北京市三一重机工法所所长吴方晓
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——访北京市三一重机工法所所长吴方晓
【慧聪工程机械网】在陕西铜川的赵氏河特大桥工地,我们听到施工企业及三一售后服务人员无数次的谈论他们的吴所长,言语中带着敬佩和崇拜。能让所有人都对之赞不绝口,吴所长是怎样的一个人?他有着怎样的魅力?2009年7月1日,从铜川工地追到北京三一工业园,我们有幸见到了北京市三一重机工法所所长吴方晓。
吴方晓其人
吴方晓现任北京市三一重机工法所所长,主要负责北京三一施工工法研究及客户施工现场难题的技术支持。有着近十年从业经验的吴方晓所长一线经验非常丰富,是旋挖钻施工方面名副其实的专家。在旋挖钻施工工法理论方面,他曾参与完成《旋挖钻机高效入岩机理及其工程应用》及《旋挖钻机入岩试验及若干问题探讨》等多个项目及学术论文撰写,并受邀到中国地质大学作报告。
进入三一之初,机械专业出身的吴方晓不过是一位普通的钻头设计师。而从一名普通的钻头设计师成长为三一重机工法所所长,除了有民营企业三一的特殊模式为他搭建了很好的平台,更重要的是,吴方晓是一位很有悟性的人。
旋挖钻机是非常专业的产品,钻头的设计与改造,并没有特别程式化的经验可以做参考。不懂工法就没办法画钻头,即便是能依葫芦画瓢,画出的钻头也没法用。而施工工法是一个很复杂的工程,涉及岩土力学、岩石破碎学、岩土施工工艺等学科知识。吴方晓入行之初,要想从书本上得到比较完整的知识更是不可能的。而他拥有的,更多的也只是机械方面的知识。
为了画出适合不同地质工程施工、效率较高的钻头,吴方晓就经常跑工地。在工地现场,他不怕脏不怕累,认真的查看地质情况,了解不同的钻头在不同地质条件下的钻进效率。桩基础施工经常会遇到许多特殊的地质情况和一些突发事件,当设备打不动的时候就要思考是什么原因导致钻机打不动,采用什么样的办法才能够继续打下去,这个时候就必须要有一定的悟性。吴方晓说:“能干活的设备才是好设备,因此必须要从工程本身来寻找施工办法的解决之道。”
凭借着对这一行的执着与热爱,每一次工地现场的钻头改造情况,他都细心的记录下来。跑的工地多了,他积累了相当丰富的改造钻头经验。慢慢的,当他在客户现场解决的难题多了,也就赢得了客户的口碑,同时也受到了北京三一领导的重视。随后他开始专做工法支持。而画钻头、改钻头的经验、以及对各地地质情况的了解,都对他提供工法支持提供了参考。
“这么多年,我出去为客户做工法支持,不管是遇见多么棘手的情况,从未失过手。”回顾过去的施工经验,吴方晓非常自豪。
征服赵氏河特大桥
2009年4月-7月,北京三一SR360赵氏河特大桥又是一块难啃的硬骨头。泥岩承载力是1300千帕、砂岩承载力2000千帕,。地下不仅石头多,而且都非常硬。这样的地质情况在国内目前的工程施工中是比较罕见的。
2009年4月,吴方晓接到为赵氏河特大桥特殊地质施工提供工法支持的任务。这样的工程,对于北京三一、SR360设备和吴方晓本人都是一个挑战。“入岩一般都是比较浅层的,而这个工程是60-70米的深层入岩,强度大,地层高,入岩也不行,只能用大孔径深基础的SR360。北京三一的SR360旋挖钻虽然下线已经一年多的时间,但是还没有经历过特别恶劣的地质考验。”在北京三一宽敞明亮的大会议室里,结合着预先准备好的图片及视频资料,吴所长向我们回忆了此次三一SR360旋挖钻在赵氏河特大桥施工的情形。
进入场地打的第一根桩,就成了摸索经验的试验桩。经过多年的施工实践,在应对不同的地质实施工法方面,吴方晓已经积累了相当丰富的经验。对于泥岩、砂岩等特殊地质都有自己成熟的处理方法。每打一钻,吴方晓都会认真观察地层的构成、地质的变化,并用相机认真的做下了记录。遇到难打的情形,吴方晓就对原生土进行分析,从自己积累的资料库中寻找解决之道。当然,旋挖钻施工现场情况多变,不可能有完整的经验照抄照搬,需要多分析、多尝试。吴方晓说:“现场施工就是要见招拆招。”
由于地质太硬,钻齿被磨的没刃了,刀不开刃就不锋利,钻齿也是一样。然而更换新钻齿,采购需要一定的时间,会对工程进度有一定的影响,怎么办呢?吴方晓就让服务人员把钻齿反过来安装,这样就钻齿就有了新刃,为工程抢回了一定的施工时间。
