工程機(jī)械技術(shù)在橋梁樁基施工上的應(yīng)用

印炳浩

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，有越來越多工程機(jī)械技術(shù)應(yīng)用到橋梁工程建設(shè)之中，這從某種程度上極大的推動(dòng)了我國建筑橋梁行業(yè)的發(fā)展，為此筆者將從橋梁樁基工程機(jī)械的用途與分類出發(fā)，闡釋工程機(jī)械技術(shù)在預(yù)制樁施工以及灌注樁施工中的應(yīng)用，希望能夠以此來促進(jìn)橋梁樁基施工中工程機(jī)械技術(shù)的合理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械技術(shù)；橋梁樁基；施工應(yīng)用

運(yùn)用機(jī)械器具生產(chǎn)是人類智慧的一種體現(xiàn)，尤其是在經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展的今天，社會(huì)之中對于橋梁樁基施工的要求越來越高，因此在進(jìn)行橋梁樁基施工時(shí)，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(jī)械技術(shù)應(yīng)用在施工過程中，但是由于橋梁樁基施工與土層結(jié)構(gòu)結(jié)合密切，因此在應(yīng)用工程機(jī)械技術(shù)還有很多需要注意的地方有待研究。

1 橋梁樁基工程機(jī)械的用途與分類

在進(jìn)行橋梁樁基施工時(shí)可以進(jìn)行以下兩種工程機(jī)械分類：

第一從基礎(chǔ)樁類型，可以分為預(yù)制樁施工機(jī)械和灌注樁施工機(jī)械兩類，首先預(yù)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(jī)械各有不同，如打入法就是將樁頭打入到地基之中，在這個(gè)過程中使用的機(jī)械主要是各種錘類，而振入法則是運(yùn)用一些高頻振動(dòng)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(dòng)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(gè)比較強(qiáng)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(yōu)勢就是在施工過程中不會(huì)產(chǎn)生太大的噪音，并且也不會(huì)損毀樁頭，通常情況下在這一過程中使用的器械為壓樁機(jī)，但是這種機(jī)械比較笨重，在使用的過程中拆裝與移動(dòng)是比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。其次是灌注樁，灌注樁施工的關(guān)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(yīng)用的機(jī)械也會(huì)有所差異。如在進(jìn)行取土成孔時(shí)，以沖擊、沖抓和會(huì)轉(zhuǎn)為主，因此在施工過程中會(huì)涉及到的施工器械有沖擊式鉆孔機(jī)、循環(huán)鉆孔機(jī)以及螺旋鉆孔機(jī)等，而在進(jìn)行擠土成孔時(shí)，主要就是按照設(shè)計(jì)深度預(yù)定，從而將一根鋼管打入到設(shè)計(jì)要求的深度范圍內(nèi)，在拔出成孔，因此在進(jìn)行擠土成孔時(shí)最常見的一個(gè)應(yīng)用機(jī)械就是振動(dòng)錘。

第二按驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行分類，因此施工機(jī)械大致可以分為落錘、氣錘、柴油錘、振動(dòng)錘四種，首先落錘就是一個(gè)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(zhuǎn)化，去沖擊樁頭從而在這個(gè)過程中形成一個(gè)力的作用，這是一種傳統(tǒng)的施工機(jī)械，施工效率比較低，現(xiàn)下的橋梁樁基施工已經(jīng)比較少見了。其次是氣錘，這種機(jī)械主要是利用蒸汽壓力，通過氣缸中的活塞運(yùn)動(dòng)，從而形成一個(gè)反復(fù)沖擊樁頭的力，因此氣錘又被稱之為蒸汽錘，是在壓縮技術(shù)發(fā)展過程中衍生而成的一種施工機(jī)械。再次是柴油錘，該機(jī)械的核心部分是二沖程柴油機(jī)，在柴油機(jī)膨脹做功時(shí)形成一個(gè)自下而上的沖擊力，這種施工機(jī)械相比較前兩種施工機(jī)械效率要更高一些。最后是振動(dòng)錘，是用電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作的施工機(jī)械，通過垂直振動(dòng)使樁頭下沉，還可以應(yīng)用在拔樁之中，是橋梁樁基施工中最常見的機(jī)械。

