[最新]樁基工程之樁的分類培訓(xùn)講義

1、7-2 樁基工程7-2-1 樁的分類1按承載性狀分類(1)摩擦型樁:摩擦樁,指樁頂荷載全部或主要由樁側(cè)阻力承擔(dān)的樁；根據(jù)樁側(cè)阻力承擔(dān)荷載的份額,摩擦樁又分為純摩擦樁和端承摩擦樁。(2)端承型樁:端承樁,指樁頂荷載全部或主要由樁端阻力承擔(dān)的樁；根據(jù)樁端阻力承擔(dān)荷載的份額,端承樁又分為純端承樁和摩擦端承樁。(3)復(fù)合受荷載樁,承受豎向、水平荷載均較大的樁。2按成樁方法與工藝分類(1)非擠土樁,如干作業(yè)法樁、泥漿護(hù)壁法樁、套管護(hù)壁法樁、人工挖孔樁；(2)部分?jǐn)D土樁,如部分?jǐn)D土灌筑樁,預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁、打入式開口鋼管樁,H型鋼樁,螺旋成孔樁等；(3)擠土樁,如擠土灌筑樁、擠土預(yù)制混凝土樁(打入式樁、

2、振入式樁、壓入式樁)。7-2-2 樁型與工藝的選擇樁型與成樁工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層土類、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)、制樁材料供應(yīng)條件等,根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的條件進(jìn)行選擇,施工時(shí)可參考表7-44選用。22 成樁工藝選擇參考表 表7-44注:表中符號(hào):表示比較合格；表示有可能采用；表示不宜采用。7-2-3 樁基施工機(jī)械設(shè)備的選用7-2-3-1 樁錘的選用樁錘有落錘、汽錘、柴油錘、振動(dòng)錘等,其使用條件和適用范圍可參考表7-45。樁錘目前多采用柴油錘,錘重可根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁的類型、結(jié)構(gòu)、密集程度及現(xiàn)場(chǎng)施工條件參照表7-46選用。樁錘

3、適用范圍參考表 表7-45樁錘種類優(yōu)缺點(diǎn)適用范圍落錘(用人力或卷揚(yáng)機(jī)拉起樁錘,然后自由下落,利用錘重夯擊樁頂使樁入土)構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便,沖擊力大,能隨意調(diào)整落距,但錘擊速度慢(每分鐘約620次),效率較低1適于打細(xì)長(zhǎng)尺寸的混凝土樁2在一般土層及粘土、含有礫石的土層中均可使用單動(dòng)汽錘(利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉,然后自由下落沖擊樁頂)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,落距小,對(duì)設(shè)備和樁頭不易損壞,打樁速度及沖擊力較落錘大,效率較高1適于打各種樁2最適于套管法打就地灌筑混凝土樁雙動(dòng)汽錘(利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖,增加夯擊能量)沖擊次數(shù)多,沖擊力大,工作效率高,但設(shè)備笨重,移動(dòng)較困難1適于打各種樁

4、,并可用于打斜樁2使用壓縮空氣時(shí),可用于水下打樁3可用于拔樁,吊錘打樁柴油樁錘(利用燃油爆炸,推動(dòng)活塞,引起錘頭跳動(dòng)夯擊樁頂)附有樁架、動(dòng)力等設(shè)備,不需要外部能源,機(jī)架輕,移動(dòng)便利,打樁快,燃料消耗少；但樁架高度低,遇硬土或軟土不宜使用1最適于打鋼板樁、木樁2在軟弱地基打12m以下的混凝土樁振動(dòng)樁錘(利用偏心輪引起激振,通過剛性聯(lián)結(jié)的樁帽傳到樁上)沉樁速度快,適用性強(qiáng),施工操作簡(jiǎn)易安全,能打各種樁,并能幫助卷揚(yáng)機(jī)拔樁；但不適于打斜樁1適于打鋼板樁、鋼管樁、長(zhǎng)度在15m以內(nèi)的打入式灌筑樁2適于粉質(zhì)粘土、松散砂土、黃土和軟土,不宜用于巖石、礫石和密實(shí)的粘性土地基射水沉樁(利用水壓力沖刷樁尖處土層,

