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1、锤击桩工法：锤击桩是高层建筑桩基础施工中常用的桩型之一。早期的锤击桩采 用的是钢筋混凝土预制实心桩，这种桩挤土很大，引起土体隆起，对周围环境造成 很大影响 , 所以只适用于郊外空地施工。近几年来，为减少挤土效应对周围环境的 危害，预应力钢筋混凝土管桩、钢管桩、 H 型钢桩等应运而生，同时在环保方面 对沉桩噪音、振动、挤土等的监控、检测和防护措施综合技术有了很大发展，有效 地减少了锤击桩对周围环境的不利影响，因而，在近几年的高层建筑桩基础中，锤 击桩仍占有一席之地。一、工作原理与特点1、锤击桩就是利用各种桩锤 （ 包括落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等 ） 的反复跳动冲击力和桩体的自重 ,
2、克服桩身的侧壁摩阻力和桩端土层的阻力 , 将桩 体沉到设计标高的一种施工方法。多种桩锤中 , 又以筒式柴油锤为使用最为广泛的 一种 , 它是以轻质柴油为燃料 , 利用冲击部分的冲击力和燃烧压力为驱动力 , 引起 锤头跳动夯击桩顶。2、该工法具有振动大、噪声高、扰民严重、在 N30 的砂层中沉桩困难等缺点 , 同时 , 它也存在着施工简单、施工质量易控制、工期短、在相同土层地质条件下单 桩承载力最高、造价低等优点。本工法主要用于高层建筑的桩基础施工 , 尤其适合在郊区及周围建筑物稀少或无重 要地下管线通过的区域施工。施工区域的土层宜以淤泥质粘土、粘土、粉土和N30的土层或碎石土为主的土层，则会给
3、沉桩带来一 定的困难。对于所选用的桩 ,有钢筋混凝土预制桩、钢管桩及钢筋混凝土预应力管 桩等 ,宜根据土层的好坏、不同的桩尖持力层及单桩承载力要求分别选用。三、施工工艺（一 ）工艺流程 （见图 3.1）（ 二 ） 施工工艺（1）桩机就位调整 ,使桩架 （或挺杆 ）处于铅垂状态 ,并在拟打桩的侧面或桩架上 设置标尺。(2) 根据桩长 , 采用合适的吊点将下节桩吊起 , 并令其垂直对准桩位中心 , 将桩锤 下的桩帽 ( 已加好缓冲垫材 ) 徐徐松下套住桩顶 , 解除吊钩 , 检查并使桩锤、桩帽 与桩三者处于同一轴线上 , 且垂直插入土中。(3) 起锤轻压或锤击 , 在两台经纬仪的校核下 , 使桩保
4、持垂直 , 即可正式沉桩。(4) 当下节桩顶近地表 50cm, 即可停打 , 用同样方法吊起上节桩 , 与下3.1 锤击桩工艺流程图节桩对正后 , 即可接桩。(5) 焊接接桩完毕后 , 方可继续沉上节桩。(6) 当上节桩桩顶距地表 50cm, 选用合适的送桩器送桩 , 并使送桩器中心线与桩 身中心线吻合一致。送桩到设计标高后 , 再拔出送桩器。(7) 桩机移位 , 进入下一根桩位。(1) 打桩场地首先要求平整 , 其次 , 场地要有一定的承载力 , 能够承受打桩机的压 力。通常达到0.20.3MPa以上即可满足要求。当原地基的承载能力低于0.2 0.3MPa 时，应先进行地基加固。一般可采用填
5、土、 铺砂石、钢道板、枕木等施 工措施，也可同时采用其中多种方法。(2) 预制桩应在强度与龄期均达到要求后，方可锤击。(3) 沉桩前 , 要先进行桩位探摸 , 确定桩位下无障碍物时方可插桩。(4) 在市区施工或周围建筑物及管线较复杂时 , 应先采取一定的环保措施 , 确保周 围环境不受影响。如控制打桩时间及打桩速率、钻打结合、开挖防震沟、打应力消 散孔等。(5) 合理安排沉桩流水 , 避免向单一方向推进。当桩距小于 3.5 倍桩径 ( 桩宽时 ), 打桩顺序应符合下列规定 : 对于密集桩群 ,自中间向两个方向或向四周对称施打 ; 当一侧毗邻建筑物时 , 由建筑物一侧向另一侧施打 ; 应严格遵守
6、“先密后稀、 先深后浅、先长后短”三原则施打。(6) 如为钢筋混凝土预制桩 , 当其经过起吊运输 , 至达到打桩位置时 , 对桩的外观 要进行一次检查 ( 一般在混凝土表面浇水后 , 裂缝暴露较明显 ) 。如裂缝不大 , 可 用角铁局部加固 , 如有贯通横向裂缝或较长的纵向裂缝 , 则应将该桩剔除不用。(7) 在开始锤击时 , 落距宜小些 , 或采用“冷锤”。当入土一定深度 , 并待桩稳定 且经经纬仪双向校正其垂直度合格后 , 再按正常的落距沉桩。沉桩过程中 , 注意桩 身是否发生位移或倾斜 , 若有不正常 , 应及时纠正 , 并同时做好沉桩记录。(8) 如打钢管桩 , 焊接宜采用多层焊 ,