2 工程機(jī)械技術(shù)在橋梁樁基施工上的應(yīng)用

2.1 預(yù)制樁施工機(jī)械技術(shù)應(yīng)用

通過上述橋梁樁基工程機(jī)械的用途與分類介紹，可以知道預(yù)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(jìn)行這四種施工方法時(shí)，最常用的一種施工機(jī)械就是振動(dòng)錘，這是預(yù)制樁施工中工程機(jī)械技術(shù)的主要應(yīng)用體現(xiàn)[ 2 ]。而振動(dòng)錘的原理構(gòu)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(dòng)錘是由樁帽、振動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、三角皮帶、傳送鏈幾個(gè)部分組成，在進(jìn)行預(yù)制樁施工過程中，振動(dòng)錘主要是通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)振動(dòng)器，并通過三角皮帶以及傳送鏈這種動(dòng)力以及振動(dòng)力傳送到振動(dòng)器中，從而使偏心軸反向回轉(zhuǎn)，這樣振動(dòng)器就可以在軸線的作用下開始振動(dòng)，使樁身周圍產(chǎn)生的摩擦力大幅度減少，從而實(shí)現(xiàn)樁基本身的自由下沉。并且由于在振動(dòng)錘中還含有一定的彈簧裝置，進(jìn)而通過彈簧之間力的作用，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械內(nèi)部減震，由于這種功能，因此現(xiàn)下將振動(dòng)錘又細(xì)分為兩種，將有彈簧減震的稱之為柔性振動(dòng)錘，沒有彈簧減震的稱之為剛性振動(dòng)錘，而在頻率的控制方面可以通過皮帶傳送來進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而適應(yīng)不同樁基對于振力的要求。除此之外在進(jìn)行預(yù)制樁施工還會(huì)使用到振動(dòng)沖擊錘，這種機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)并不是直接的作用到樁體上，而是利用沖擊板進(jìn)行力的轉(zhuǎn)移，在沉入樁的過程中既有振動(dòng)也有沖擊，因此相比較振動(dòng)錘而言，振動(dòng)沖擊錘沉樁效率要更高一些，并在可以適用于不同性質(zhì)的土壤。

2.2 灌注樁施工機(jī)械技術(shù)應(yīng)用

在灌注樁施工中關(guān)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(zhuǎn)鉆削成孔，成孔方式不同，應(yīng)用的工程機(jī)械技術(shù)也各有不同，首先沖擊成孔主要是在起重機(jī)的吊桿上栓置一個(gè)沖錐，然后利用沖錐力將石料打碎，從而形成一個(gè)空洞，然后在向這個(gè)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(jìn)行沖擊成孔時(shí)，無論是粘土還是沙土都可以進(jìn)行，因此在橋梁樁基施工中應(yīng)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(jìn)行石料沖抓，這種成孔方式比較適合于卵石土質(zhì)層，但是值得注意的是在使用過程中要進(jìn)行相應(yīng)的套管配合。最后鉆削成孔，在進(jìn)行鉆削成孔時(shí)主要是應(yīng)用鉆孔機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆桿與鉆頭回轉(zhuǎn)，利用這種向下沖擊的力，在土壤之中形成鉆孔，在進(jìn)行鉆削成孔時(shí)，還要在鉆桿處設(shè)置相應(yīng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并且在進(jìn)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(hào)各有不同，這是該工程機(jī)械技術(shù)使用的要點(diǎn)。

3 總結(jié)

工程機(jī)械技術(shù)在橋梁樁基施工上的應(yīng)用，極大的推動(dòng)了我國橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，但是在應(yīng)用工程機(jī)械技術(shù)進(jìn)行施工過程中，合理的器械應(yīng)用是施工質(zhì)量與施工效率的保障，這是施工技術(shù)人員需要注意的地方，為此還需要不斷的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪鑫，徐世平.橋梁樁基施工質(zhì)量控制措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（07）.