工程机械技术在桥梁桩基施工上的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 工程机械技术在桥梁桩基施工上的 应用 摘要：随着工程机械应用技术不 断的发展,在桥梁工程施工中,需要使用 大量的工程机械，大量合理的运用工程 机械施工,带来了高质量和高效率。本文 主要是对桥梁桩基施工中所用工程机械 的应用分析和对比，帮助大家在施工中 合理利用工程机械。 中国论文网 /2/view-12901321.htm 关键字：工程机械、桩基、机械 化 Abstract: with the mechanical engineering application technology constantly on the development of bridge construction, the need to use a large -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 number of engineering machinery, a large number of reasonable use of mechanical engineering construction, bring high quality and high efficiency. This paper is mainly used in the construction of the bridge pile foundation engineering machinery application analysis and contrast, to help you in the construction of rational use of construction machinery. Key word: engineering machinery, pile foundation, mechanization 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 前言 我们的目标是让大家合理的利用 工程机械，在实际应用中给项目施工带 来高质量、高效率，同时也带来高效益。 在不断地摸索与实践中，在项目施工的 其他方面也做好工程机械施工应用。 1 桩工机械的用途与分类 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1.1 按基础桩类型分类 1.1.1 预制桩施工机械 预制桩施工主要有四种方法:打入 法、振入法、射水法和压入法,不同的施 工方法对应不同的施工机械。 1 打入法即利用冲击能量冲击 桩头,把桩打入土中,使用的机械是各类 锤。 2 振入法是利用高频振动器在 桩头上施振,使桩在自重和振动器冲击力 的作用下贯入土中,所采用的机械是振动 锤。射水法是利用高压水泵通过射水管 沿桩身冲击其周围的土壤,减少土壤对桩 身的摩擦阻力,桩靠自重沉入土中。压入 法是给桩头施加强大的静压力,把桩压入 土中。这种施工方法噪声极小,桩头不受 损坏。但使用的压桩机非常笨重,组装迁 移都较困难。 1.1.2 灌注桩的施工机械 灌注桩的施工关键在成孔,成孔 的方法有挤土成孔法和取土成孔法,不同 的施工方法对应不同的施工机械。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 1 挤土成孔法是把一根钢管打 入土中,至设计深度后将钢管拔出,即可 成孔。这种施工方法常用振动锤。 2 取土成孔法可分为冲击成孔、 冲抓成孔和回转钻削成孔等。采用的机 械主要有：冲击式钻孔机、循环钻孔机 和螺旋钻孔机等。 1.2 按驱动的方法分类 按驱动的方法分有落锤、气锤、 柴油锤和振动锤四种。 1.2.1 落锤 它是将一个重铁块,悬挂在桩架顶 端定滑轮的钢丝绳上,由于其提升到一定 的高度后再让它自由落下,靠锤的自重冲 击桩头。这是一种古老的设备,由于其效 率过低,劳动强度大,故目前基本上不再 使用。 1.2.2 气锤 它是利用蒸汽或压缩空气的能 量,使气缸中的活塞产生往复运动而冲击 桩头。前者称蒸汽锤,使用历史较悠久 (后者是随着制备压缩空气技术的发展 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 而采用的。两者的结构和工作原理相同。 1.2.3 柴油锤 它的基本部分为一个特制的二 冲程柴油机,它依靠柴油机在气缸内燃烧 膨胀时所作的功,将冲击锤头提升到一定 的高度,然后再自由下冲击桩头。它与气 锤相比,效率高、使用方便、轻便易于搬 动,故目前使用较广泛。 1.2.4 振动锤 它是利用电动机驱动一个振动器, 使之在垂直方向产生振动,然后将激振力 传给桩头使之下沉,故它又称为振动桩锤。 它也适用于拨桩。 1.3 按锤头的冲击动能分类 按锤头的冲击动能来分,有单作用 式和双作用式两种。 1.3.1 单作用式 锤头的冲击动能,仅仅是依靠锤头 的自重在自由下落时冲击桩头产生。如 落锤、单动气锤及柴油锤都属于这种型 式。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 1.3.2 双作用式 锤头的冲击动能,是由其自重及附 加冲击力两种动能之和产生。如双动气 锤的冲击锤头升降都是靠气力,锤头下落 冲击桩头时,其冲击动能不但有锤头的自 重,而且还有作用于锤头的气力所致。因 此,它比单作用式的冲击动能大,生产效 率高。 