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桩基入岩智能判断关键技术及施工方法研究

刘胜金锋李建峰

中交二公局第七工程有限公司，广西南宁530200

摘要：传统施工打桩机对施工人员有极高的要求，安全系数低，操作复杂，施工质量难以保证。通过研究一种冲

孔桩机的自动化智能控制系统显得很有必要。本研究提出了实时监测冲孔进度的控制系统，通过对设定时间的冲

孔深度的检测，计算出冲孔速率，再动态调整卷扬机提锤高度，实现冲孔生产均衡化，智能判断岩性，找出冲孔

的最佳路径，实现大数据积累，通过可视化管理来提高施工效率。为同类型工程施工提供了专用关键技术，具有

一定前瞻性。

关键词：桩基入岩；BIM技术；智能判断；控制系统

中图分类号：TU

1概述针对目前问题的现状，本研究为适应基础行业发

展新形势和新要求,通过研究一种冲孔桩机的自动化

当前我国社会经济快速发展，大口径基础桩工程

智能控制系统显得很有必要。研究一种能实时监测冲

得到广泛使用。有很多种施工方法可以使用在基础上，

孔进度的控制系统，通过对设定时间的冲孔深度的检

包括桩基基础、连续墙等等。在上述的基础形式中，

[1]测，计算出冲孔速率，再动态调整卷扬机提锤高度，

作为深基础的冲孔灌注桩，因具有入土深、能入岩、

实现冲孔生产均衡化，智能判断岩性，找出冲孔的最

刚度大、承载力高、桩身变形小，可方便地进行水下

佳路径，实现大数据积累，通过可视化管理来提高施

施工等优点，成为基础工程的首选方案。冲孔灌注桩

[2]工效率，达到减少人力成本，同时可以实时反馈冲孔

的成孔，是关键技术，而冲孔机具则是成孔的关键设

进度，具有十分重要的意义。

备，一般采用冲孔打桩机进行成孔作业。冲孔打桩机

利用动力装置将具有一定重量的冲击重锤提升到一定2工程概况及理论方法

高度，然后使重锤自由下落，利用冲击动力对孔底进结合施工安全管理需要捕捉的信息和桩基入岩智

行周期性的冲击破碎，以形成具有一定桩径和深度的能判断原则，将BIM与物联网技术相融合，实现施工

桩孔。全过程信息的实时采集和精准分析。在BIM与物联网

在传统的施工方案中，我国冲孔桩机的自动化较的融合驱动下，可以实现施工全过程的可视化呈现、

低，传统的打桩机包括卷扬机、刹车操纵杆、离合操施工安全风险的智能诊断、科学预测，最终精准指导

纵杆、桩架、桩锤等，都是手动式操作，需要施工人桩基础的施工过程。

员在工作过程中频繁拉动离合和刹车操作杆来控制卷

2.1工程概况

[3]

扬机，从而控制桩锤的提升与降落。传统施工打桩机

项目位于广西壮族自治区东部，项目起点接梧柳

对施工人员有极高的要求，安全系数低，操作复杂，

高速，终点接包茂高速。本项目苍梧至容县高速公路

[4]

施工质量难以保证。通过添加气动装置，从而实现对