总裁黄毅透露,天目路立交处交通压力大,而且周边建筑物多,居民多,无论是业主,还是施工单位,都希望在施工中尽可能减少对周边环境和居民的影响。

在施工现场可以看到,驻足观看的市民络绎不绝,均称赞在狭小的场地上还能进行如此庞大的施工作业,而且在白天,桩锤作业时的声音基本感觉不到。

驾驭“利器”需练“内功”

虽然之前在S3公路先期实施段,70RF华丽地亮相,但对于北横通道天目路高架工程来说,一切从零开始。

班组对老工艺熟悉,对于新工艺一知半解,没有感性认识。对于这样的局面,余伟心知肚明。于是他要求项目组准备材料,在公司层面的项目工程师例会上,代表北横通道项目对70RF免共振振动锤的设备和工艺进行宣传和讲解。倒逼项目部在短时间内摸透新设备的规律。

他们对自行式导架打设方法和单元组合式导架打设方法进行了比较,得出的结论是:自行式导架打设方法垂直度控制好,机械化程度高、操作面要求较高、打桩效率偏低,适用于中心城区场地较为紧张,无法流水施工的工况;单元组合式导架打设方法操作空间灵活、打设效率高、垂直度控制相对较低、设备投入需增加,适用于场地空旷,能连续流水施工的工况。

为达到更好的“静音”效果,在项目部编制的《降噪措施专项方案》中,他们在70RF免共振震动锤分节打设钢管桩施工过程中,对动力站、焊接部位,采用隔音防护罩,使该工艺更加降噪环保。

余伟还表示,他们将继续对70RF免共振振动锤的工艺进行完善,逐步推广至其余预制桩、墙之中,让其成为公司的核心技术。

桩基技术或将走向革命性时代

记者了解到,传统的振动锤具有恒定的偏心力矩。在启动和停止时,当接近周边建筑的临界频率范围时,恒定振幅会导致起重机的吊杆和土壤产生令人不安的负面振动。它不只是在工作区,还可延伸到周边相当长的距离。当工作在高度城市化的地区或附近有脆弱的建筑结构时,这可能会对附近的结构造成损坏。在施工应用时,普通频率振动锤不是一个可行的选择,承包商将需要选择一个高频振动锤。高频(可变力矩)振动锤,其频率每分钟可从0到2300转调节。关键在启动和停止时,它不会产生任何振动。通过临界频率区域后,偏心重量自动调整,并同步到当前的偏心力矩。使用免共振技术来施工的好处是:成本低、施工灵活,可安装于轻量级挖掘机或悬挂在起重机上。它可对周围环境的干扰降到最低,是在狭窄工作条件下的理想选择。

相比“挤土桩”,无共振技术更为安全。静压植桩机需要克服土壤的摩擦,需要使用更多的力量驱动桩,使用蛮力以达到设计深度。植桩机最适合黏土,桩路径上的石头和卵石会被压实。静压植桩机是自驱动的,它利用内部机构沿着施工的桩墙进行移动。这个过程需要充足的现场组织,重新定位设备需要耗费很多的时间。打桩的速度是固定的,不受土壤条件的影响。施工方需要进行专业培训,操作设备处理类似转弯的复杂动作。而无共振振动锤使用不同的机制:锤的振幅使土壤液化,改变其摩擦力,推进钢板桩的施工。振动的钢板桩将运动轨迹中的石头推到一边,扫清施工道路。振动锤可安装在履带吊机或挖掘机臂上。它们可在施工现场快速移动,不用做更多的事前规划。该设备尺寸紧凑,允许锤在密闭空间工作。振动锤的驱动速度取决于土壤条件,易操作性比静压的方法强得多。

业内人士表示,随着建筑工业化、建筑智能化的进程日益加快,国家对建筑行业绿色施工要求不断提高,人们环保意识逐渐加强的大背景下,减少污水排放、静音、高效的无共振技术将大有作为,或许它的出现将引领桩基技术走向革命性时代。

分享:

我要评论
最新评论 条评论

 最新动态

 

 热门排行

版权所有:建筑时报社Copyright@2014,Construction All rights reserved

地址:上海杨浦区营口路588号 18楼 邮编:200433 电话:021-63216799

沪ICP备14023239号