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　　1 概述

　　《振動樁錘》新標準是對國家標準GB/T8517-2004《振動樁錘》(以下稱為原標準)的修訂，其送審稿已于2007年6月通過了審查，修訂后的新標準也將轉為機械行業(JB)標準。

　　振動樁錘是產生定向振動(通常為垂直振動)用于沉拔樁的樁錘，是我國生產量最大、使用面最廣的基礎施工設備之一。此次修訂，一是反映各方面對振動樁錘的新要求，二是確保安全使用。修訂后的新標準主要參照或引用了歐洲EN996∶1995《打樁設備安全規范》、GB/T7920.6-2005《建筑施工機械與設備 打樁設備 術語和商業規格》(修改采用ISO11886∶2002)、GB7920.6-87《樁工機械術語》等資料的有關內容。

　　與原標準GB/T8517-2004相比，新標準的主要變化如下:

　　(1) 適用范圍擴大到激振器驅力裝置為液壓馬達的振動樁錘。

　　(2) 增加了振動樁錘、電動式振動樁錘、液壓式振動樁錘、機械式激振器、夾頭、偏心力矩、振動頻率、振幅和激振力等術語。

　　(3) 取消了有關型號代號、基本參數的規定。

　　(4) 增加了緊固件、外露傳動件防護罩、振動頻率偏差、電氣系統、使用說明書、操作與維護等方面的要求。

　　(5) 細化了噪聲限值。

　　(6) 大大增加了設計、制造、使用和維護等方面的安全要求。

　　2 新標準的適用范圍

　　2.1 適用范圍的擴展

　　新標準適用于具有回轉式機械激振器且沉拔樁時樁與錘體固定連接在一起的振動樁錘，這樣就包括了激振器驅力裝置為電動機或液壓馬達兩類振動樁錘。而原標準只適用于激振器驅動裝置為電動機的振動樁錘。

　　2.2 不適用范圍

　　新標準與原標準一樣，均不適用于沖擊式振動樁錘，也不適用于采用往復式激振器(通常是液壓油驅動活塞在缸體內往復運動而產生振動的激振器)的振動樁錘。

　　2.3 振動樁錘的類別

　　目前的振動樁錘可以分為兩大類。一類采用回轉式激振動器，也就是通過偏心軸(重心與回轉中心不重合的軸或帶有偏心塊的軸)的旋轉運動來產生振動; 另一類采用往復式激振器，通常是液壓油驅動活塞在缸體內往復運動而產生振動。

　　采用回轉式激振動器的，如果激振器的驅動裝置為電動機，則是電動式振動樁錘; 如果激振器的驅動裝置為液壓馬達，則是液壓式振動樁錘。這種液壓式振動樁錘在我國應用量越來越大，其中既有進口的，也有國產的。采用回轉式激振動器的振動樁錘，可以數臺、數十臺聯結起來同步振動，以用于超大型預制樁施工。

　　液壓活塞往復式振動樁錘的主要生產國為日本，且產量很少，我國尚未生產和應用，新標準不包含這種振動樁錘。日本生產的該類振動樁錘，振動頻率可達60Hz，但激振力最大的只有373kN。

　　振動樁錘都可以制作成沖擊式的。沖擊式振動樁錘有特殊的要求和特點，用量很少，沉樁時樁也不與錘體連接在一起。新標準也不包含這種振動樁錘。

　　3 關于振幅的定義

　　我國物理教科書對振幅的定義是: 振動時物體離開平衡位置的最大位移，我國振動樁錘行業一直采用這個定義，新標準仍然沿用這一定義。歐美國家振動樁錘行業所定義的振幅是: 振動時物體的最大位移，其數值是我國振幅的2倍。日本定義的振幅，也與我國相同。

　　4 主要技術條款說明

　　4.1 緊固件

　　在振動情況下，緊固件容易松脫。對振動樁錘來說，如果緊固件松脫，會發生較大的事故。因此要求緊固件應結合牢固，并有可靠的防松措施。

　　4.2 外露傳動件的防護

　　外露的皮帶輪、皮帶等傳動件，容易造成人身傷害，因此應設防護罩。

　　4.3 其他方向上的振動

　　將原標準“振動錘不允許橫振”修改為: 除預定的振動方向外，振動樁錘在其他方向上不應有目測可見的振動。

　　4.4 振動頻率、振幅的偏差及變矩變頻功能

　　(1) 將原標準“振動錘空載振幅的偏差率不應大于±10%”修改為: 振動樁錘空載振幅和空載振動頻率的偏差均不應超過給定值的±5%。

　　(2) 變矩的主要目的之一，就是要將偏心力矩調為零，從而減少甚至消除起動和停機時的共振。因此，新標準要求偏心力矩調整機構應當能將振動樁錘的偏心力矩調節為零，并且在空載情況下，零偏心力矩時的振幅應不大于其最大空載振幅的1%。同時規定，在空載情況下，非零偏心力矩時的振幅偏差應不超過其設定值的±5%，振動頻率調節后的偏差也應不超過其設定值的±5%。