换钻头也是吴方晓经常使用的一种方法,“有的时候,能够判断地质情况,就根据地质情况来选择适合的钻头。而有的时候无法准确知晓地下的情况,由于钻齿方向不同作用不同,因此更换不同的钻齿进行尝试就有可能将问题解决了。”当然,有时换钻头也很无奈。“由于赵氏河特大桥地层变化太大,有时根据新的地层情况更换了新的钻头,而打下去不到一米深度,地层就又变化了,需要重新更换钻头。”
2009年4月13日,北京三一SR360在7号承台成功打下了第一根桩。随后,在吴方晓所长的细心指导下,服务人员很快摸清了现场地质的特点,打桩越来越顺利。据统计,在7号承台,北京三一SR360旋挖钻累计成桩20根,平均成桩时间35小时左右。在宝峨BG40打着都很艰难的8号承台,熟悉了地质情况的北京三一SR360依旧顺风顺水,顺利成桩3.5根。值得一提的是,8号承台北京三一SR360的平均成桩时间仅为17-19个小时,比国际一流品牌德国宝峨还要快,客户对北京三一设备更是赞不绝口。
施工接近尾声,总结赵氏河特大桥的地质情况:在地下70米深的范围内,粘土层、泥岩层与砂岩层互存。泥岩层既有硬度大的铁质泥岩又有粘度大的钙质泥岩,砂岩层风化程度也非常不均匀,有强风化、中风化等硬度不同的砂岩,另外还夹杂着不同质地的粉土层等等。整体来看地层复杂,只要把所遇到的问题都分开来,有三一SR360设备,再配以巧妙的工法各个击破,问题就不那么难了。
虽然做过无数次的工法支持,也为客户解决过无数的施工难题,但是这一次,能够与宝峨设备同台竞技,出色的解决了施工难题,还是让吴方晓很兴奋、很自豪。
解读旋挖钻施工的魅力
吴方晓所长告诉我们:“实施施工工法,首先要判断工地的地质情况,了解工程设计、质量方面的要求,也要了解当地的气候条件。然后就是工具和辅料的选择。所选择的工具既要能够在这样的条件下干活,又要保持设备的施工效率;所选用的设备应该配置什么样的工具,需要什么样的碱、什么样的纤维素等辅助条件也都要提前选择好。”
完成了这一系列的准备工作后,施工工法的实施才刚刚开始。由于各个工程地质情况各不相同,有砂岩层、卵石层、软土层、地下水层、煤层、金属矿层等等,他们或坚硬、或松软;或黏稠,或松散……在旋挖钻施工中,既要按照施工要求成孔,又要防止塌孔发生。因此,要根据不同的地层特点选择不同的操作方法,选取的工法巧妙,就能够达到事半功倍的效果。
虽然在施工效率方面三一超过了宝峨,但是而在吴方晓看来,一次两次的超越并不能说明什么,已经跃居国内第一品牌的北京三一,要实现全面超越,进军世界一流品牌,就必须不断学习,不断创新。在与宝峨设备面对面施工的过程中,他也在仔细观察着世界品牌的宝峨设备,俗话说外行看热闹,内行却是看门道,此次赵氏河特大桥施工,虽然压力大、很辛苦,但吴方晓收获颇丰。
工法推广探讨:必须变成一种产品
目前国外无论是生产企业还是施工企业都非常重视施工工法的学习与实践,有的企业已经形成了比较完善的咨询体系。以世界一流的旋挖钻生产企业德国宝峨公司来说,其工程咨询(工法支持)部分的收入已经大大超出了设备销售的盈利。而在国内,大家对施工工法的重视程度还不够,生产企业都是将施工工法作为产品的售后服务提供给用户,同时用户在工地施工时,也会互相学习和借鉴。可以说我国工法的推广还处于工地上或朋友间小范围的学习阶段,对如何推广施工工法还没有特别成熟的思路和想法。
对于如何推广施工工法,如何提高用户的工法水平,吴方晓认为,现阶段,工法的推广只有两种可能,一个是关系好的企业与用户、用户与用户之间的推广,另一个就是行业企业投入力量来做的包括售后服务在内的推广。作为行业的龙头企业,北京三一一直也在不断努力找寻一种适合我国的推广方法,如近期推出的桩工人才俱乐部就是一个新的尝试。
吴方晓认为,未来施工工法发展到一定阶段,必须要把工法变成一种产品,有能让客户认可的价值,有可以用金钱来衡量的价值,才可能更好的推广。
设计要有针对性:
入岩与大口径、深基础的区别
细看三一的新品发布,在推出几款入岩钻机之后,又推出了大口径、深基础的SR360产品,据三一工作人员介绍,在下半年即将举办的BICES展会上,将推出SR400型新产品。在此次在赵氏河特大桥施工的三一SR360旋挖钻设备说明中,我们注意到有这样的提示:最好不要入岩!那么入岩与大口径、深基础的设备究竟有什么区别呢?