7、且每层焊缝的接头应错开 , 焊渣应清除。(9) 钢管桩焊接时，气温低于 0 O C 或雨雪天，无可靠措施确保焊接质量时，不 得焊接。(10) 如打钢筋混凝土预制桩 , 则焊接用的角钢宜用低碳钢 , 焊条宜用结 E43 。(11) 接桩时 , 上下桩的中心线偏差不得大于 5mm, 节点弯曲矢高不得大于桩长的 0.5%, 且不大于 20mm 。(12) 预制桩焊接时 , 预埋件应保持清洁 , 上下节桩之间若有间隙应用楔形铁片填实 焊牢。(13) 预制桩焊接时 , 宜采用对角同时焊接。焊缝要求连续饱满 , 符合技术规范要求(14) 焊接完毕后 , 应会同有关工程各方检查焊缝质量。经检验合格后继续沉桩
8、。(15) 送桩帽内的缓冲弹性衬垫应平整 , 且应经常更换，以免打坏桩头。(16) 送桩时 , 记录员应根据设计桩顶高程及水准仪的高度 , 计算出送桩深度 , 并经 复核无误后 , 在送桩器上作出深度标记 , 将桩送至设计标高。(17) 打桩过程中如发现打桩的贯入度突然过小 , 有严重回弹、发生倾斜或位移时 , 应立即停锤 , 并及时向有关方汇报 , 经有关单位研究后方可继续沉桩。(18) 桩基施工中的停打标准 : 桩尖位于软土层时 , 以标高控制为主 , 贯入度仅作参考 ; 当桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中等密实以上的砂土等土层时，以 贯入度控制为主 , 桩端标高作参考 ; 贯入度已
9、满足要求 ,而桩尖未到达标高时 ,应继续锤击 3阵 ,每阵为 10击的平 均贯入度不大于设计规定的数量加以确认 ,必要时施工控制贯入度应通过试验与有 关单位会商确定。 当地基土质变化较复杂时，有时尚可以“桩的总锤击数控制”法和“最后5m 锤击数控制”法来判定桩是否停打的辅助标准，以避免桩身锤击数过多和锤击应力 过大而产生疲劳破损现象。五、施工机具每台班施工主要机具桩锤、桩架及其配套设备详见表 5.1。每台班施工主要机具及配套设备一览表表 5.1序号机具名称型号、规格数量备注1桩锤DLMG系列MH 系列 KB系列1台每个系列分别有 3.0、 4.0 、 4.5、 5.06.0、 6.2、 7.2
10、 、 8.0 等吨位2桩架IPD 系列DH系列PD 系列DJU系列1台三点支撑式全液压履带打桩架3吊车15T 以上1台桩的起吊、运输及喂桩4电焊机BX1-500-2F2台电焊接桩5气割设备1套切割角钢等6经纬仪J22台定桩位、校正桩垂直度7水准仪DS31台测定高程及控制桩顶标高8送桩杆1根根据送桩深度选定其长度( 一 ) 桩锤1.桩锤的种类(1) 柴油锤筒式柴油锤最经济 , 应用最广 , 按打桩功能可分为直打式和斜打式 , 如图 1(a)、 (C);按打桩锤的冷却方式,可分为水冷式和风冷式,如图1(d)、(c);按打桩的润 滑方式，可分为飞溅润滑和自动润滑；按打桩锤的应用方式，可分为陆上型和水
11、上 型，如图 1(a)、 (b) 。常用国内外柴油锤的型号、规格和技术性能见表 5.1.1。(2) 蒸汽锤蒸汽锤是以饱和蒸汽作为动力源的冲击型打桩锤 , 其结构简单 , 工作可靠 , 能适应 各种土层 , 操作维修容易。(3) 振动沉拔桩锤振动沉拔桩锤具有沉桩和拔桩的双重作用 , 在桩基施工中得到广泛应用。(4) 液压打桩锤液压打桩锤也属于冲击桩锤。2.桩锤的选择选择合适的锤型和锤级必须对桩的形状、尺寸、重量、埋入长度、结构形式以及 土质、气象等作综合分析，再按照桩锤的特性进行选定，有时几种锤配合使用往往 更为有效。但是无论如何都必须使用锤击力超过沉桩阻力的桩锤。桩的打入阻力包 括桩尖阻力、桩
12、的侧面摩阻力、桩的弹性位移所产生的能量损失等。桩重与锤重必 须相适应，桩锤和桩重的比值变化会产生不同的打桩效率。施工中无论大锤打小桩 或小锤打大桩，均易把桩头打碎，因此，采用“重锤轻击”的施工方法。同时，桩 锤选择时，还应以桩的材质强度来控制打桩应力。综上所述，选择桩锤一般原则如下：(1) 保证桩能打穿较厚的土层 ( 包括硬夹层 ) ，进入持力层，达到设计预定的深度(2) 桩的锤击应力应小于桩材的容许强度，保证桩不致遭受破坏。(3) 打桩时的总锤击数和全部锤击时间应适当控制，以避免桩的疲劳和破坏或降低 桩锤效率或施工生产率。锤击数建议控制详见表 5.1.2 。锤击数建议控制值 表 5.1.2桩型总锤击数最后5m锤击数钢3500 40001000 1200预应力钢筋混凝土2000 2500700800钢筋混凝土1500 2000 如Wl 狭谶、皿
