公路施工机电基础5单元桥梁工程机械施工课件.ppt

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1、《公路工程施工机电基础》（多学时）单元五桥梁工程机械施工单元五桥梁工程机械施工单元学习目标1．认识桩工机械、水泥混凝土机械、起重机械与架桥设备的类型、组成和结构特点；2．简述桩工机械、水泥混凝土机械、起重机械与架桥设备工作装置的基本工作原理；3．认识桩工机械、水泥混凝土机械、起重机械与架桥设备的选用与使用；4．了解此类机械施工作业方法和生产率计算；5．能根据使用技术和选用原则组织此类机械进行机械化施工。5.1桩工机械施工一桩工机械的类型及结构特点用于完成预制桩的打入、沉入、压入、拔出或灌注桩的成孔等作业的机械称为桩工机械。按工作原理分打桩机、压桩机、振动沉桩机、灌注桩钻孔机等。桩工机械

2、主要用于各种桩基础、地基改良加固、地下连续墙及其他特殊地基基础等工程的施工。根据施工预制桩或灌注桩的不同，把桩工机械分为预制桩施工机械和灌注桩施工机械两大类。5.1桩工机械施工1）预制桩施工机械施工预制桩主要有三种方法：打入法、振动法和压入法。(1)打入法打入法是用打桩机靠桩锤冲击桩头，在冲击瞬间桩头受到一个很大的力，使桩贯入土中。打桩机由桩锤和桩架组成。打入法的桩锤有四种型式：落锤。贯入力低，生产效率低，对桩的损伤较大；柴油桩锤。公害(噪声及污染)较为严重；气动桩锤。以压缩空气为动力；液压桩锤。具有冲击频率高、冲击能量大、公害少等优点，但构造复杂，造价高。5.1桩工机械施工(2)振动

3、法振动法是用振动沉拔桩机，靠振动桩锤使桩身产生高频振动，使桩尖处和桩身周围的阻力大大减小，桩在自重或稍加压力的作用下贯入土中。(3)压入法压入法采用静力压拔桩机对桩施加持续静压力，把桩压入土中。这种施工方法噪声极小，桩头不受损坏。但是压桩机本身比较笨重，组装、迁移都较困难。除以上施工方法外，还有钻孔插入法、射水沉拔法和空心桩的挖土沉桩法等。5.1桩工机械施工2）灌注桩施工机械灌注桩的施工关键在成孔。成孔办法有挤土成孔法和取土成孔法。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。这种施工方法中常用振动桩锤，因为振动桩锤既可将钢管打入，还可将钢管拔出。取土成孔法取土成孔

4、法主要采用的成孔机械有：全套管钻孔机、回转斗钻孔机、反循环钻孔机、螺旋钻孔机和钻扩机等。5.1桩工机械施工二柴油打桩机柴油打桩机由柴油桩锤和打桩架组成。主要工作参数：冲击部分质量w、行程H、一次冲击最大能量E和每分钟冲击次数n。履带式打桩架的优点是稳定性好，承受横向载荷的能力大。由于斜撑是伸缩式的，所以立柱能够倾斜。打桩时，桩锤的冲击力通过桩帽传给桩。桩锤装在打桩架的立柱上。由起升机构提升和启动，桩锤启动后，起升机构松放，桩锤沿立柱将桩打入地下。柴油桩锤靠活塞的往复运动产生冲击进行沉桩，活塞往复运动的能量来源是不断喷入的柴油。柴油桩锤是柴油打桩机的主要部件，按构造不同分为导杆式和筒式两

5、种。导杆式构造简单，造价低，但打击效率不高；筒式柴油锤是目前广泛采用的打桩设备。5.1桩工机械施工三振动沉拔桩机振动沉拔桩机由振动桩锤和通用桩架或通用起重机械组成。振动桩锤系利用机械振动法使桩沉入或拔出。振动桩锤按作用原理分为振动式和振动冲击式；按动力装置与振动器连接分为刚性式和柔性式；按振动频率分为低、中、高和超高频等。振动桩锤不仅适合于沉桩，而且适合于拔桩。沉桩、拔桩的效率都很高，故称这种桩机为振动沉拔桩机。振动桩锤为电力驱动。振动桩锤的优点是工作时不损伤桩头；噪声小，不排出任何有害气体；使用方便，可不用设置导向桩架，用普通起重机吊装即可工作；不仅能施工预制桩，而且也适合施工灌注桩

6、。振动桩锤是使桩身产生高频振动并传给桩周围的土壤，在振动作用下破坏桩和土壤的粘接力，减小阻力使桩在自重作用下下沉。5.1桩工机械施工四灌注桩成孔机械1）挤土成孔设备挤土成孔是把一根与孔径相同的钢管打入土中，然后把钢管拔出即可成孔。挤土成孔设备是由打桩架和振动桩锤组成。在振动桩锤1下部装有一根与桩径相同的桩管4，桩管上部有一加混凝土的加料口3，桩管下部为一活瓣桩尖5。桩管就位后开始振动桩锤，使桩管沉入土中。活瓣桩尖受到端部土压力作用，紧紧闭合。达到设计标高以后，根据要求放钢筋笼，将混凝土从加料口注入桩管内。启动振动桩锤，逐渐将桩管拔出。拔管时活瓣桩尖在混凝土重力作用下打开，混凝土落入孔内

7、，一面拔管一面振动，孔内混凝土浇筑得很密实。最后形成桩。采用挤土的方法一般只适于直径为50cm以下的桩。对于大直径桩采用取土成孔的方法。5.1桩工机械施工振动灌注成孔桩工艺过程a)组成b)桩管下沉到位c)混凝土注入d)混凝土浇筑密实e)形成桩1-振动桩锤；2-减振弹簧；3-加料口；4-桩管；5-活瓣桩尖；6-上料斗5.1桩工机械施工2）旋转式钻机由带转盘的基础车、钻杆回转机构、钻架、工作装置(钻杆和钻头)等组成。旋转钻机利用旋转的工作装置切下土