“中国地域面积和地质的复杂性,对于施工设备的设计要有针对性。”吴方晓从两类旋挖钻机的设计方面讲解了二者的不同侧重。
入岩钻机也是旋挖钻的一种,但入岩设计强调了几个点:第一、入岩要有大的加压力,这是从岩石破碎理论出发,没有足够的加压力就不能把岩石压碎,入岩旋挖钻比普通旋挖钻压力大;第二、入岩的时候,因为地下的石头很硬,会产生震动,震动会传递到主机上来。举例来说,比如碗有一个裂纹,你不要摔,不停的磕,就是震动,碗很快就裂了,这就是断裂力学理论。机器都有焊接的地方,焊接处就是一个裂纹源。入岩钻机把旋挖钻抗震的能力提高,钢丝绳加压,橡胶轴,减震系统比较强,让钻进过程中直接的地层震动传递不到主机上来;第三、从本身钻机结构来来设计,让它的抗震能力强。如桅杆的截面不同。在震动的过程中,不会因为应力集中、应力释放而把裂纹源震裂,甚至把机器损坏掉。
大口径、深基础旋挖钻的特殊要求:钻机提升能力要特别强。因为大口径意味着旋挖钻钻头要大,装的土多,因此需要提升力大。深基础要求钻杆要长,但要保证在提升和回转时,稳定性较高。这两个产品是针对不同的地质环境、不同的设计方向来做的设备。
吴方晓同时指出,我国的国土面积大,还有许多工程地质需要研发特殊的旋挖钻。如上海地区的地质环境是很松的软泥地质,越搅越稀,只需要很小的力就能够打动。但是为了保证工程质量,针对软泥地质的桩基础施工需要打的很深,直径特别大,因此就需要功率小、架子高的旋挖钻。因此钻机需要针对性设计,对特殊地质的适应性就会更强一些。
慧聪工程机械网编辑视点:
从赵氏河特大桥的施工中我们了解到,施工工法对于设备完成特殊地质的施工也起到了非常重要的作用。那么为什么国内企业对工法不够重视?用户工法水平参差不齐呢?
工地现场,在施工企业之间、旋挖钻操作手之间,会非常主动的交流设备操作情况和施工工法,在施工一线的操作手中也不乏一些有悟性的“高手”。供求双方都不缺,缺的只是合适的推广机制。
工法是售后服务水平的重要组成,也是决定企业竞争优势的重要因素,难以自发推广;工法研究实践所需投入人力、物力成本较高,如吴方晓所长所言,工法目前还没有形成一种产品,没有单独的价值考量,是推广机制难以建立的重要原因。
统计数字显示,2008年国内旋挖钻机销量达到943台,产品保有量超过2000台,旋挖钻产品市场销量远不如挖掘机装载机的数量那样壮观。国内工法推广都被生产企业包含在产品的售后服务之中,这就单台设备所包含的售后服务(含工法推广)的成本远比其他机种高;同时,生产企业在工法的投入方面是隐性的,投入产出不完全成正比,一些小型企业宁愿投机取巧,不愿意进行工法投入。以上原因导致目前整个行业的工法推广是以单个生产企业或者单个用户为单位进行工法的学习与探索,推广范围较小。
我们相信整个行业工法水平的提升,也将促进旋挖钻行业的蓬勃发展。如何去推广施工工法是整个行业当前亟需思考和解决的问题,期待整个行业能够尽快建立有效的工法推广机制。
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