工程機械技術在橋梁樁基施工上的應用

印炳浩

摘 要：隨著社會的不斷發展與進步，有越來越多工程機械技術應用到橋梁工程建設之中，這從某種程度上極大的推動了我國建筑橋梁行業的發展，為此筆者將從橋梁樁基工程機械的用途與分類出發，闡釋工程機械技術在預制樁施工以及灌注樁施工中的應用，希望能夠以此來促進橋梁樁基施工中工程機械技術的合理應用。

關鍵詞：工程機械技術；橋梁樁基；施工應用

運用機械器具生產是人類智慧的一種體現，尤其是在經濟建設迅速發展的今天，社會之中對于橋梁樁基施工的要求越來越高，因此在進行橋梁樁基施工時，也必須要改變以往的施工工藝與施工方法，將更多的工程機械技術應用在施工過程中，但是由于橋梁樁基施工與土層結構結合密切，因此在應用工程機械技術還有很多需要注意的地方有待研究。

1 橋梁樁基工程機械的用途與分類

在進行橋梁樁基施工時可以進行以下兩種工程機械分類：

第一從基礎樁類型，可以分為預制樁施工機械和灌注樁施工機械兩類，首先預制樁施工大致可以分為四種方法，即打入法、振入法、射水法、壓入法，不同的方法采用的施工機械各有不同，如打入法就是將樁頭打入到地基之中，在這個過程中使用的機械主要是各種錘類，而振入法則是運用一些高頻振動器械，將樁頭深入土中，在這一階段采用最主要的器械為振動錘，而射水法則主要是通過一些高壓水泵，將樁身更好的嵌入到土壤之中，從而減少樁身嵌入過程中的摩擦力作用[ 1 ]。最后壓入法就是在樁頭施加一個比較強大的靜力，從而將樁身更好的壓入到土壤之中，而壓入法的一大優勢就是在施工過程中不會產生太大的噪音，并且也不會損毀樁頭，通常情況下在這一過程中使用的器械為壓樁機，但是這種機械比較笨重，在使用的過程中拆裝與移動是比較費時費力的。其次是灌注樁，灌注樁施工的關鍵就在于成孔，而成孔的方法是有很多種的，如取土成孔或者擠土成孔，采用的成孔方式不同，在施工過程中應用的機械也會有所差異。如在進行取土成孔時，以沖擊、沖抓和會轉為主，因此在施工過程中會涉及到的施工器械有沖擊式鉆孔機、循環鉆孔機以及螺旋鉆孔機等，而在進行擠土成孔時，主要就是按照設計深度預定，從而將一根鋼管打入到設計要求的深度范圍內，在拔出成孔，因此在進行擠土成孔時最常見的一個應用機械就是振動錘。

第二按驅動方法進行分類，因此施工機械大致可以分為落錘、氣錘、柴油錘、振動錘四種，首先落錘就是一個重鐵塊，然后通過鋼絲將重鐵塊懸掛在樁架頂端，在使用的過程中將其提升到一定的高度，利用重力勢能的轉化，去沖擊樁頭從而在這個過程中形成一個力的作用，這是一種傳統的施工機械，施工效率比較低，現下的橋梁樁基施工已經比較少見了。其次是氣錘，這種機械主要是利用蒸汽壓力，通過氣缸中的活塞運動，從而形成一個反復沖擊樁頭的力，因此氣錘又被稱之為蒸汽錘，是在壓縮技術發展過程中衍生而成的一種施工機械。再次是柴油錘，該機械的核心部分是二沖程柴油機，在柴油機膨脹做功時形成一個自下而上的沖擊力，這種施工機械相比較前兩種施工機械效率要更高一些。最后是振動錘，是用電機驅動工作的施工機械，通過垂直振動使樁頭下沉，還可以應用在拔樁之中，是橋梁樁基施工中最常見的機械。

2 工程機械技術在橋梁樁基施工上的應用

2.1 預制樁施工機械技術應用

通過上述橋梁樁基工程機械的用途與分類介紹，可以知道預制樁施工可以分為打入法、振入法、射水法、壓入法，四種施工方法，而在進行這四種施工方法時，最常用的一種施工機械就是振動錘，這是預制樁施工中工程機械技術的主要應用體現[ 2 ]。而振動錘的原理構造與振搗器的原理大致相同，只是將振搗器中的振搗板改為打樁過程中的樁帽，具體而言振動錘是由樁帽、振動器、電動機、三角皮帶、傳送鏈幾個部分組成，在進行預制樁施工過程中，振動錘主要是通過電動機帶動振動器，并通過三角皮帶以及傳送鏈這種動力以及振動力傳送到振動器中，從而使偏心軸反向回轉，這樣振動器就可以在軸線的作用下開始振動，使樁身周圍產生的摩擦力大幅度減少，從而實現樁基本身的自由下沉。并且由于在振動錘中還含有一定的彈簧裝置，進而通過彈簧之間力的作用，可以實現機械內部減震，由于這種功能，因此現下將振動錘又細分為兩種，將有彈簧減震的稱之為柔性振動錘，沒有彈簧減震的稱之為剛性振動錘，而在頻率的控制方面可以通過皮帶傳送來進行調節，從而適應不同樁基對于振力的要求。除此之外在進行預制樁施工還會使用到振動沖擊錘，這種機械產生的振動并不是直接的作用到樁體上，而是利用沖擊板進行力的轉移，在沉入樁的過程中既有振動也有沖擊，因此相比較振動錘而言，振動沖擊錘沉樁效率要更高一些，并在可以適用于不同性質的土壤。

2.2 灌注樁施工機械技術應用

在灌注樁施工中關鍵步驟在于成孔，而成孔的方法可以分為三種，即沖擊成孔、沖抓成孔、回轉鉆削成孔，成孔方式不同，應用的工程機械技術也各有不同，首先沖擊成孔主要是在起重機的吊桿上栓置一個沖錐，然后利用沖錐力將石料打碎，從而形成一個空洞，然后在向這個孔洞之中注入一定的泥漿，利用泥漿浮力將料渣從孔外卸掉[ 3 ]。在進行沖擊成孔時，無論是粘土還是沙土都可以進行，因此在橋梁樁基施工中應用是比較廣泛的。其次沖抓成孔，主要是利用鉆架中的沖抓斗，直接進行石料沖抓，這種成孔方式比較適合于卵石土質層，但是值得注意的是在使用過程中要進行相應的套管配合。最后鉆削成孔，在進行鉆削成孔時主要是應用鉆孔機驅動鉆桿與鉆頭回轉，利用這種向下沖擊的力，在土壤之中形成鉆孔，在進行鉆削成孔時，還要在鉆桿處設置相應的回轉機構，并且在進行鉆頭安裝過程中，一定要安裝在鉆桿的下方，并且在不同的土壤施工中選用的鉆頭型號各有不同，這是該工程機械技術使用的要點。

3 總結

工程機械技術在橋梁樁基施工上的應用，極大的推動了我國橋梁建設行業的發展，但是在應用工程機械技術進行施工過程中，合理的器械應用是施工質量與施工效率的保障，這是施工技術人員需要注意的地方，為此還需要不斷的研究。

參考文獻：

[1] 汪鑫，徐世平.橋梁樁基施工質量控制措施[J].科技創新與應用，2015（07）.