工程机械技术在桥梁桩基施工上的应用

印炳浩

摘 要：随着社会的不断发展与进步，有越来越多工程机械技术应用到桥梁工程建设之中，这从某种程度上极大的推动了我国建筑桥梁行业的发展，为此笔者将从桥梁桩基工程机械的用途与分类出发，阐释工程机械技术在预制桩施工以及灌注桩施工中的应用，希望能够以此来促进桥梁桩基施工中工程机械技术的合理应用。

关键词：工程机械技术；桥梁桩基；施工应用

运用机械器具生产是人类智慧的一种体现，尤其是在经济建设迅速发展的今天，社会之中对于桥梁桩基施工的要求越来越高，因此在进行桥梁桩基施工时，也必须要改变以往的施工工艺与施工方法，将更多的工程机械技术应用在施工过程中，但是由于桥梁桩基施工与土层结构结合密切，因此在应用工程机械技术还有很多需要注意的地方有待研究。

1 桥梁桩基工程机械的用途与分类

在进行桥梁桩基施工时可以进行以下两种工程机械分类：

第一从基础桩类型，可以分为预制桩施工机械和灌注桩施工机械两类，首先预制樁施工大致可以分为四种方法，即打入法、振入法、射水法、压入法，不同的方法采用的施工机械各有不同，如打入法就是将桩头打入到地基之中，在这个过程中使用的机械主要是各种锤类，而振入法则是运用一些高频振动器械，將桩头深入土中，在这一阶段采用最主要的器械为振动锤，而射水法则主要是通过一些高压水泵，将桩身更好的嵌入到土壤之中，从而减少桩身嵌入过程中的摩擦力作用[ 1 ]。最后压入法就是在桩头施加一个比较强大的静力，从而将桩身更好的压入到土壤之中，而压入法的一大优势就是在施工过程中不会产生太大的噪音，并且也不会损毁桩头，通常情况下在这一过程中使用的器械为压桩机，但是这种机械比较笨重，在使用的过程中拆装与移动是比较费时费力的。其次是灌注桩，灌注桩施工的关键就在于成孔，而成孔的方法是有很多种的，如取土成孔或者挤土成孔，采用的成孔方式不同，在施工过程中应用的机械也会有所差异。如在进行取土成孔时，以冲击、冲抓和会转为主，因此在施工过程中会涉及到的施工器械有冲击式钻孔机、循环钻孔机以及螺旋钻孔机等，而在进行挤土成孔时，主要就是按照设计深度预定，从而将一根钢管打入到设计要求的深度范围内，在拔出成孔，因此在进行挤土成孔时最常见的一个应用机械就是振动锤。

第二按驱动方法进行分类，因此施工机械大致可以分为落锤、气锤、柴油锤、振动锤四种，首先落锤就是一个重铁块，然后通过钢丝将重铁块悬挂在桩架顶端，在使用的过程中将其提升到一定的高度，利用重力势能的转化，去冲击桩头从而在这个过程中形成一个力的作用，这是一种传统的施工机械，施工效率比较低，现下的桥梁桩基施工已经比较少见了。其次是气锤，这种机械主要是利用蒸汽压力，通过气缸中的活塞运动，从而形成一个反复冲击桩头的力，因此气锤又被称之为蒸汽锤，是在压缩技术发展过程中衍生而成的一种施工机械。再次是柴油锤，该机械的核心部分是二冲程柴油机，在柴油机膨胀做功时形成一个自下而上的冲击力，这种施工机械相比较前两种施工机械效率要更高一些。最后是振动锤，是用电机驱动工作的施工机械，通过垂直振动使桩头下沉，还可以应用在拔桩之中，是桥梁桩基施工中最常见的机械。

2 工程机械技术在桥梁桩基施工上的应用

2.1 预制桩施工机械技术应用

通过上述桥梁桩基工程机械的用途与分类介绍，可以知道预制桩施工可以分为打入法、振入法、射水法、压入法，四种施工方法，而在进行这四种施工方法时，最常用的一种施工机械就是振动锤，这是预制桩施工中工程机械技术的主要应用体现[ 2 ]。而振动锤的原理构造与振捣器的原理大致相同，只是将振捣器中的振捣板改为打桩过程中的桩帽，具体而言振动锤是由桩帽、振动器、电动机、三角皮带、传送链几个部分组成，在进行预制桩施工过程中，振动锤主要是通过电动机带动振动器，并通过三角皮带以及传送链这种动力以及振动力传送到振动器中，从而使偏心轴反向回转，这样振动器就可以在轴线的作用下开始振动，使桩身周围产生的摩擦力大幅度减少，从而实现桩基本身的自由下沉。并且由于在振动锤中还含有一定的弹簧装置，进而通过弹簧之间力的作用，可以实现机械内部减震，由于这种功能，因此现下将振动锤又细分为两种，将有弹簧减震的称之为柔性振动锤，没有弹簧减震的称之为刚性振动锤，而在频率的控制方面可以通过皮带传送来进行调节，从而适应不同桩基对于振力的要求。除此之外在进行预制桩施工还会使用到振动冲击锤，这种机械产生的振动并不是直接的作用到桩体上，而是利用冲击板进行力的转移，在沉入桩的过程中既有振动也有冲击，因此相比较振动锤而言，振动冲击锤沉桩效率要更高一些，并在可以适用于不同性质的土壤。

2.2 灌注桩施工机械技术应用

在灌注桩施工中关键步骤在于成孔，而成孔的方法可以分为三种，即冲击成孔、冲抓成孔、回转钻削成孔，成孔方式不同，应用的工程机械技术也各有不同，首先冲击成孔主要是在起重机的吊杆上栓置一个冲锥，然后利用冲锥力将石料打碎，从而形成一个空洞，然后在向这个孔洞之中注入一定的泥浆，利用泥浆浮力将料渣从孔外卸掉[ 3 ]。在进行冲击成孔时，无论是粘土还是沙土都可以进行，因此在桥梁桩基施工中应用是比较广泛的。其次冲抓成孔，主要是利用钻架中的冲抓斗，直接进行石料冲抓，这种成孔方式比较适合于卵石土质层，但是值得注意的是在使用过程中要进行相应的套管配合。最后钻削成孔，在进行钻削成孔时主要是应用钻孔机驱动钻杆与钻头回转，利用这种向下冲击的力，在土壤之中形成钻孔，在进行钻削成孔时，还要在钻杆处设置相应的回转机构，并且在进行钻头安装过程中，一定要安装在钻杆的下方，并且在不同的土壤施工中选用的钻头型号各有不同，这是该工程机械技术使用的要点。

3 总结

工程机械技术在桥梁桩基施工上的应用，极大的推动了我国桥梁建设行业的发展，但是在应用工程机械技术进行施工过程中，合理的器械应用是施工质量与施工效率的保障，这是施工技术人员需要注意的地方，为此还需要不断的研究。

参考文献：

[1] 汪鑫，徐世平.桥梁桩基施工质量控制措施[J].科技创新与应用，2015（07）.