樁基工程：液壓打樁在施工中的應用

液壓打樁錘在房建施工中的應用越來越多，首先介紹了其分類、工作原理以及優缺點，然后闡述了其使用要求和具體操作，并從成本、對地耐力的要求等多方面與靜壓樁機和柴油錘進行了對比分析。最后得出，液壓錘的綜合性較強。

在經濟的推動下，建筑行業、公路及橋梁建設事業均取得了顯著成果。如今，不管是高層建筑，還是路橋建設，荷載越來越大，對樁基礎的承載力提出了更高的要求。樁基礎的強度和承載能力直接決定著上層建筑的穩定和安全，一旦出現問題，極易引起不均勻沉降或坍塌現象。

樁基礎有沉樁和灌注樁兩種，前者是借助夯擊設備對預制樁施壓，將其夯入地下；后者則是先開孔，然后置入鋼筋籠，灌注混凝土。沉樁方式有多種，所用設備也各不相同，液壓打樁錘即是其中重要的一種。

一、    液壓打樁錘分類及其特點

沉樁方式

沉樁技術，即通過不同方式將預制樁沉入地基。因是提前制作，樁體質量相對較高，但該技術只適合用于一般的地基。若地基土層較堅固，則樁體很難沉入。同時，承受的荷載較大時，樁徑也比較大，也不適宜采用沉樁法。

常見的沉樁方式有：

②    錘擊樁。即將打樁錘起吊至一定高度，然后垂直落下，對樁體形成沖擊；
②振動沉樁。即將打樁機安裝在樁頂，通過振動力將其沉入地下；
③靜力壓樁。即利用樁架自重，加上滑輪組提供的靜反力將樁體沉入土中。

液壓錘原理及分類

液壓打樁錘屬于錘擊方式。其原理為：以液壓能為動力，將錘抬至一定高度，通過泄油或反向供油的方式，使錘加速下落，途中會產生較大沖擊力，將樁體夯入地基。因錘和樁帽直接接觸，同時完成沖擊力的傳遞，省去了夾樁裝置，對混凝土樁或鋼樁、木樁都較為適用。若有防水罩，還可進行水下作業。

依據工作原理，液壓打樁錘通常可分為以下兩類：

1、單作用式。即借助液壓油將打樁錘舉升到一定的高度，然后迅速松開，使錘自由落下對樁頂形成沖擊施加壓力，將其沉入土中。該方式采用的是重錘輕打理論，錘自身較重、下落速度慢，錘擊作用時間較長，且擊打時的貫入度較大，適用范圍廣，尤其是混凝土管樁。對樁體的損害較小；

2、雙作用式。利用液壓油價格打樁錘舉升到一定的高度，從液壓系統處獲得推動力，對錘形成沖擊，使其以更快的速度夯擊樁頂。該方式采用的是輕錘重打理論，錘自身相對較輕，此時作用于樁頂的除了錘自身重量，還有液壓系統提供的推動力，所以其沖擊速度比自由落體要快，錘擊作用時間較短，施加于樁頂的沖擊力更大，最適合打鋼樁。

液壓打樁錘有5種下落方式，分比為液壓缸雙作用方式、液壓缸驅動自由落下方式、液壓缸和鋼纜驅動自由落下方式、單作用油缸自由落下方式、沖擊體直接驅動自由落下方式。

液壓打樁錘的優缺點

錘擊樁所使用的錘體材料經過了一系列變化，包括筒式柴油錘、蒸汽錘、導桿式柴油錘、落錘及振動沉拔樁錘等。其中，筒式柴油錘因管理成熟、具有良好的經濟性而使用較多，但其施工時，在劇烈的振動中，通常會產生大量噪音，而且易出現油污飛濺的現象，不利于在醫院、居住區等地方使用。

而液壓錘操作簡單、使用靈活，能夠適應各種形狀的沉/拔樁。在工作時產生的噪音較低，若有規范的封閉處理，可起到良好的降噪效果，不會有油漬等臟污出現，比較環保清潔；管理控制時較方便，沖程調整、頻率控制等工作，1名操作人員就能完成；

啟動性能較好，每一錘都可以沉樁；作業時，筒式柴油錘從抬升到下落沖擊消耗的液壓能在60%左右，即作用于樁頂的力只有40%。與其相比，液壓錘整個過程的液壓能總消耗在5%左右，意味著作用于樁頂的力高達95%，可見其對能源的利用率較高；

另外，整體部件比較穩定，錘體可自由組合，以滿足各種需求。其不足之處主要在于價格昂貴，加上維護保養費用，小企業很難承擔得起。如果從國外購置，價格相對要便宜些，但不利于更換零件。

液壓打樁錘在房建施工中的使用要求

基礎要求

首先，在選擇液壓錘時，應保證其質量性能合格，動力裝置中溢流閥調節正確，并確保油路暢通，連接信號良好；其次，在運輸過程中，盡量保持平行放置，系有保險繩，以免因顛簸震蕩發生碰撞；拆卸時注意液壓油的含量，將損失降至最低。

拆除逆止閥時，不要將油管拆掉，為防漏油或有雜物進入，應將各進出油口擰緊；運輸后投入使用的液壓錘，在啟動前需進行調試，確保其能夠正常工作；而且，液壓錘應在樁帽內有緩沖材料的情況下啟動，否則難以起到良好效果。

液壓錘的具體操作
在使用液壓錘進行沉樁時，須按照要求操作每一步。首先應保證控制箱的導線、油管等與動力裝置完好的連接；在動力裝置啟動后，先慢速運行，當穩定后逐漸加速；打開控制板開關，合理調節行程開關，確保其處于正確位置；

若是人工控制，按動手控閥按鈕，錘就會被抬起；送掉按鈕，錘便會迅速下落；當進行連續作業時，“提升”、“停止”控制裝置應按照要求進行調整，同時將“輸出”開關調至“自動控制”位置；在使用全新的液壓錘時，應適量添加液壓油；工作完成后，將“輸出開關”調至關閉位置。

打擊力的可控性
主要是針對柴油打樁錘而言的，其工作原理為：先將錘芯吊至一定的高度，然后撤掉提吊力，使錘自由落下，產生沖擊力。通過對霧化柴油的壓縮，可引起柴油爆燃，爆發力將錘體頂起后再次下落。柴油錘依此循環往復的進行打樁，但其必須保證打樁錘有足夠的反作用力，因此需要保證地基土層的硬度。針對這一問題，液壓錘能夠有效地克服。

施工成本
就運輸成本而言，液壓錘比較穩定，當有變動時，主要受距離影響，變化較小；而靜壓樁機除了固定的樁機運輸成本，還涉及配重成本，其變動性很大。就沉樁速率而言，地質條件對液壓錘影響較大，而對靜壓樁機的影響相對較小；就動力來源而言，液壓錘使用的是柴油，主要受其影響；靜壓樁機以電能為主，當電價變化時，施工成本也會隨之變化。

預制樁在今后建筑、橋梁等行業的應用較多。從上述分析中可知，液壓打樁錘具有使用方便、污染少、適應性強等諸多優勢，必將成為最重要的沉樁方式。雖然其價格昂貴，但效率和質量高，綜合來看，有廣闊的前景。

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