5、再配以錘擊沉樁)能用于堅(jiān)硬土層,打樁效率高,樁不易損壞；但設(shè)備較多,當(dāng)附近有建筑物時(shí),水流易使建筑物沉陷；不能用于打斜樁1常用錘擊法聯(lián)合使用適于打大截面混凝土空心管樁2可用于多種土層,而以砂土、砂礫土或其他堅(jiān)硬的土層最適宜3不能用于粗卵石、極堅(jiān)硬的粘土層或厚度超過0.5m的泥炭層靜力壓樁(系利用靜力壓樁機(jī)或利用樁架自重及附屬設(shè)備的重量,通過卷揚(yáng)機(jī)的牽引傳至樁頂,將樁逐節(jié)壓入土中)壓樁無振動(dòng),對(duì)周圍無干擾；不需打樁設(shè)備；樁配筋簡(jiǎn)單,短樁可接,便于運(yùn)輸,節(jié)約鋼材；但不能適應(yīng)多種土的情況,如利用樁架壓樁,需要搭架設(shè)備,自重大,運(yùn)輸安裝不便1適于軟土地基及打樁振動(dòng)影響鄰近建筑物或設(shè)備的情況2可壓截面4

6、0cm40cm以下的鋼筋混凝土空心管樁、實(shí)心樁錘重選擇表 表7-46錘型柴油錘(t)2.02.53.54.56.07.2錘的動(dòng)力性能沖擊部分重(t)2.02.53.54.56.07.2總重(t)4.56.57.29.615.018.0沖擊力(kN)20002000250125004004000500050007000700010000常用沖程(m)1.82.31.82.31.82.31.82.31.82.31.82.3適用的樁規(guī)格預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁的邊長(zhǎng)或直徑(cm)253535404045455050555560鋼管樁直徑(cm)404040609090100持力層粘性土粉土一般進(jìn)入深度(

7、m)121.52.5232.53.53435靜力觸探比貫入阻力ps平均值(MPa)345555持力層砂土一般進(jìn)入深度(m)0.510.51.5121.52.5232.53.5標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N(未修正)1525203030404045455050錘的常用控制貫入度(cm/10擊)-23-3548-設(shè)計(jì)單樁極限承載力(kN)40012008001600250040003000500050007000700010000注:1本表僅供選錘用；2本表適用于2060m長(zhǎng)預(yù)制鋼筋混凝土樁及4060m長(zhǎng)鋼管樁,且樁尖進(jìn)入硬土層有一定深度。7-2-3-2 常用樁錘的技術(shù)性能1柴油錘柴油錘又分導(dǎo)桿式和筒式兩類,其中

8、以筒式柴油錘使用較多,它是一種氣缸固定活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)沖擊的柴油錘,其特點(diǎn)是柴油在噴射時(shí)不霧化,只有被活塞沖擊才霧化,其結(jié)構(gòu)合理,有較大的錘擊能力,工作效率高,還能打斜樁。國(guó)產(chǎn)常用導(dǎo)桿式和筒式柴油錘的技術(shù)性能見表7-47和表7-48。此外我國(guó)還從國(guó)外引進(jìn)一批筒式柴油錘,以日本和德國(guó)生產(chǎn)的為主,如表7-49和表7-50所示。導(dǎo)桿式柴油錘的技術(shù)性能 表7-47項(xiàng)目樁錘型號(hào)D1-600D1-1200D1-1800錘擊部分重量(kg)60012001800錘擊部分最大行程(mm)187018002100錘擊次數(shù)(次/min)507055604550最大錘擊能量(kNm)11.221.637.8氣缸直徑

9、(mm)200250290耗油量(L/h)3.15.56.9燃油箱容量(L)1111.522樁的最大長(zhǎng)度(m)8912樁的最大直徑(mm)300350400卷揚(yáng)機(jī):起重量(t)1.51.53.0電機(jī)型號(hào)JZ21-6JZ21-6JZ22-6電機(jī)功率(kW)557.5電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)915915920外形尺寸(m)長(zhǎng)寬高4.343.9011.45.44.212.457.55.617.5全機(jī)總重(t)6.77.513.9筒式柴油錘的技術(shù)性能 表7-48國(guó)外筒式柴油錘的技術(shù)性能 表7-49注:1表中,日本神戶制鋼所型號(hào)系列中帶A者,石川島建機(jī)型號(hào)系列中帶C者均為減煙型柴油錘。2神戶制鋼所型號(hào)系列

10、中的KB型表示斜打型樁錘。3XX公司生產(chǎn)的如D25-32/33型,在打45斜樁時(shí),樁錘長(zhǎng)度要加長(zhǎng)1m,其總重量也相應(yīng)增加。4表中帶C字母的表示減煙型柴油錘,帶B字母的表示斜打型柴油錘；帶*的表示水上型,其余均為陸上型。日本三菱重工業(yè)株式會(huì)社筒式柴油錘的技術(shù)性能 表7-50注:1表中,日本神戶制鋼所型號(hào)系列中帶A者,石川島建機(jī)型號(hào)系列中帶C者均為減煙型柴油錘。2神戶制鋼所型號(hào)系列中的KB型表示斜打型樁錘。3XX公司生產(chǎn)的如D25-32/33型,在打45斜樁時(shí),樁錘長(zhǎng)度要加長(zhǎng)1m,其總重量也相應(yīng)增加。4表中帶C字母的表示減煙型柴油錘,帶B字母的表示斜打型柴油錘；帶*的表示水上型,其余均為陸上型。2

