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1、内掘振动大直径内掘振动大直径PHC管桩的管桩的沉桩方法沉桩方法 上海振中机械制造有限公司上海振中机械制造有限公司 2018年4月 一、工法背景一、工法背景PHC混凝土预制桩为工业化生产，生产工艺流程稳定，混混凝土预制桩为工业化生产，生产工艺流程稳定，混凝土预制桩质量稳定可靠，现场灌注桩在桩身质量方面由于施凝土预制桩质量稳定可靠，现场灌注桩在桩身质量方面由于施工工艺限制，出现断桩、夹土、钢筋笼歪扭不均等缺陷，质量工工艺限制，出现断桩、夹土、钢筋笼歪扭不均等缺陷，质量无法与之相比，而且在桩型方面更加丰富。混凝土预制桩运用无法与之相比，而且在桩型方面更加丰富。混凝土预制桩运用越来越广泛。越来越广泛。
2、目前目前PHC混凝土预制桩的主要施工方法有如下几种：混凝土预制桩的主要施工方法有如下几种：1）压入法）压入法该法是用静压桩机靠自身重力将预制桩压入地下。优点是该法是用静压桩机靠自身重力将预制桩压入地下。优点是静音环保，但缺点设备庞大笨重，在硬层特别是中粗砂以上的静音环保，但缺点设备庞大笨重，在硬层特别是中粗砂以上的土层压入桩很困难。土层压入桩很困难。一、工法背景一、工法背景2）打入法打入法 该法是用柴油锤或液压锤打击沉入。它优点是效率高，但缺该法是用柴油锤或液压锤打击沉入。它优点是效率高，但缺点是噪音、振动大，且在中粗砂以上的土层打入桩很困难。点是噪音、振动大，且在中粗砂以上的土层打入桩很困难
3、。一、工法背景一、工法背景一、工法背景一、工法背景3）植入）植入法法 这方法国外用的较多，在国内施工不多。它是先用钻机钻孔，这方法国外用的较多，在国内施工不多。它是先用钻机钻孔，在孔内灌注水泥浆，再将预制桩植入孔内。它优点是非挤土且在孔内灌注水泥浆，再将预制桩植入孔内。它优点是非挤土且环保，但缺点是施工效率较低，且在寒冷天气由于冻浆无法施环保，但缺点是施工效率较低，且在寒冷天气由于冻浆无法施工。工。一、工法背景一、工法背景4）中掘法中掘法这方法是日本人发这方法是日本人发明的，它特别适用于大明的，它特别适用于大直径的预制桩的施工。直径的预制桩的施工。优点是非挤土且环保，优点是非挤土且环保，但缺点
4、是设备系统庞大、但缺点是设备系统庞大、设备和施工成本高，成设备和施工成本高，成桩降低了桩端承载力。桩降低了桩端承载力。一、工法背景一、工法背景5）振动法振动法 利用振动锤振动使桩土阻力减小，在重力作用下达到沉桩目利用振动锤振动使桩土阻力减小，在重力作用下达到沉桩目的。它优点是设备简单，施工效率高，但有振动影响环保，且的。它优点是设备简单，施工效率高，但有振动影响环保，且一般不能沉入强风化以上的土层，大直径桩振动沉入也有很大一般不能沉入强风化以上的土层，大直径桩振动沉入也有很大的困难。的困难。 二、工法介绍二、工法介绍 PHC混凝土预制管桩用在大型工程的基础方混凝土预制管桩用在大型工程的基础方面
5、越来越多，而大型工程的基础桩往往需要大直面越来越多，而大型工程的基础桩往往需要大直径径PHC管桩，大直径管桩沉入土层、特别是中粗管桩，大直径管桩沉入土层、特别是中粗砂以上的土层用现有的方法很困难，且成本高、砂以上的土层用现有的方法很困难，且成本高、效率低。效率低。本工法针对大直径管桩中空特点、结合振动桩本工法针对大直径管桩中空特点、结合振动桩锤和钻机施工方法，充分发挥各自优点。它既利锤和钻机施工方法，充分发挥各自优点。它既利用钻机在管桩内取土、减小桩端阻力，又利用振用钻机在管桩内取土、减小桩端阻力，又利用振动减小桩侧阻力达到沉桩目的。动减小桩侧阻力达到沉桩目的。 二、工法介绍二、工法介绍1）工
