橋梁樁基建設(shè)中的工程機(jī)械技術(shù)

李茂富

（中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司，江蘇無(wú)錫 214028）

1 橋梁樁基工程機(jī)械分類

預(yù)制樁及灌注樁施工屬于橋梁樁基建設(shè)基礎(chǔ)樁的兩種施工方式。其中預(yù)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(jī)械參與施工建設(shè)。例如：打入法使用各種錘類打樁機(jī)將樁頭打入地基；振入法是利用高頻率振動(dòng)機(jī)械將樁頭深入到地面內(nèi)部，所使用的機(jī)械是振動(dòng)錘；射水法是使用壓力較大的水泵對(duì)樁身進(jìn)行施壓，水泵的優(yōu)勢(shì)在于既能減少樁身進(jìn)入地基的摩擦阻力，又可以促使樁身快速準(zhǔn)確地嵌進(jìn)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(gè)較強(qiáng)的靜力，壓入法施工，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成太大影響，也不會(huì)對(duì)樁頭造成破壞[1]，建設(shè)單位在該施工步驟通常采取壓裝機(jī)，但由于壓裝機(jī)重量較大，給移動(dòng)和安裝工作造成一定困難。

灌注樁施工建設(shè)的重要環(huán)節(jié)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(guò)程中，不同的成孔方法采用不同的施工機(jī)械。例如：在實(shí)際施工操作中，擠土成孔方法首先是根據(jù)之前設(shè)計(jì)好的深度，選用機(jī)械振動(dòng)錘將一根鋼管嵌入規(guī)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(jī)、循環(huán)鉆孔機(jī)以及螺旋鉆孔機(jī)三種不同類型的機(jī)械[2]（圖1）進(jìn)行沖擊、沖抓和會(huì)轉(zhuǎn)等施工，完成灌注樁成孔工作。

圖1 不同類型鉆孔機(jī)

2 橋梁樁基建設(shè)中的工程機(jī)械技術(shù)

2.1 預(yù)制樁施工機(jī)械技術(shù)

以振入法中使用的施工機(jī)械振動(dòng)錘（圖2）為例，分析預(yù)制樁施工技術(shù)。

振動(dòng)錘是預(yù)制樁施工技術(shù)中最常用的施工機(jī)械。振動(dòng)錘和振搗器的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于振搗器在打樁過(guò)程中對(duì)樁頭施加壓力的是振搗板，而振動(dòng)錘的組成部分包括電機(jī)、三角皮帶、樁帽以及振動(dòng)器和傳送帶。在實(shí)際預(yù)制樁施工過(guò)程中，振動(dòng)錘的工作原理是振動(dòng)器由電機(jī)帶動(dòng)發(fā)出動(dòng)力，再由三角皮帶和傳送鏈將振動(dòng)力傳送到振動(dòng)器，致使偏心軸反向回轉(zhuǎn)，振動(dòng)器因軸線變化而逐漸開始振動(dòng)，進(jìn)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(nèi)部。為避免振動(dòng)錘在施工過(guò)程中出現(xiàn)較大的振動(dòng)，在振動(dòng)錘內(nèi)部結(jié)構(gòu)加入彈簧裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)械內(nèi)部減振。在振動(dòng)錘施工機(jī)械中通常將裝有彈簧裝置的振動(dòng)器稱為柔性振動(dòng)錘，沒(méi)有彈簧裝置的則為剛性振動(dòng)錘。不同樁基需要不同的振動(dòng)力度，通過(guò)皮帶傳送過(guò)程可以對(duì)振動(dòng)頻率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

2.2 灌注樁施工機(jī)械技術(shù)

灌注樁施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)是成孔，具體的成孔方法包括沖擊成孔、沖抓成孔以及回轉(zhuǎn)鉆削沖孔三種方法，不同的成孔方式選用的工程機(jī)械也不一樣。

（1）沖擊成孔。在起重機(jī)吊桿上設(shè)計(jì)一個(gè)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(guò)泥漿浮力清除。無(wú)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(shí)際灌注樁成孔施工中沖擊成孔應(yīng)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(jìn)行沖抓，該類方式主要適用于卵石土質(zhì)層的灌注樁成孔施工，同時(shí)，為保證施工安全，要使用套管配合完成成孔。

