我国预制桩的施工多数是利用柴油锤进行的,柴油锤施工时虽然打击力大,但是也存在不少缺点,柴油锤施工时噪声很大,有油烟飞散,给城市的环境带来很多的污染,给周围的居民带来诸多不便,影响居民的正常休息。柴油锤还具有软土地上难于起动的缺点,柴油锤的制造难度大,一旦损坏,维修非常不便。由于筒式柴油锤具有无法克服的缺点,同时从环保角度和节约能源出发,发达国家,已经用打桩机液压锤取代了柴油锤。打桩机液压锤的工作原理一般是以液压油做为主要的工作介质,依靠液压能上举锤头,然后快速泄油,或同时反向供油使锤头快速下落,打击桩帽的锤击施工设备。液压锤施工具有很多优点,国外对比试验表明,液压锤的能量传递效率比柴油锤高得多,普通柴油锤其能量传递效率约为30~40%,而液压锤则可以达60~80%。液压锤施工的噪声也大大低于柴油锤,液压锤打桩时的噪声为80~85分贝,而柴油锤的噪声则在100分贝以上。液压锤没有油烟污染,符合环保要求,打击行程和频率可以方便的调节,没有软土地上起动困难的缺点,液压锤打斜桩的角度比柴油锤广泛,贯入度较大。增加一个密封罩,还可用于水下打桩等。由于液压锤与其它形式的桩锤相比具有明显的节能、低噪声、污染少、效率高和施工适应性强等优点,因此用液压桩锤取代其它型式的冲击式桩锤是必然趋势。
国家将建筑业列为国民经济的支柱产业。大力发展具有高新技术水平的建筑机械,武装大中型建筑施工队伍,是发展建筑业并使之发挥支柱产业作用的一项战略措施。从建筑工程的造价和施工工期来讲,基础工程占全工程的1/3-1/20在基础工程的各种结构类型中,桩基础又是主要结构形式。与灌注桩相比,预制桩(包括钢筋混凝土桩和钢管桩)具有更高的可靠性和环境适应性。在预制桩的打桩设备中,与柴油锤、空气锤、机械振动锤、液压压桩机等产品相比,液压桩锤具有不排污、振动小、噪声低、能量利用率高、工作过程可控、机动灵活、可适用于潜水打桩和打斜桩,有向大型化和超大型化发展的潜力等综合优势。由于液压桩锤的低公害和高性能,世界各工业发达国家竞相致力于新产品的开发和性能改善的研究工作。
木桩和竹桩是最早使用的桩,早在新石器时代人类便通过打入木桩和竹桩在湖泊和沼泽地搭台作为水上住所,在浙江省河姆渡就发现了这种原始社会遗址。而我国西南许多少数民族地区至今仍沿用了这种习惯,随着人类活动向空间和海洋的延伸,各种高层建筑层出不穷,摩天大楼拔地而起,这些都是建立在牢固的基础之上,因此,人们对桩基础的需求也越来越迫切,传统的木桩和竹桩逐渐被各种新的桩材料取代。
19世纪20年代,已有人开始使用铸铁板桩修筑围堰和码头,二次世界大战后,无缝钢管也被作为桩材料用于基础工程,上海宝山钢铁厂曾使用直径90cm、长约60m的钢管桩作为桩基础;自20世纪初钢筋混凝土预制构件问世以来,又出现了种类繁多的钢筋混凝土预制桩。1949年,美国雷蒙德混凝土桩公司利用离心机生产出中空预应力钢筋混凝土管桩,我国已于50年代开始生产和使用这种预应力钢筋混凝土桩。就地灌注混凝土桩是以混凝土或钢筋混凝土为材料的另一种类型的桩。20世纪20-30年代己出现沉管混凝土桩,30年代上海修建的一些高层建筑,就曾采用Franki桩和 Vbro桩等沉管灌注桩;50年代,随着大型钻孔机械的发展,我国的铁路和公路桥梁大量采用了钻孔灌注混凝土桩和挖孔灌注桩。
打桩锤是将桩打入工作介质的设备。打桩锤分为落锤、汽锤、柴油锤和液压锤,打桩机液压锤同其它类型的桩锤比较具有很多优点﹐是打桩锤发展的趋势。国外对打桩机液压锤研究较多,产品较成熟。国内打桩机液压锤的研究较少,只是对国外几种典型打桩锤的液压系统进行理论分析,没有将理论与实验相结合起来进行系统研究。
由于落锤、汽锤、柴油锤具有打桩效率低,容易把桩打坏,噪声大,对环境污染严重等缺点随着人们环保意识的增强,这些类型的桩锤受到很大限制。打桩机液压锤是一种新型打桩设备,克服了上述桩锤的缺点,打桩机液压锤己成为打桩设备发展的趋势。
液压打桩锤是一种低工害的建筑机械,在工作过程中不排污、振动小、噪声低,可以实现清洁安静的建筑施工,液压锤的市场需求量日益增加。