[摘要]筒樁技術是近年開發(fā)的一種樁基礎技術，它是一種現(xiàn)澆混凝土薄壁筒形樁，具有節(jié)省材料、樁體質量連續(xù)、施工速度快、施工中無污染、工程造價低等諸多優(yōu)點。高頻液壓振動錘作為筒樁施工設備，具有電動振動錘所不具備的大功率、低噪聲和低振感的優(yōu)勢

[關鍵詞]筒樁技術 施工設備 振動錘

一、筒樁技術

筒樁是一種直接在地層中澆注的大直徑空心混凝土樁，它具有摩擦力大、抗彎強度高、施工效率高等優(yōu)點。與其他類型的灌注樁相比。在相同的混凝土用量情況下，筒樁具有兩個較大的摩擦面，并有很大的慣性矩:在滿足承載力要求的情況下，使用筒樁可大大節(jié)省建筑材料。采用目前效率最高的施工機械高頻液壓振動錘施工，工效可比挖孔灌注樁提高10倍，施工時不用取土，無需泥漿護壁，又由于用料省，比預制樁對地基造成的擠土效應小，如果遇有砂性土質地基，在通過液壓振動錘施工后，可達到很好的深層效果，可大幅提高地基的整體承載能力，即地層對樁的摩擦系數(shù)提高，無樁部位土體承載力提高。因此，筒樁除可用作普通建筑物承載樁外，對于鐵路、公路路基處理尤其適用，可大大降低施工后的沉降。

現(xiàn)場澆灌筒樁一般外徑為800~2000mm，壁厚為120一250mm，是中心充滿地基土的大直徑薄壁筒形樁體，它突破了沉管樁和預制樁對直徑的限制，使樁徑可大大增加;在成樁過程中土不是擠向周圍而是被內管套入其中，多余的土可以從管中溢出，樁周圍只有少量土受擠，克服了樁身受施工時擠土的影響;現(xiàn)澆的鋼筋混凝土筒樁強度高，可承受上部巨大的壓應力，也可承受強大的水平推力，也可以制成低強度的素混凝土樁，組成復合地基的增強體，能有效地控制土的側向變形，減少施工后沉降;圓形薄壁結構使其有較強的抗壓抗彎性能，用最少的材料獲得最有效的結構效應。同時這種樁可以靈活組成多種形式的組合。筒樁在施工中是連續(xù)澆灌的，能有效地控制樁身的混凝土質量;由于采用高頻振動，對巖土切削力強，對環(huán)境沒有污染。

筒樁技術已經獲得多項中國國家專利及美國國家專利，在樁基礎施工中應用日益廣泛。目前應用最多的是海洋工程，如港口碼頭、護岸海堤、海岸疏導等。如采用筒樁技術施工的溫州鹿西島東向防浪堤，經受了2002年16號強臺風的襲擊，安然無恙;大亞灣長達8.8km的石化工業(yè)區(qū)海堤也擬采用筒樁技術，目前已完成設計即將施工。

二、筒樁施工設備

目前筒樁的施工設備主要是電動振動錘，但由于其功率小、振動強、噪聲大等局限，一般用于郊外軟土地區(qū)施工直徑1000m以下的筒樁。對于直徑較大、地質條件復雜以及城區(qū)的施工則難以滿足要求。

而利用高頻液壓振動錘進行筒樁施工，既能發(fā)揮振動沉樁的優(yōu)勢，又具備高頻液壓振動錘所特有的大功率、大激振力、大拔樁力、低振感等獨特優(yōu)勢。同時高頻液壓振動錘具有體積小、質量輕、運輸方便等特點，在性能相近的情況下，高頻液壓振動錘質量約為電動振動錘的50%，且適用范圍廣，除了不能入巖外，可適用于砂層、卵石層等任何地質條件。

高頻液壓振動錘主要由動力系統(tǒng)、減振系統(tǒng)、激振系統(tǒng)、夾持系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等幾部分組成，振動頻率在25-60Hz之間。施工時利用高頻液壓振動錘將雙層鋼護筒插入地基土內并達到設計標高，進入內筒多余的土從上部排土孔中溢出; 移開振動錘，放入鋼筋籠，然后通過外層鋼護筒的灌入口灌入混凝土，灌注混凝土的同時，利用高頻液壓振動錘邊振動邊拔出鋼護筒，促使;提凝土振動密實，從而形成質量可靠的管樁。此工法成樁速度極快，質量容易控制，且沒有任何污染，可在相當程度上取代傳統(tǒng)鉆孔灌注樁和旋挖樁，尤其是在淤泥、流沙等易塌孔地質條件下施工，高頻液壓振動錘更具有獨特優(yōu)勢，在國外及我國香港、臺灣地區(qū)應用非常廣泛。但是由于價格等因素，目前國內應用還較少。針對市場的需求和進口產品價格昂貴，維修不便等情況，中鐵工程機械研究設計院經過多年的技術攻關，研制成功了具有完全獨立知識產權的高頻液壓振動錘，產品共4大系列19種規(guī)格，最大激振力為200一3200kN，最大功率料一882kVV，通過幾年的實際應用，取得了滿意的效果，得到了用戶的好評。國產高頻液壓振動錘的成功研制和生產，使得高頻液壓振動錘產品價格大大降低，同時國產高頻液壓振動錘在維修、配件及服務等諸多方面比進口產品具有明顯優(yōu)勢，給筒樁技術的推廣和應用提供了有利的條件。

同時，高頻液壓振動錘還可用于深層壓實處理和表面壓實處理，對于深層密實度處理，是在高頻液壓振動錘的底部連接一個鋼結構件(柔性探頭)，以較高的頻率啟動液壓振動錘，將柔性探頭沉入所需深度，調節(jié)振動錘頻率使之在土層內引起共振，使周圍土壤顆粒獲得能量繼而重新排列，通過調整液壓振動錘頻率可獲得不同的密實度，這種壓實處理深度可達25m。對地層表面的壓實處理主要用于振動壓路機難以處理的地面。其激振力最大可達4000kN，振幅可達30mm，是振動壓路機的幾十倍。影響深度遠大于振動壓路機及其他壓實設備。

作為液壓挖掘機的一種配套裝置，高頻液壓振動錘也具有非常廣泛的用途。由于液壓挖掘機自身配備有強大的液壓動力系統(tǒng)，故只需將高頻液壓振動錘的錘體部分連接到其大臂上，再用快速接頭將液壓動力接通即可。而挖掘機強大的機動性能可為施工帶來極大的便利;尤其用于市政管網、基坑開挖等支護鋼板樁的沉拔，更據獨特優(yōu)勢。此外，將振動錘的夾持器換成專用破碎器，還可用于混凝土路面的破碎振搗，然后直接在上面加鋪瀝青完成路面修補。

參考文獻:

[1] 戴為民. 水泥土樁復合地基的試驗及理論研究[D]河北工業(yè)大學， 2000 .

[2] 鄒堅. 深攪樁復合地基的計算理論及其應用研究[D]河海大學， 2001 .

[3] 張振. 水泥土組合樁承載及變形機理研究[D]河北工業(yè)大學， 2002 .