橋梁樁基建設中的工程機械技術

李茂富

（中鐵十九局集團第六工程有限公司，江蘇無錫 214028）

1 橋梁樁基工程機械分類

預制樁及灌注樁施工屬于橋梁樁基建設基礎樁的兩種施工方式。其中預制樁施工主要包括四種形式：打入法、振入法、射水法以及壓入法，且每種施工方法都有與之匹配的施工機械參與施工建設。例如：打入法使用各種錘類打樁機將樁頭打入地基；振入法是利用高頻率振動機械將樁頭深入到地面內部，所使用的機械是振動錘；射水法是使用壓力較大的水泵對樁身進行施壓，水泵的優勢在于既能減少樁身進入地基的摩擦阻力，又可以促使樁身快速準確地嵌進地基之中；壓入法是利用樁身壓入地基的原理，在樁頭處添加一個較強的靜力，壓入法施工，不會對周圍環境造成太大影響，也不會對樁頭造成破壞[1]，建設單位在該施工步驟通常采取壓裝機，但由于壓裝機重量較大，給移動和安裝工作造成一定困難。

灌注樁施工建設的重要環節是灌注樁成孔，取土成孔和擠土成孔是灌注樁成孔的兩種主要施工方法。施工過程中，不同的成孔方法采用不同的施工機械。例如：在實際施工操作中，擠土成孔方法首先是根據之前設計好的深度，選用機械振動錘將一根鋼管嵌入規定的深度范圍，然后再拔出完成灌注樁成孔，而取土成孔要利用沖劑式鉆孔機、循環鉆孔機以及螺旋鉆孔機三種不同類型的機械[2]（圖1）進行沖擊、沖抓和會轉等施工，完成灌注樁成孔工作。

圖1 不同類型鉆孔機

2 橋梁樁基建設中的工程機械技術

2.1 預制樁施工機械技術

以振入法中使用的施工機械振動錘（圖2）為例，分析預制樁施工技術。

振動錘是預制樁施工技術中最常用的施工機械。振動錘和振搗器的結構區別在于振搗器在打樁過程中對樁頭施加壓力的是振搗板，而振動錘的組成部分包括電機、三角皮帶、樁帽以及振動器和傳送帶。在實際預制樁施工過程中，振動錘的工作原理是振動器由電機帶動發出動力，再由三角皮帶和傳送鏈將振動力傳送到振動器，致使偏心軸反向回轉，振動器因軸線變化而逐漸開始振動，進而大大的減少樁身周圍的摩擦力，最終確保樁身嵌入樁基內部。為避免振動錘在施工過程中出現較大的振動，在振動錘內部結構加入彈簧裝置，實現機械內部減振。在振動錘施工機械中通常將裝有彈簧裝置的振動器稱為柔性振動錘，沒有彈簧裝置的則為剛性振動錘。不同樁基需要不同的振動力度，通過皮帶傳送過程可以對振動頻率進行適當調節。

2.2 灌注樁施工機械技術

灌注樁施工的重點環節是成孔，具體的成孔方法包括沖擊成孔、沖抓成孔以及回轉鉆削沖孔三種方法，不同的成孔方式選用的工程機械也不一樣。

（1）沖擊成孔。在起重機吊桿上設計一個沖擊錐，使用沖擊錐將石料打碎形成空洞，然后將泥漿灌注到形成的空洞里，料渣可以通過泥漿浮力清除。無論黏土土層還是砂土土層都可以采用沖擊成孔的方法，因此，在實際灌注樁成孔施工中沖擊成孔應用較為廣泛。

（2）沖抓成孔。將成孔需要的石料使用鉆架中的沖抓斗進行沖抓，該類方式主要適用于卵石土質層的灌注樁成孔施工，同時，為保證施工安全，要使用套管配合完成成孔。

（3）回轉鉆削成孔。主要是利用鉆孔機帶動鉆桿和鉆頭回轉，對土壤進行高壓沖擊，形成鉆孔。需要注意的是，應用該技術過程中一定要注意在進行鉆削成孔時要在鉆桿位置設計配合的回轉機構，該機構在鉆頭安裝時要安裝在鉆桿下面，同時根據不同的土壤施工選擇合適的鉆頭型號。

圖2 振動錘

3 橋梁工程機械設備使用與維護管理措施

3.1 橋梁機械設備的基礎管理

橋梁機械設備在使用中一定要做到合理搭配、安全運用。在橋梁施工前，工作人員對整個工程項目要有全面的認識，清楚施工現場現有的施工機械設備，對其進行合理的分配利用，從而提高施工機械的使用效率[3]。同時，在實際施工中一定要做好橋梁機械設備的基礎管理工作，對于施工現場使用的重量較大的機械設備，必須要按規定進行操作，確保施工的安全性，避免出現生產安全事故。還有就是要做好各個機械的護理保養工作，避免出現生銹等問題，保證所有機械設備在實際施工操作中安全運行。

3.2 運行管理組織和管理制度

在橋梁工程建設中，只有建立完善高效的運營管理組織和管理制度，才能確保整個工程機械的工作效率。如果卻缺乏健全的管理機制，在使用工程機械方面則會出現混亂，對整個機械設備造成管理缺失[4]。因此一定要根據相關的法律要求、按標準建立專業管理組織機構。在選取管理機構人員時，要保證每個工作人員都有較強的工作責任意識，積極學習相關機械專業知識，做好相關的管理工作，避免因管理不當給企業造成損失。

3.3 機械設備操作人員的培訓

橋梁機械設備操作人員的專業知識和操作技能，對整個施工安全有很大的影響，因此必須提高施工機械操作人員的專業技能以及自身素質[5-6]。首先要加強操作人員的責任意識，讓操作人員充分認識到自己所承擔的重要責任，不僅做好機械設備的保養護理工作，同時也在工作中時刻擁有較強的責任意識，避免施工機械出現不必要的損壞，確保工程建設高效平穩進行。還有就是提高操作人員的專業知識和操作技能，定期對操作人員進行學習培訓，選用有工作經驗的人員參加，防止因操作人員失誤造成重大生產安全事故，提高施工機械的使用率，提高建筑項目的施工效率。

4 結束語

在橋梁樁基施工過程中使用工程機械技術，對促進橋梁建設有重要的作用，但是在實際使用工程機械技術施工過程中，一定要按照規定要求分配使用施工機械，確保施工建設的安全性，從而提升施工效率，確保高質量完成建筑項目。