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创新来自于生产一线


发布时间:

2023-03-08

作者:

文哲

来源:

对于强夯技术的创新,我们金宝岛并不是刻意为之,而是水到渠成,厚积薄发。

对于强夯技术的创新,我们金宝岛并不是刻意为之,而是水到渠成,厚积薄发。

这些年,随着大量的工程实践,我们总结出了不少经验,其中,针对夯击能的提升,所带来的好处,我们就总结出以下概念:1.以夯击能换含水率;2.以夯击能换粒径;3.以夯击能换效率。我把上述提法解释一下。

1.以夯击能换含水率

“以夯击能换含水率”,这个提法,最早在2008年。

那一年,我们参与山西孝义欧罗富煤化工项目,试夯由我们金宝岛来做。当时,8000kN.m的加固深度(注意,不是影响深度)只达到5米,我们对比规范,正常条件下8000kN.m的加固深度为8~10米,另外,山西机械施工公司在太原东山做了一个增湿施工,其加固深度达到了12米。

为什么同样的夯击能加固深度差异如此之大?当时,我的概念中,土体含水率对加固深度有影响,但影响到什么程度,并没有一个量的标准。山西孝义欧罗富的含水率在10%,显然含水率远低于最优含水率。同时,我们了解到山西机械施工公司,针对东山的低含水率达不到最优值,特意注水增湿到最优,从而把加固深度提升到12米。

依此,我得出结论,土体含水率在最优含水率之下,含水率越低,同样夯击能之下,加固深度越小。换一句说法,为了弥补低含水率的加固深度的不足,可以提高夯击能来达到。

“以夯击能换含水率”,以一句完整的话来讲,就是:“土体含水率偏低时,可以通过增加夯击能来保证加固深度。”后来,我在山西机械施工公司发表的有关论文中也看到了同样的观点。这个观点,我们不谋而合。不过,当时装备条件,8000kN.m的夯击能设备难寻,我们没有依此观点做更多的验证。

2012年,中国的工程机械装备业迅猛发展,我们拥有了10000kN.m的夯车。2014年,我们拥有了12000kN.m的夯车。2017年,我们拥有了16000kN.m的夯车。2018年,我们拥有了20000kN.m的夯车。2021年,我们拥有了25000kN.m的夯车。随着大夯击能设备的出现,让我们有条件去用大夯击能设备去验证“夯击能换含水率”。近十年时间,我们不断的在工程实施中验证了这个观点。

2.以夯击能换粒径

“以夯击能换粒径”,这个提法,最早在2013年。那一年,我们进入了贵州省。贵州省,属喀斯特岩溶地区,得天独厚,到处是石头。

我们参加某项目的强夯,前期的场平工程由政府进行,回填时,并未严格按图纸进行石料破碎,而是“大干快上”,不管级配,一骨脑的填了进去。

我们看完现场,建议把浅层的石头挖出来,再次破碎,然后级配填入。但,挖出,是对前期政府回填工作的否定,不可以。再,再挖再填,耗时,工期不允许。再再,再挖再填,费用,没有出处。

无可奈何下,我提出用加大夯击能,以便把加大部分的能量对石料进行破碎。此法,做为一种尝试,得到业主和设计院的许可,于是,我们把夯击能分别提高2000kN.m、3000kN.m、4000kN.m,来进行破碎石料的试验。一试,效果不错。

我把这种做法,总结为“以夯击能换粒径”。这种做法,得到业主和设计院的认可。并且,我们还发现,在石料回填地区,由于粒径和土石比的不同,其加固深度,完全不符合已有规范中夯击能与加固深度的关系。(我们的规范,是基于同质土,这个同质,其中包括纵向横向的一致。)

后来,我们在贵州施工,把夯击能普遍放大2000kN.m以上,以应对石料粒径太大以及级配不当的问题。再后来,我采用“就事论事”,一项目一议,制定不同的增大夯击能方案,来应对复杂的填石料情况。

可惜的是,对“以夯击能换粒径”,我没有能深入研究,只限于“就事论事”,“一事一议”,没有总结出成套的经验。对此,我耿耿于怀,一直想做一个大型试验,系统研究不同夯击能在不同粒径下的不同强度石料与加固效果的关系。

但,迫于生计,我没有精力去做进一步的试验,搁置至今。

3.以夯击能换效率

“以夯击能换效率”,这个提法,来自于2022年4月山西晋中的一个项目。这个项目需要夯击能4000kN.m、8000kN.m、12000kN.m、16000kN.m四个能级以达到原土的密实。项目不大,但需要的夯击能级多,公司需要搭配相应的夯车和夯锤。

恰,公司总调开会邀我参加,听到这个问题,我突发奇想:能不能用一个夯车来完成所有的任务,例如,4000kN.m的强夯作业,可否用8000kN.m的强夯作业完成?换句话说,我们依规范以4000kN.m的夯击作业时生成的夯坑深度为基础数据,用6000kN.m、8000kN.m、10000kN.m也打一个相同的夯坑深度,看是否可以打出相同的效果,这个效果包括密实度、压缩模量、湿陷消除深度等等。

此次对比实验由山西建投、山西省勘察设计院、山西金宝岛、强夯技术联合研究中心合作进行。显性的实验对比结果如下:

当地基处理面积、夯点调布置均相同时,6000kN.m、8000kN.m、10000kN.m能级的工作总耗时较4000kN.m能级分别减少12.5%、37.4%和40.7%,油耗分别减少7.9%、26.9%和23.1%,表明在控制总夯沉量近似相同的条件下,高能级比低能级能所需的工作时间更短,设备的能耗也更少。我把上述显性的结果称为:“以夯击能换效率”,不仅省了时间也省了费用。

现在,正在对具体处理结果进行数据分析,经初步分析,处理效果不错。若分析数据达到要求,我们今后,就可以用大夯击能代替小夯击能施工,这样既省钱又省时。这,无疑是强夯技术的一次“小革命”。当然,这个概念真正成立,还要进行大量的、认真的广谱实验。比如各种能级、各种土体、各种布点方式,通过多维实验寻找规律。

2022年10月,我们金宝岛订制了50000kN.m的强夯机,这大概是目前为止,全中国乃至全世界最大的强夯机。订制这台超级强夯机,我们的出发点,既是出于工程施工的需要,更是为研究更多的强夯技术做准备。

有了这台超级强夯机,我们就可以系统的研究,10000kN.m~50000kN.m之间,各种含水率与各种夯击能之下的加固深度的关系。这种研究,必然大大的提高我们国家强夯技术的应用水平。

  我们期待,我们的『强夯技术联合研究中心』,能会同国内的最强强夯技术研究院所,共同把“以夯击能换含水率”、“以夯击能换粒径”、“以夯击能换效率”,做的更全面,更可靠,更准确,以便为国民经济建设,提供一种更经济有效的手段。

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