桩基础施工中的振动锤

关于桩基础施工中的振动锤，你知道多少？

振动桩锤是桩基础施工中的重要设备之一，广泛应用于工业与民用建筑、港口、码头、桥梁等的基础施工之中，具有打桩效率高、费用低、桩头不易损坏、桩

的变形小等优点。但也存在着许多不足，例如，传统振动桩锤不能根据不同的

工况和土质改变振动频率和偏心力矩，使其使用受到了很大的限制。即使有个

别振动桩锤实现了变频和变矩，但由于是采用更换传动皮带轮来改变振动频率

或人力手动调整偏心块的相对角度来改变偏心力矩，使得变频或变矩过程费时

费力，无法满足现代复杂施工现场的要求。随着现代建筑业的飞速发展，桩基

础已从木桩逐渐发展为钢筋混凝土桩或钢桩。校基础的施工方法和施工机械也

有了巨大的发展。桩的类型大体上可分为两大类：预制桩和就地灌注桩。预制

桩主要采用锤击的方法将其打入土壤中。其施工机械也从刚开始坠锤、蒸汽锤

和柴油锤，发展到振动锤。液压振动桩锤的突出优点是噪声小，随着人们环保

意识的不断加强，也将足打桩设备发展的必然趋势。

目前的振动桩锤可以分为两大类。一类采用回转式激振动器，也就是通过偏心

轴(重心与回转中心不重合的轴或带有偏心块的轴)的旋转运动来产生振动；另

一类采用往复式激振器，通常是液压油驱动活塞在缸体内往复运动而产生振动。采用回转式激振动器的，如果激振器的驱动装置为电动机，则是电动式振动桩锤;如果激振器的驱动装置为液压马达，则是液压式振动桩锤。这种液压式振动

桩锤在我国应用量越来越大，其中既有进口的，也有国产的。采用回转式激振

动器的振动桩锤，可以数台、数十台联结起来同步振动，以用于超大型预制桩

施工。

随着我国基础建设规模的进一步扩大，尤其是一些大型基础工程的相继开工，

给液压振动锤提供了广阔的空间，使其成为不可或缺的关键设备。例如越来越

大的深基坑工程，大型筒桩施工和大型钢护筒施工工程，软地基和旋挖钻机配

合施工的工程，高速铁路和基础路基施工项目，围海吹填项目和治理中的砂桩

施工，以及更为广泛的市政施工项目，管道施工、截污处理及支护挡土工程等，都离不开液压振动锤。

液压振动桩锤的工作原理：液压振动桩锤的工作原理是通过液压动力源使液压

马达作机械旋转运动，从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角速度反

向转动；这两个偏心轮旋转产生的离心力，在转轴中心连线方向上的分量在同

一时间内将相互抵消，而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加并最终形

成沉桩（管）激振力。

电动振动锤与液压振动锤比较

电动振动锤应用的局限性

1.设备大于同等振激力的设备，电动锤的尺寸和质量都较大。而且质量的增大也

影响振激力的有效利用。

2.使用弹簧减振的效果较差，导致振激力沿钢绳向上传递的能量损失较大，约为

总能量的15%～25%，而且可能会引起配套起重设备的损伤。

3.频率较低（属于中低频的振动锤）对于一些比较难、硬的地层，尤其是砂层不

能够使其有效的液化，导致沉桩困难。

4.不可在水下作业，由于是电机的驱动，防水性能比较差。不能在水下从事打拔

桩作业。

液压振动锤的优势

1.频率可调，可以方便地选择低频和高频型号。由于振激力的大小和频率的平方

成正比，所以同等大小的液压锤和电动锤振，它们的振激力的大小相差甚远。

2.使用橡胶减振可使振激力最大限度地用于打拔桩作业。尤其在拔桩作业时，可

以提供更有效的上拔力。

3.可以水上和水下作业，不需要任何的特殊处理。