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1、对工业与民用建筑的桩基工程施工技术探讨摘要:本文结合笔者多年的工程实践,参考国家最新施工规范,主要对桩基施工中打(沉)桩机械设备的选用和施工方法进行了探讨,谨供同行参考。关键词:桩基工程;打桩设备;选用标准“万丈高楼平地起”,桩基础施工在工业与民用建筑中占着重中之中的地位,没有过硬、稳定、高质量的基础工程,再豪华的建筑也摆脱不了坍塌的命运。本文结合笔者多年的工程实践,参考国家最新施工规范,对桩基施工中打(沉)桩机械设备的选用和施工方法进行了探讨,谨供同行参考。一、打(沉)桩机械的种类目前,常用打(沉)桩机械设备主要有落
2、锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤、振动桩锤、射水沉桩和静压力桩七种。这几种打(沉)机械的适用范围和优劣比较如下:1.1落锤1)所谓落锤,就是指用人力或卷扬机拉起桩锤,然后自由下落,利用锤重夯击桩顶使桩入土。这种桩锤主要适用于打木桩及细长尺寸的混凝土桩,在一般土层及粘土、含有砾石的土层均可使用。2)落锤的构造简单,使用方便,冲击力大,能随意调整落距,但锤击速度慢(每分钟约6———20次),效率低。1.2单动汽锤1)指利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲,增加夯击能量。这种机械适用打各种桩,最适用的是套管法打就地灌注混
3、凝土桩。2)特点:结构简单,落距小,对设备和桩头不易损坏,打桩速度及冲击力较落锤大,效率高。1.3双动汽锤1)利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举,然后自由下落冲击桩顶。此种汽锤适用于打种各种桩,可用于打斜桩。使用压缩空气时,可用于水下打桩;也可用于拔桩、吊锤打桩。2)特点:冲击次数较多,冲击力大,工作效率高,但设备笨重,移动较困难。1.4柴油桩锤1)利用燃油爆炸,推动活塞,引起锤头跳动夯击桩顶。这种锤最适用于打钢板桩、木桩,在软弱地基打20米以下的混凝土桩。2)特点:附有桩架、动力等设备,不需要外部能源,机架轻,移动便
4、利,打桩快,燃料消耗少;但桩架高度低,遇硬土或软土不宜使用。1.5振动桩锤1)指利用偏心轮引起激振,通过刚性联结的桩帽传到桩上。这种锤设备适用打钢板桩、钢管桩、长度在15米以内的打入式灌注桩;适用于粉质粘土、松散砂土、砾石和密实的粘性土地基。2)特点:沉桩速度快,适用性强,施工操作简易安全,能打种种桩并能帮助卷扬机拔桩;但不适用打斜桩。1.6射水沉桩1)指利用水压力冲刷桩尖处土层,再配以锤击沉桩。这种锤常与锤击法联合使用,适用于大截面积混凝土和空心管桩。可用于多种土层,而以砂土、砂砾土或其他坚硬的土层最适宜。不能用于粗
5、卵石、极坚硬的粘土层或厚度超过半米的泥炭层。2)特点:可适用于坚硬土层,打桩效率高,桩不易损坏;但设备较多,当附近有建筑物时,水流易使建筑物沉陷;不能用于打斜桩。1.7静压力桩1)系采用液压桩或利用桩架自重及附属设备的重量,通过卷扬机的牵引传至桩顶,将桩逐节压入土中。此种桩适用于软土地基及打桩振动影响邻近建筑物或设备的情况;可压截面60cm×60cm以睛的钢筋混凝土和直径60cm以下的空心管桩。2)特点:压桩无振动,对周围无干扰,不需打桩设备;桩配筋简单,短桩可接,便于运输,节约钢材;但不能适应多种土的情况,如用桩架压
6、桩,需要搭架设备,自重大,运输安装不便。二、不同土层和不同地质情况下对锤重的选择(参见下表1)三、打(沉)桩方法的选用范围和标准3.1锺击法打桩:适用于软塑或可塑的粘性土层中沉桩。打桩锤可分落锤、蒸汽锤、柴油锤几中,主要设备包括桩锤、桩架、动力设备等。1)落锤打桩:用钢或木制桩架,高一般为6~15米,用0.5~2.0t的铸铁锤,用卷扬机提升,落锤高度1米以内。表1锤重选择表注:本表仅供施工参考用;本表适用于20~60cm长预预钢筋混凝土桩及40~60cm长钢管桩,且桩尖进入硬土地有一定深度。2)蒸汽锤打桩分单动式锤和双
7、动式锤,其技术性能分别表2和表3。表2单作用蒸汽锤规格和技术性能3)单动式锤打桩时,锤直接放在桩顶,由导柱固定位置,重锤连接在筒内活塞杆上,在筒内滑行,每分钟锤击40~70次,锺重在3~15t之间,落距1m以内。表3双作用蒸汽锤规格与技术性能4)双动式汽锤的举起和下落都借助蒸汽压力,冲击力加大,每分钟达100~135次,锺重为5~7t。5)柴油锤打桩,有导杆式和筒式两种,多用后者,其技术性能不再详说。打桩机带有桩锺、桩架、卷扬机等全部设备,当遇砂土、砂砾石或其他坚硬土层,锤击法打不穿时,常辅以射水法。3.2振动法沉桩:
8、适用于沉、拔钢板桩及钢管桩,在砂土中效率最高,在粘性土中较差,需较大功率的振动器。主要设备为一个大功率的振动器及附属加压装置和起吊机械设备、混凝土上料斗等。常用振动沉桩机主要性能需多工程施工规范中均可查到。施工方法:沉桩时,使桩头套入振动器(箱)连同的桩帽或液压夹桩器内夹紧,开动振动箱,使桩在振动和自重下沉入土中。如遇硬土下沉过慢