6、法特点）工法特点可运用于任何土层，即可在流砂、淤泥、砂卵石及易坍孔和可运用于任何土层，即可在流砂、淤泥、砂卵石及易坍孔和地下承压水地质下顺利地完成的桩。地下承压水地质下顺利地完成的桩。无无“共振共振”危害，护壁、取土同时进行，成桩效率高。危害，护壁、取土同时进行，成桩效率高。钻机取土仅取管桩内孔里的土，属部分取土。既能保证足够钻机取土仅取管桩内孔里的土，属部分取土。既能保证足够的侧摩阻力，又减小全挤土带来的不利影响。的侧摩阻力，又减小全挤土带来的不利影响。不需泥浆等，施工既文明干洁又不受天气影响。不需泥浆等，施工既文明干洁又不受天气影响。 二、工法介绍二、工法介绍2）施工设备及装置）施工设备及
7、装置免共振中空振动锤免共振中空振动锤1套套中空中空PHC管桩夹具管桩夹具1套套长螺旋钻机及钻杆长螺旋钻机及钻杆1套套桩架桩架1套套 二、工法介绍二、工法介绍3）施工工法流程）施工工法流程上移钻机和下移中孔振上移钻机和下移中孔振动锤，使钻机、中孔振动动锤，使钻机、中孔振动锤的距离比桩长大些。锤的距离比桩长大些。用吊机或用桩架副吊将用吊机或用桩架副吊将管桩从上至下喂进中孔振管桩从上至下喂进中孔振动锤和夹具里。动锤和夹具里。 - 二、工法介绍二、工法介绍用吊机或用桩架副用吊机或用桩架副吊将钻杆从上至下喂吊将钻杆从上至下喂进管桩里；下移钻机，进管桩里；下移钻机，使钻机接头与钻杆接使钻机接头与钻杆接头连
8、接。头连接。上移中孔振动锤，上移中孔振动锤，夹具夹紧管桩上部；夹具夹紧管桩上部；对准桩位，调整竖直对准桩位，调整竖直度。度。 - 二、工法介绍二、工法介绍开启振动锤，下沉管桩，开启振动锤，下沉管桩，再开启钻机，桩管内取土排再开启钻机，桩管内取土排土；也可先开启钻机转动取土；也可先开启钻机转动取土排土，再开启振动锤下沉土排土，再开启振动锤下沉管桩；或钻机转动取土排土管桩；或钻机转动取土排土和振动锤振动沉管交替进行。和振动锤振动沉管交替进行。管桩下端沉至某标高处，管桩下端沉至某标高处，停止中孔振动锤振动；继续停止中孔振动锤振动；继续钻机转动排土，直至钻头钻钻机转动排土，直至钻头钻进管桩内孔底部时停
9、止钻机进管桩内孔底部时停止钻机转动。转动。- 二、工法介绍二、工法介绍卸掉钻机与钻杆的连接卸掉钻机与钻杆的连接及松开夹具，上移钻机和及松开夹具，上移钻机和稍上移中孔振动锤，使钻稍上移中孔振动锤，使钻机和振动锤的距离大于管机和振动锤的距离大于管桩长度。桩长度。将第二节管桩从上至下将第二节管桩从上至下再喂进中孔振动锤和夹具再喂进中孔振动锤和夹具里，夹具夹紧管桩；再稍里，夹具夹紧管桩；再稍上移中孔振动锤，用吊机上移中孔振动锤，用吊机或用桩架副吊将钻杆从上或用桩架副吊将钻杆从上至下喂进管桩里。至下喂进管桩里。- 二、工法介绍二、工法介绍先使第二节管桩里的钻杆和先使第二节管桩里的钻杆和第一节管桩里的钻杆
10、连接，再下第一节管桩里的钻杆连接，再下移第二节管桩与第一节管桩连接移第二节管桩与第一节管桩连接（使用机械联接扣连接或焊接连（使用机械联接扣连接或焊接连接）；下移钻机，使钻机与第二接）；下移钻机，使钻机与第二节钻杆连接；上移中孔振动锤，节钻杆连接；上移中孔振动锤，夹具夹紧管桩上部。夹具夹紧管桩上部。开启振动锤，下沉管桩，再开启振动锤，下沉管桩，再开启钻机，桩管内取土排土；也开启钻机，桩管内取土排土；也可先开启钻机取土排土，再开启可先开启钻机取土排土，再开启振动锤下沉管桩；或钻机转动取振动锤下沉管桩；或钻机转动取土排土和振动锤振动沉管交替进土排土和振动锤振动沉管交替进行。行。- 二、工法介绍二、工
11、法介绍管桩下沉至新标高处停管桩下沉至新标高处停止中孔振动锤振动；继续止中孔振动锤振动；继续使钻机边转动边上移钻机使钻机边转动边上移钻机排土，直至新接上的钻杆排土，直至新接上的钻杆下端接头从中孔振动锤上下端接头从中孔振动锤上口出来时，钻机停止转动；口出来时，钻机停止转动；用用“凹凹”型板将桩管里的型板将桩管里的第一节钻杆上端固定在振第一节钻杆上端固定在振动锤中孔的上口处。动锤中孔的上口处。- 二、工法介绍二、工法介绍用吊车或桩架副吊绳索用吊车或桩架副吊绳索吊住原被接上的第二节钻吊住原被接上的第二节钻杆，卸掉该钻杆与钻机和杆，卸掉该钻杆与钻机和第一节钻杆的连接，将该第一节钻杆的连接，将该钻杆吊走。