　　4.5 空載噪聲限值

　　原標準只給出了一個固定的噪聲限值。新標準按電動式和液壓式分別提出噪聲要求，并將電動式按電機功率和振動頻率來劃分，液壓式按激振力和振動頻率來劃分，見表1和表2。通常情況下，功率越大、頻率越高，其噪聲也會越大。

　　4.6 減振裝置

　　原標準只規定了減振裝置的減振系數。新標準根據EN996，增加了兩條規定。

　　(1) 減振系數由原標準的不大于0.3修改為不大于0.25，以進一步減少懸掛設備所承受的振動力。

　　(2) 減振裝置的最大允許拉力(即拔樁力)應清晰可見地標示在振動樁錘上。

　　(3) 減振彈性元件失效或斷裂的情況時有發生，為保證安全，規定減振裝置和激振器之間的連接，應能保證即使在彈性元件失效或斷裂的情況下，激振器也不會墜落。

　　4.7 液壓系統

　　原標準有關液壓系統的規定很少。新標準根據EN996和有關標準，增加了有關液壓系統的規定。

　　(1) 液壓系統應符合GB/T 15706.2-1995中3.8和GB3766要求的規定。

　　(2) 根據EN996，要求液壓系統管路應有對發熱表面和尖角的隔離或防護措施，可能對操作人員造成傷害的硬管或軟管的易斷裂部位，應安裝防護罩。

　　(3) 根據EN996，要求液壓硬管、軟管和接頭必須能承受使用壓力，軟管應標上其額定工作壓力，壓力超過15MPa的液壓系統所用的液壓軟管，其管接頭應經過鍛造加工。

　　(4) 根據EN996，要求在正常工作中必須脫開的硬管和軟管的接頭，應裝有自行密封裝置并帶有單向閥。

　　(5) 考慮到液壓件質量的提高和實際情況，將液壓油溫修改為不得超過90℃，比原標準提高了10℃。

　　4.8 夾頭及其液壓系統

　　夾頭如果有問題，就可能發生樁脫落、傾倒等事故，而原標準的相關規定很少。新標準根據EN996增加了有關規定。

　　(1) 夾頭的夾緊力，在任何工況下至少應為實際激振力的1.2倍。

　　(2) 液壓系統產生的壓力至少應提供所需的最小夾緊力，并且應設置裝置保證，只要夾頭夾緊時，液壓系統就能自動保持滿足最小夾緊力的壓力。

　　(3) 應設置防止夾頭在工作過程中意外打開的安全裝置。

　　(4) 應設置即使液壓管路喪失壓力也能使夾頭保持夾緊狀態的安全裝置。

　　(5) 應設置指示裝置顯示夾頭液壓油缸的壓力。

　　4.9 電氣系統

　　原標準的相關規定很少，新標準根據EN996和其他相關標準，增加了電氣系統的規定。

　　(1) 電控箱應能防范雨水、塵土對電氣控制設備和元件造成危害。電控箱門應有鎖閉裝置，并且打開時必須使用工具、鑰匙或者通過操作者在操作位置上的操作。

　　(2) 電動機、電氣元件(不含電子元器件)和電氣線路的對地絕緣電阻應不小于1MΩ; 電源電纜相鄰兩芯線間絕緣電阻應不小于2MΩ。

　　(3) 應設置短路、過流、零位、失壓和缺、錯、斷相保護。

　　(4) 進線處應設有專用斷路器。

　　(5) 遙控的振動樁錘，必須具備在控制信號失效時確保振動樁錘停止運轉的功能或裝置。

　　4.10 緊急停機按鈕

　　緊急停機按鈕是機器最重要的安全裝置之一，但原標準未作規定。新標準根據EN996和相關標準，增加了本規定。

　　(1) 應在方便操作的位置設置緊急停止振動樁錘運轉的按鈕，電動式振動樁錘的緊急停機按鈕應能迅速切斷總控制電源。

　　(2) 緊急停機按鈕動作后，只有通過人工操作才能復位，并且復位動作不能直接起動振動樁錘。如果自動復位或者復位后即可起動機器，機器會在沒有處理好或準備好的情況下運轉，可能產生新的緊急情況。