（3）回轉(zhuǎn)鉆削成孔。主要是利用鉆孔機(jī)帶動(dòng)鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)，對(duì)土壤進(jìn)行高壓沖擊，形成鉆孔。需要注意的是，應(yīng)用該技術(shù)過(guò)程中一定要注意在進(jìn)行鉆削成孔時(shí)要在鉆桿位置設(shè)計(jì)配合的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在鉆頭安裝時(shí)要安裝在鉆桿下面，同時(shí)根據(jù)不同的土壤施工選擇合適的鉆頭型號(hào)。

圖2 振動(dòng)錘

3 橋梁工程機(jī)械設(shè)備使用與維護(hù)管理措施

3.1 橋梁機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)管理

橋梁機(jī)械設(shè)備在使用中一定要做到合理搭配、安全運(yùn)用。在橋梁施工前，工作人員對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目要有全面的認(rèn)識(shí)，清楚施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的施工機(jī)械設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行合理的分配利用，從而提高施工機(jī)械的使用效率[3]。同時(shí)，在實(shí)際施工中一定要做好橋梁機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)使用的重量較大的機(jī)械設(shè)備，必須要按規(guī)定進(jìn)行操作，確保施工的安全性，避免出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故。還有就是要做好各個(gè)機(jī)械的護(hù)理保養(yǎng)工作，避免出現(xiàn)生銹等問(wèn)題，保證所有機(jī)械設(shè)備在實(shí)際施工操作中安全運(yùn)行。

3.2 運(yùn)行管理組織和管理制度

在橋梁工程建設(shè)中，只有建立完善高效的運(yùn)營(yíng)管理組織和管理制度，才能確保整個(gè)工程機(jī)械的工作效率。如果卻缺乏健全的管理機(jī)制，在使用工程機(jī)械方面則會(huì)出現(xiàn)混亂，對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)備造成管理缺失[4]。因此一定要根據(jù)相關(guān)的法律要求、按標(biāo)準(zhǔn)建立專業(yè)管理組織機(jī)構(gòu)。在選取管理機(jī)構(gòu)人員時(shí)，要保證每個(gè)工作人員都有較強(qiáng)的工作責(zé)任意識(shí)，積極學(xué)習(xí)相關(guān)機(jī)械專業(yè)知識(shí)，做好相關(guān)的管理工作，避免因管理不當(dāng)給企業(yè)造成損失。

3.3 機(jī)械設(shè)備操作人員的培訓(xùn)

橋梁機(jī)械設(shè)備操作人員的專業(yè)知識(shí)和操作技能，對(duì)整個(gè)施工安全有很大的影響，因此必須提高施工機(jī)械操作人員的專業(yè)技能以及自身素質(zhì)[5-6]。首先要加強(qiáng)操作人員的責(zé)任意識(shí)，讓操作人員充分認(rèn)識(shí)到自己所承擔(dān)的重要責(zé)任，不僅做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)護(hù)理工作，同時(shí)也在工作中時(shí)刻擁有較強(qiáng)的責(zé)任意識(shí)，避免施工機(jī)械出現(xiàn)不必要的損壞，確保工程建設(shè)高效平穩(wěn)進(jìn)行。還有就是提高操作人員的專業(yè)知識(shí)和操作技能，定期對(duì)操作人員進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，選用有工作經(jīng)驗(yàn)的人員參加，防止因操作人員失誤造成重大生產(chǎn)安全事故，提高施工機(jī)械的使用率，提高建筑項(xiàng)目的施工效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

在橋梁樁基施工過(guò)程中使用工程機(jī)械技術(shù)，對(duì)促進(jìn)橋梁建設(shè)有重要的作用，但是在實(shí)際使用工程機(jī)械技術(shù)施工過(guò)程中，一定要按照規(guī)定要求分配使用施工機(jī)械，確保施工建設(shè)的安全性，從而提升施工效率，確保高質(zhì)量完成建筑項(xiàng)目。