1.4 按操纵情况分类 1.4.1 人工操纵式 锤头的升降全是由工人控制的。 如落锤的升降是利用人工通过绞车来操 纵的,因其劳动强度大,生产效率低,故目 前基本上不再使用。 1.4.2 半自动化操纵式 锤头的升靠人工控制,而下落则自 动控制。单动气锤就是属于半自动化操 纵。气缸的上升是由人工控制气体从空 心活塞杆进入气缸上腔,推动气缸上移。 气缸下落则靠操纵机构自动切断进气通 路,并打开气缸上腔的排气道,使缸内的 气体排出,于是气缸就自行下落而冲击桩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 头。 1.4.3 自动化操纵式 锤头在工作中其上下运动靠本身 机构自动控制的。也就是说启动时只要 将锤头升起,然后使其落下,启动后的锤 头升降就可以自动控制了。如双动气锤 头在上下运动中,是通过配气机构自动配 气的,不再需要人工操纵。 2 预制桩施工机械 2.1 柴油桩锤的构造及工作原理 气锤虽然经过一些改进有良好的 技术性能但由于其本身很笨重,加之在工 作时还需配备笨重的锅炉或空气压缩机, 因此移运很不方便。为了便于移运和迅 速开工,常采用柴油桩锤。柴油桩锤的工 作原理和二冲程柴油机大致相同,它不是 依靠外来的能量来工作,而是利用柴油在 气缸内燃烧的爆炸力来抬升锤头,然后自 由落下冲击桩头。 柴油桩锤有导杆式和筒式两种。 前者的锤头为下端开口的气缸,它沿着两 根导杆上下移动冲击锤座,锤座将其冲击 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 动能传给下面的桩头 ,使桩下沉。活塞定在锤座上端面 的中,即活塞是固定的,气缸是移动的冲 击锤头。后者的锤头是一个重型长活塞, 它在上端开口的气缸内上下移动冲击锤 座,然后将其冲击动能传给桩头而使桩下 沉,即气缸是固定的,而活塞是移动的冲 击锤头。 2.2 振动桩锤的构造及工作原理 振动沉桩法和冲击沉桩法相比,效 率较高、设备简单、费用较低、质量轻、 体积小、搬运方便、桩头不易损坏、沉 桩时横向位移小,还可用于拨桩。振动桩 锤按其作用原理的不同,有振动锤和振动 冲击锤两种。 2.2.1 振动锤 振动锤的构造及工作原理与振捣 器基本相同,不过将振捣板改为打桩用的 桩帽而已。它由振动器、电动机、桩帽 以及三角皮带或链传动等主要部分组成。 简单的振动器的电动机用螺栓,直 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 接固定在振动器外壳的上端面上,电动机 通过三角皮带或链传动将其动力传至振 动器的两根偏心轴上,使两偏心轴反向同 步回转。这样,振动器就沿着桩的轴线作 定向振动,使桩体周围上层的摩擦阻力显 著下降,于是桩体借其自重而下沉。具有 弹簧支撑的振动锤,其电动机与振动器之 间装有螺旋弹簧,以作减振装置。装有减 振装置的振动锤称为柔性振动锤而不装 减振装置者为刚性振动锤,柔性振动锤不 易损坏。可采用更换传动皮带轮的办法 调整振动频率。也有把偏心块做成可更 换的,以适应在不同的土壤上打不同桩对 激振力的要求。 2.2.2 振动冲击锤 振动冲击锤所产生的振动,不是直 接传到桩体上,而是通过冲击板作用在桩 体上。它沉桩入土既靠振动,又靠冲击, 故沉桩效率比振动锤高。适用于粘性土 壤和坚硬的土层上打桩和拨桩。 3 灌注桩施工机械 3.1 冲抓成孔 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 冲抓成孔是利用一个悬挂在钻架 上的冲抓斗直接抓取套管内已冲击的土 石料,然后升起卸于孔外。它的构造和工 作原理与抓斗挖掘机相似。这种冲抓斗 可用来冲抓任何种类的土壤和夹有卵石 的地层。它配合下套管施工时,可在套管 中央一直向下冲挖,套管内壁的土石料不 断向中央塌落,故套管能顺利地向下压。 3.2 冲击成孔 冲击成孔是在起重机的长臂吊杆 上悬挂一个冲锥,利用冲锥上下往复的冲 击动,将孔中的土石料冲碎,再由泥浆泵 向孔内灌入泥浆,使冲碎的料渣浮起,然 后用挖渣筒将浆渣掏出孔外卸掉。 冲击成孔适用于粘性土、砂性 土和砂砾等多种土质。它是克服坚硬地 层及多种交错地层行之有效的方法,所以 在公路桥基的施工中得到较广泛的应用。 它的缺点是冲锥磨损较快,从而增加了维 修焊补的工作量。冲锥有各种不同的形 状,但其冲刃大多为十字形。 3.3 回转钻削成孔 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 回转钻削成孔是用钻孔机驱动钻 杆和钻头进行回转,同时向下施压钻头旋 转中切下的土壤,混入泥浆中排出孔外。 因此钻孔机的基础车上必须设有驱动钻 杆的回转机构。钻头是钻孔的主要工具, 它安装在钻杆的下端。钻头视钻孔的土 质及施工方法的不同有不同的形状,其切 削刃也有许多不同的形式,便于在钻孔时 合理选用。 3.3.1 正循环施工 泥浆流动的方向顾着钻孔方向形 成正向循环即将清水从胶管顺着钻杆和 钻头的中心孔送向孔底。冲起的渣浆沿 孔壁向孔口溢出,然后流进沉淀池。沉淀 后的清水再用水泵吸出,送入钻杆和钻头 的中心孔。泥浆就这样顺着钻孔方向形 成反复的正向循环。 3.3.2 反循环施工 泥浆流动的方向逆于钻孔方向。 即水从泥浆池经流槽流进钻杆外面的钻 孔中,冲起的渣浆用泥浆泵由钻杆的中心 孔吸出,经胶管排于沉淀池内,沉淀后的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12