荷兰IHC-S280液压锤的使用与效益

荷兰IHC-S280液压锤的使用与效益

李望东文琳

（中港第一航务工程局天津300042）

内容概述：

由于我国水工事业的快速发展，原有的一些船舶施工设备已无法承揽工程，必须更新改造。具有先进技术的S280液压打桩锤替代了过去的柴油锤；但在使用中却遇到了许多新难题。邀请了荷兰制造厂专家现场指导，并进行了技术培训，提高了技术水平，合理使用，正确保养，使之发挥越来越明显的效益，提高了企业的声誉与竞争力。

关键词：液压双作用能量效益

近几年我国迅速与国际接轨，外贸运输事业飞速发展，大大促进了各地港口规模的扩大，并逐步向外海深水域发展，以适应第四代、第五代大型集装箱运输船舶的停靠与装卸需要。作为国际大都市——上海市计划发展成为国际港口货物集散中心，已在临海的大、小洋山岛建设集装箱深水码头；与之相配套的大型工程是一座三十二公里长的东海大桥建设项目。

我局作为国内最大的水工建筑企业，为适应经济建设的新局面，与时俱进，开拓进取，投入了大量资金，不仅将过去的一些旧设备更新改造，提高其施工性能，而且还购置与新造了一大批技术先进的大型船舶施工机械。其中，最为显著的成效就是从日本购买了一艘国际

最先进的700吨全旋转式多功能工程船舶——天威号；并及时地投入了上海市重点工程——东海大桥项目施工。如图1所示。

该船不仅集中了世界上许多先进国家的新技术、新材料、新设备，而且适用于最严酷的海况，施工能力最强，作业效率最快，实属于第二代最先进的打桩兼起重船。其中，施工专用设备可配置各种规格型号的液压打桩锤，如表1所示。

“天威”可配置液压打桩锤表1

过去我们打桩作业采用柴油打桩锤，并且，随着码头建设规模的不断扩大，我们所使用的锤也从小能量发展至最大能量的D-125型柴油锤。由于长年使用，积累了许多经验，并且完善了柴油打桩锤的操作规程和维修保养办法，可以随时自修，消除柴油锤的各种故障和隐患，保证施工有序进行。然而，发展至今日，海上工程的项目越来越大，柴油打桩锤的能量已满足不了桩基承载力的需要，必须更新换代，利用更大能量的液压打桩锤才能适应现代大型工程建设的局面。为此，我们必须再学习，了解液压锤的性能与构造，提高技术业务水平。前两年，我局曾先后组织了多次技术讲座，聘请了六家国际著名的液压打桩锤生产与施工企业来我局进行技术交流，充分了解当今液压锤的发展新技术。其中，荷兰IHC公司制造的液压打桩锤最具竞争力，我们在“天威”打桩船上就采用了该厂生产的S280型液压锤。

在东海大桥工程施工的前期，我们首先利用的是D-125型柴油打桩锤，其桥墩基础的桩长为58米钢管桩，打桩过程中，甲方委托某质量检测中心进行动测试验，其试验结果如表2所示。

东海大桥G组桩高应变动测（初打）试验结果表2

D-125柴油打桩锤

从表中第一行即可看出，该锤的打桩能量已发挥至最大，其最终贯入度仅为 1.28mm/击，最大锤击力为13900KN ，静土阻力为11400KN 。当施工至东海大桥港桥连接段时，基础桩尺寸加大，桩长为77米钢管桩，重量达64吨。为了测算D125柴油打桩锤能否按要求将这批长桩打入，我们根据德国Delmag 公司提供的D 系列柴油锤打桩能力的计算公式进行核算。情况如下：

Hlley Formula 打桩公式W=Q

R Qk R c c c k S E ++⨯

+++2

321)(; 式中：W ——桩承载力 单位 吨 E=R ×h 锤的打桩能量， mkg; S ——最后收锤贯入度，mm ； R ——冲击活塞重量， kg ； Q ——桩的重量， kg ； C 1——桩帽因素， mm; C 2——钢桩因素， mm; C 2——土层因素， mm;

k——D系列柴油打桩锤的效率因素。

我们按照设计要求，桩的承载力必须达到1200吨，并将D125柴油锤的技术参数与桩的长度及重量值代入该公式内，其结果计算出S——最后收锤的贯入度为0.02mm，远远小于该锤最小贯入度1mm 的规定。显然说明D125柴油打桩锤因能量所限是无法完成这批长桩的植入任务。为此，我们采用荷兰IHC-S280液压打桩锤进行这批桩的施打；同样，打桩过程中甲方亦委托了该质量检测中心进行动测试验，其报告如表3所示。

作者简介：

李望东：（1946——）中港第一航务工程局高级工程师

文琳：（1964——）中港第一航务工程局高级工程师

与柴油锤比较即可看出现代大型工程超长桩施工必须采用能量更大的液压打桩锤。S280液压锤为我们顺利完成东海大桥桩基任务起到了关键性的保证作用。

今年10月份，“天威”打桩船进入杭州湾跨海大桥工程领域，同期参与施工还有二航局、三航局兄弟企业。我局因有全国施工能力最强的打桩船，所以承担了杭州湾跨海大桥桩基最长、施工难度最大的

打桩任务。为了说明液压打桩锤的优势，我们可以比较液压锤与柴油锤主要技术性能状况，重点分析这两种锤的能量转换问题。

某局在东海大桥打桩施工中曾使用D128柴油打桩锤，其主要技术性能参数与S280液压打桩锤比较如表4所示。

柴油锤与液压锤主要技术性能比较表4

从该表中显示柴油锤的最大打击能量远比液压锤的能量大得多，约1.5倍之间的关系。但是，由于两种锤的工作原理不同，各自施打的能量传递至桩上的能量比例也不尽相同，我们可称为打桩能量有效率。据相关资料介绍：一般柴油锤的打桩能量有效率约45%；而液压锤的打桩能量有效率约90%。我们核准东海大桥桩基施工的动测试验也可验证这两种锤的打桩能量有效率。其中，表5为D128柴油锤打桩动测试验报告数据。

D128柴油锤打桩动测试验报告表5

通过表4与表5的对照，可看出以下两个问题：

（1）D128柴油锤在超负荷作业：从最大活塞冲程值比较：

3.655>3.4；从打击频率比较：3

4.2 36。

（2）D128柴油锤的打桩能量有效率=桩身所受最大能量/最大