静压桩机如何压预制桩

日期:2017-03-24 浏览:16

预制桩,在打入到地下之前,只是一个钢筋混凝土构件,只有打入到地下,成为建筑物的一部分并为建筑物提供一定的承载力的时候,才能称为桩;而桩与桩上面的承台,统称为桩基础。就像建筑物的鞋子一样,为建筑物高高耸立,提供“鼎力相助”。

静压桩机如何压预制桩?把预制桩整到地下,一般是压下去、打下去、振下去等等,最常用的就是压下去和打下去两种。

今天就说压下去这种方法。简单地说,就是用重物压在预制桩上,把它给压入到地下指定深度。通常我们压桩使用的机械,称为静压桩机。就是用这个机械压住预制桩,通过桩机自重压在桩身上,用压力破坏土体结构,让桩体刺破土体穿入到土体内部到达指定位置。既然是通过桩机自重压桩,那么桩机的重量就要相当大。静压桩机包括两大部分,一部分是配重块,一般都是实心铁块,根据所需要的压桩力的大小配置在桩机上;另一部分就是桩机自身,包括行走、调平、抱桩、起吊、操作等几部分机构,通过这几部分的协调动作,达到压桩的目的。

静压桩机因为是通过液压系统实现各个机构的动作,所以操作过程中,除了液压油泵电机的工作声音外,基本上没有太多噪音,所以称为静压桩机,或者静力压桩机。如果尽力避免操作过程的磕磕碰碰发出的声音,那么静压桩机工作中产生的噪音很低,也就非常适合在城市里或者夜间操作施工。

静压桩机具有低噪、高效的优点,自然也就有自身过重、基体庞大的缺点。自身过重,对施工场地地耐力要求就更高;机体庞大,对场地的工作面范围要求就更高。

以一台湖南山河智能公司生产的600吨静压桩机(最大极限压桩力可以达到600吨)为例,桩机与地面最小接触面为35㎡,当桩机实现最大压桩力600吨时,地面每平米的地耐力需要达到20吨,这个在一般天然地基肯定是达不到,需要进行硬化处理。但是实际上,静压桩机日常工作的最大压桩力一般不超过极限压桩力的80%,否则会对机体造成一定损伤。

同样这台桩机,占地成4.9×10米的长方体,压桩的位置位于长方体中心,也就是说,桩中心距离桩机的外缘最小为2.45米和5米,如果考虑到压桩机边缘巨大压力对土体的挤压破坏,施工中桩机外缘到现有建构筑物的安全距离应考虑在横向3米、纵向6米的范围外。

当然,为了考虑到某些场地要求必须靠近现有建筑物距离小于3米的特殊需求,桩机厂家也制造了一种所谓的“边桩”机构,也就是把压桩的重心从正常的桩机中心位置移到桩机纵向一端的位置。这样虽然解决了距离的问题,代价就是实际压桩力降低了50%以上,也就是号称能压600吨的压桩机,实际边桩压桩力达不到300吨。

再说静压桩实现“压”这个动作的机构,有两种方式:一种是在桩身顶部加一个油缸,通过油缸动作,把桩给蹬入地下;另一种是在桩身腰部通过几个横向油缸动作把桩抱住,再用竖向油缸去向下蹬横向油缸,把桩压入地下。前者称为“顶压式”,后者称为“抱压式”。因抱压式设计更科学合理,所以应用也就更普遍。

静压桩机在施工过程中的工作记录,一般都是通过目测压桩入土的深度和压力值,间隔性的记录深度/压力数据(精度一般为1米),最后形成原始记录表。但是因为是人为读数、记录,有时候会出现记录不及时、不真实的情况,基于此我们曾经研制过自动记录仪,也就是通过距离传感器记录桩的入土深度,通过压力传感器记录与深度对应的压力值和时间(精度可以达到0.1米),再传入中央处理器进行处理,最后形成真实可靠的原始记录。可惜的是,因为种种原因,这台记录仪研制成功之日,也成为束之高阁之时。后来,听闻焦总曾经参加过一次验收会,即是对其他单位研制的类似的记录仪的验收,并且他们申请了专利。有时不免感慨,工作就是大河行船,不进则退。

静压桩机的移动,是一种“步履”机构。在国产常用的打桩机移动方式中,分为滚杠式、步履式和履带式。

滚杠式一般都是通过电机带动钢丝绳滑轮或者滑轮组配合人工扳转方式移动桩机,机械化程度低,移动较慢,费人费力,转向困难,成本低,一般适用于自重较轻的桩机(常见于双轴深层水泥搅拌桩机)。

步履式相对滚杠式机械化程度高,一般都是通过液压系统,油缸操作的方式,设置一组脚丫子,就像人走路一样,迈腿前进、转向,机械化程度高,移动相对较快,不需要人辅助工作,只需要操作人员操控即可,成本相对高一些,这是目前国产大型桩工机械采用比较多的行走方式,非常适用于自重较重的大型桩机(常见于静压桩机和三轴水泥搅拌桩机)。

履带式,则是在桩机下面安装一个履带行走的底盘,就像挖掘机一样,通过液压系统控制双侧履带的前后行走、转向,移动和转向灵活,不需要人工辅助工作,一个人操控即可,因为机械化程度最大,所以成本最高,这是国外桩工机械最多采用的行走方式,适用于一般和较大桩工机械,不适用于像静压桩机等自身过重的机械。

正是由于静压桩机自重过大,对场地地耐力要求更高,且静压桩更是一种相对“温和”的施工方式。所以对于有些地耐力不好的场地、或者通过静压这种“温和”方式压不动的桩,就需要一点简单粗暴的方式把他打下去,那就是----锤击桩