　　4.11 發動機防護

　　為防止被發動機運動部件傷害、被發動機燙傷或者隨意起動發動機，根據EN996，新標準要求將發動機放置在防護隔離罩(箱)內。該防護隔離罩(箱)應有鎖住裝置，或者打開時必須使用工具、鑰匙或者通過操作者在操作位置上的操作。

　　4.12 可靠性

　　新標準按電動式和液壓式分別要求，并將電動式的總工作時間提高到300h，首次故障前工作時間提高到不少于150h，平均無故障工作時間提高到不少于100h。

　　液壓式的總工作時間為200h，首次故障前工作時間為不少于100h，平均無故障工作時間為不少于80h，可靠度為不小于85%。

　　5 使用說明書

　　使用說明書是產品的組成部分，每臺產品均應配備使用說明書。使用說明書至少應在產品的運輸、安裝、操作和維護等方面，給出所有與安全有關的數據、程序、方法、判定規則和注意事項，以保證施工人員的安全。而我國目前的振動樁錘使用說明書過于簡單。發達國家對產品使用說明書極為重視，特別是涉及人身安全方面的內容。因此新標準根據EN996和其他相關標準，增加了本條規定。本條規定較為詳盡，但與發達國家對產品使用說明書的要求相比，還是有差距的。

　　6 使用與維護

　　正確地使用和維護，是確保安全的重要環節。新標準根據EN996和相關標準，增加了使用與維護方面的要求，重點是安全要求。

　　6.1 安裝和在特殊場合使用

　　(1) 振動樁錘的安裝應由專業人員來進行。安裝時，應確認懸掛振動樁錘的樁架或起重設備在起吊樁和拔樁時有足夠的穩定性和工作能力，確認懸掛振動樁錘的鋼絲繩、吊具、繩端固定等符合使用說明書和有關標準的規定。

　　(2) 在石化工廠、礦井內、船舶和海上設施等特殊地點和環境使用的振動樁錘，應符合相關標準、法令和制造商的規定，例如防腐蝕、防爆要求等。

　　6.2 操作和使用

　　(1) 操作人員或操作指揮人員應能在自己的工作崗位上清晰地觀察到振動樁錘的運轉情況、相關工作人員位置和工作情況。

　　(2) 人不能進入到振動樁錘的下方。

　　(3) 為保護振動樁錘的懸掛設備，需要空載起動振動樁錘時，必須事先確認其懸掛設備能承受振動樁錘的激振力和可能產生的共振影響。經確認可以空載起動的振動樁錘，也不能頻繁空載起動和長時間空載運轉。

　　(4) 振動樁錘不得超過規定的拔樁力使用; 不得將振動樁錘用于起升作業; 不得擅自對振動樁錘進行改造。

　　(5) 振動樁錘在自由懸掛下停止作業時，不得將樁夾在夾頭中。

　　(6) 即使夾頭夾緊已進入土中的樁，振動樁錘也不得脫離樁架或起重設備的懸掛。但對于能確定樁和振動樁錘不會傾倒的情況除外。

　　(7) 動力源關閉后，應將振動樁錘及其管路系統中可能對人造成危害的載荷卸掉。

　　6.3 檢查與維護

　　(1) 應進行日常檢查和定期檢查; 檢查、維修和保養應由專業人員進行; 檢查時，應注意檢查承受沖擊和振動零件的螺栓連接、緊急停機開關、動力源的隔離裝置、暴露的液壓軟管、承受疲勞載荷的零部件、防護罩、減振裝置、夾頭等是否完好。

　　(2) 在檢查、維修或保養時，應確保人員的安全。除了必須開機才能檢查、維修或保養的項目之外，其他的檢查或維修，必須在卸去載荷、切斷電源并鎖閉電源開關后才能進行; 對于必須開機才能檢查維修或保養的項目，至少應由2人進行，其中1人負責監視其他人員的安全，并且在任何情況下均能立即使振動樁錘停止運轉。

　　7 檢驗項目

　　新標準大大增加了檢驗項目的數量，同時對型式試驗的合格判定規則作了修改。