12、钻杆吊走。- 二、工法介绍二、工法介绍下移钻机，使钻机接头下移钻机，使钻机接头与第一节钻杆上接头连接；与第一节钻杆上接头连接；使钻机边转动边上移钻机使钻机边转动边上移钻机排土，直至钻杆从桩管里排土，直至钻杆从桩管里全部出来；用吊车或桩架全部出来；用吊车或桩架副吊绳索吊住第一节钻杆，副吊绳索吊住第一节钻杆，卸掉该钻杆与钻机的连接，卸掉该钻杆与钻机的连接，将该钻杆吊走。将该钻杆吊走。 松开夹具，稍上移中孔松开夹具，稍上移中孔振动锤，完成共振动锤，完成共2节管桩的节管桩的振沉。振沉。- 二、工法介绍二、工法介绍说明：说明：1、如加接、如加接3节、节、4节等管桩，则重复节等管桩，则重复-步骤。步骤。2
13、、底节管桩下端加接锥面环，可按侧向挤土和、底节管桩下端加接锥面环，可按侧向挤土和嵌岩不同要求做成不同的形状（如图所示嵌岩不同要求做成不同的形状（如图所示 ）。）。 侧向挤土嵌岩 三、主要设备特色三、主要设备特色1.JU140T全液压履带桩架全液压履带桩架 该型全液压履带式桩架主要应该型全液压履带式桩架主要应用于建筑基础施工中的桩基础施工，用于建筑基础施工中的桩基础施工，可配多种施工机具完成不同的工法可配多种施工机具完成不同的工法施工，例如：施工，例如：配长螺旋钻孔动力头和长螺旋钻配长螺旋钻孔动力头和长螺旋钻具，可完成长螺旋施工的相关工法；具，可完成长螺旋施工的相关工法；配液压打击锤、振动锤或柴
14、油锤，配液压打击锤、振动锤或柴油锤，可用于预制桩施工；可用于预制桩施工；配连续墙抓斗或铣削机具，可以配连续墙抓斗或铣削机具，可以实现连续墙施工；实现连续墙施工；配潜孔锤可完成入岩桩的施工等配潜孔锤可完成入岩桩的施工等等。等。 三、主要设备特色三、主要设备特色2 2、振动桩锤及夹桩器、振动桩锤及夹桩器EPEP型中孔式偏心力矩无级可调型中孔式偏心力矩无级可调免共振电动振动桩锤具有免共振电动振动桩锤具有1 1） 该机可以在无偏心力矩条该机可以在无偏心力矩条件下启动，即空载启动。解决件下启动，即空载启动。解决了以前大量使用的普通电动振了以前大量使用的普通电动振动桩锤带偏心力矩启动而需要动桩锤带偏心力矩
15、启动而需要大容量电源的问题。大容量电源的问题。2 2） 克服了带偏心力矩启动和克服了带偏心力矩启动和停止产生的停止产生的“共振共振”，使机器，使机器能平稳自如地启动和停止。防能平稳自如地启动和停止。防止了由止了由“共振共振”产生的剧烈振产生的剧烈振动噪声和对管桩和桩架等施工动噪声和对管桩和桩架等施工设备产生破坏现象的发生。设备产生破坏现象的发生。3 3） 配上特制的中孔式夹配上特制的中孔式夹具，使具，使EPEP型中孔式偏心力矩型中孔式偏心力矩无级可调免共振电动振动锤无级可调免共振电动振动锤使用范围更广。由于无使用范围更广。由于无“共共振振”，新型中孔式振动锤可，新型中孔式振动锤可与钻孔机组合施
16、工，用中孔与钻孔机组合施工，用中孔式振动桩锤沉拔钢管桩、式振动桩锤沉拔钢管桩、PHCPHC管桩，同时用钻孔机钻管桩，同时用钻孔机钻取管内的土，具有环保、高取管内的土，具有环保、高效等特点。效等特点。三、设备特色三、设备特色3 3、钻机及钻具、钻机及钻具钻机动力头是用行星减速钻机动力头是用行星减速机，具有扭矩大、过载能力机，具有扭矩大、过载能力强，钻具钻头切削能力强，强，钻具钻头切削能力强，钻杆可承受转动扭矩大；遇钻杆可承受转动扭矩大；遇到需沉入较硬的岩层，可将到需沉入较硬的岩层，可将钻具钻头换为潜孔锤，通过钻具钻头换为潜孔锤，通过气动潜孔锤凿岩成孔、免共气动潜孔锤凿岩成孔、免共振中孔振动桩锤振动振中孔振动桩锤振动PHCPHC管管桩进岩的方法使大直径桩进岩的方法使大直径PHCPHC管桩沉入到风化岩层。管桩沉入到风化岩层。三、主要设备特色三、主要设备特色谢谢！ 上海振中机械制造有限公司
