锤击桩施工工艺方法.doc

锤击桩工法一工作原理与特点二适用范围三施工工艺四施工及操作要点五施工机具六劳动组织七质量要求八施工安全注意事项九经济效益分析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该工法具有振动大噪声高扰民严重在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二适用范围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的土层为主对于以的土层或碎石土为主的土层则会给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二施工工艺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起锤轻压或锤击在两台经纬仪的校核下使桩保持垂直即可正式沉桩当下节桩顶近地表即可停打用同样方法吊起上节桩与下锤击桩工艺流程图节桩对正后即可接桩焊接接桩完毕后方可继续沉上节桩当上节桩桩顶距地表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桩机移位进入下一根桩位四施工及操作要点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以上即可满足要求当原地基的承载能力低于时应先进行地基加固一般可采用填土桩的垂直度是否小于桩长制订沉桩流水现场测量放线定桩位沉桩机械进场安装桩基就位桩位探模达设计强度的桩运至沉桩地点桩位正前方与正侧方架设经纬仪两垂直方向校正桩的垂直度插桩沉桩接桩继续沉桩桩基中间验收送桩桩顶标高测量沉桩达设计标高拔出送桩器填盖桩孔否是是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预制桩应在强度与龄期均达到要求后方可锤击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合理安排沉桩流水避免向单一方向推进当桩距小于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先密后稀先深后浅先长后短三原则施打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如打钢管桩焊接宜采用多层焊且每层焊缝的接头应错开焊渣应清除钢管桩焊接时气温低于或雨雪天无可靠措施确保焊接质量时不得焊接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接桩时上下桩的中心线偏差不得大于节点弯曲矢高不得大于桩长的且不大于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满足要求而桩尖未到达标高时应继续锤击阵每阵为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每台班施工主要机具及配套设备一览表表序号机具名称型号规格数量备注桩锤系列系列系列台每个系列分别有等吨位桩架系列系列系列系列台三点支撑式全液压履带打桩架吊车以上台桩的起吊运输及喂桩电焊机台电焊接桩气割设备套切割角钢等经纬仪台定桩位校正桩垂直度水准仪台测定高程及控制桩顶标高送桩杆根根据送桩深度选定其长度一桩锤桩锤的种类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按打桩锤的冷却方式可分为水冷式和风冷式如图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上型如图常用国内外柴油锤的型号规格和技术性能见表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液压打桩锤液压打桩锤也属于冲击桩锤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锤击数建议控制值表桩型总锤击数最后锤击数钢预应力钢筋混凝土钢筋混凝土桩的贯入度不宜过小柴油锤沉桩的贯入度不宜小于击蒸汽锤不宜小于击以免损坏桩锤和打桩机按照桩锤的动力特性对不同的土质条件桩材强度沉桩阻力选用工效高能顺利打入至预定深度的桩锤常用锤重选择参考表见表二桩架目前国内以履带式打桩架为主它是以起重机为主机的一种多功能打桩机它可悬挂筒式柴油锤液压锤振动锤及长螺旋钻孔机以分别施打各种类型的桩基及钻孔等履带式打桩架按整机结构可分为悬挂式和三点支撑式见图图按主机的传动结构可分为机械式和全液压传动或两种兼有的传动按导杆结构可分为框架式和圆筒式而圆筒式结构又分为单导向双导向和双层型国内外常用三点支撑式打桩架主机技术性能见表六劳动组织每台班人组成其中前台指挥名负责前台桩的起吊及喂桩调整插桩时桩的垂直度在两台经纬仪的配合下并指挥桩机移位及桩的定位及时组织力量排除施工中出现的故障后台指挥名负责后台桩的起吊及运输并能定时定量确保合格成品桩运至前台处桩机司机名负责桩机的操作及日常维修保养并按照设计要求的施工工艺正确操纵机械进行桩的定位调整桩的垂直度锤击桩基入土及桩机的移位行走等吊机司机名负责吊机的操作及其日常维修保养在前后台的指挥下正确进行桩的起吊运输及喂桩电工名负责现场全套施工机械电器设备的安装及其安全使用机修工名负责现场全套机械的正常运转和维修保养起重工名在前后台指挥下负责桩的起吊运输及喂桩并配合前后台指挥及桩机司机进行桩的定位施工员名负责桩基的定位及校正桩的垂直度施工中及时作好各种原始记录并及时解决施工中出现的技术问题电焊工名负责桩的焊接并切割角钢等常用锤重选择参考表表锤单动蒸汽锤筒式柴油锤型锤冲击力适钢管桩直径用的桩规预制方桩预应力管桩的边长或直径格型钢桩边长粘性一般进入深度土粉土桩尖可达静力触探值砂一般进入深度土桩尖可达标准击数值软质桩尖可进强风化岩石入深度中等风化表层表层表层锤的常用控制贯入度击设计单桩极限承载力适宜的桩重注本表仅供选锤参考不能作为确定贯入度和承载力有依据