11、汽錘汽錘是以飽和蒸汽為動(dòng)力,使錘體上下運(yùn)動(dòng)沖擊樁頭進(jìn)行沉樁。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)力大,工作可靠,能打各種樁等特點(diǎn),但需配備鍋爐,移動(dòng)較麻煩,目前已很少應(yīng)用。汽錘有單作用、雙作用兩類,雙作用汽錘的技術(shù)性能如表7-51所示。雙作用蒸汽錘的技術(shù)性能 表7-51性能指標(biāo)型號(hào)CCCM-703C-35C-32CCCM-742ABP-28C-231總錘重(kg)296837674095445065504450沖擊部分重量(kg)680614655113014501130沖程(mm)406450525508500508沖擊能(Nm)90601083015880181702500018000沖擊次數(shù)(次/min)1

12、23135125105120105需壓縮空氣(m3/min)12.7412.7517173017錘的外形尺寸(高)249123752390268931902765(mm) (長(zhǎng))560650632660650660(寬)71071080081010038103振動(dòng)錘振動(dòng)錘有三種型式,即剛性振動(dòng)錘、柔性振動(dòng)錘和振動(dòng)沖擊錘,其中以剛性振動(dòng)錘應(yīng)用最多,效果最好。其常用技術(shù)性能如表7-52所示。振動(dòng)錘具有沉樁、拔樁兩種作用,在樁基施工中應(yīng)用較多,多與樁架配套使用,亦可不用樁架,起重機(jī)吊起即可工作,沉樁不傷樁頭,無有害氣體。電動(dòng)振動(dòng)錘的技術(shù)性能 表7-52型號(hào)電機(jī)功率(kW)偏心力矩(Nm)偏心軸轉(zhuǎn)速(

13、r/min)激振力(kN)空載振幅(mm)容許拔樁力(kN)樁錘全高(mm)樁錘振動(dòng)重力(kN)導(dǎo)向中心距(mm)DZ15155016660015006712530.60160022.00330DZ3030100375500150010425130.80200030.00330DZ4040133500500150013933541.00230036.00330DZ6060200750500150020950341.60270050.00330D2909050024004001100429697552.40340070.00330DZ1201207002800400110050182883.00

14、380090.00600DZ15015010003600400110064494783.004200110.00600DZF40Y4003180-14.525.613.51.00310034.00-注:樁錘全高不包括夾樁器和鋼絲繩懸掛式隔振裝里；樁錘重量不包括夾樁器和配重。7-2-3-3 樁架選用樁架為打樁的專用起重和導(dǎo)向設(shè)備,其作用主要是起吊樁錘和樁或料斗、插樁,給樁導(dǎo)向,控制和調(diào)整沉樁位置及傾斜度,以及行走和回轉(zhuǎn)方式移動(dòng)樁位。按行走方式的不同,樁架可分為滾動(dòng)式、軌道式、履帶式、步履式、懸掛式等(圖7-47和圖7-48、圖7-49)。樁架的選用主要根據(jù)所選定的樁錘的形式、質(zhì)量和尺寸；樁的材料

15、、材質(zhì)、截面形式與尺寸、樁長(zhǎng)和樁的連接方式；樁的種類、樁數(shù)、樁的布置方式；作業(yè)空間、打入位置；以及打樁的連續(xù)程度與工期要求等而定。圖7-47 軌道式打樁架1-頂部滑輪組；2-立柱；3-錘和樁起吊用鋼絲繩；4-斜撐；5-吊錘和樁用卷揚(yáng)機(jī)；6-操作室；7-配重；8-底盤；9-軌道圖7-48 步履式打樁架1-頂部滑輪組；2-立柱；3-錘和樁起吊用鋼絲繩；4-斜撐；5-吊錘和樁用卷揚(yáng)機(jī)；6-操作室；7-配重；8-步履式底盤圖7-49 懸掛式履帶打樁架1-頂部滑輪組；2-錘和樁起吊用鋼絲繩；3-立柱；4-履帶式起重機(jī)樁架主要由底盤、導(dǎo)桿、斜桿、滑輪組和動(dòng)力設(shè)備等組成。樁架的高度可按樁長(zhǎng)需要分節(jié)組裝,每節(jié)

16、長(zhǎng)34m。樁架的高度一般等于樁長(zhǎng)滑輪組高樁錘長(zhǎng)度樁帽高度起錘移位高度(取12m)。樁架的種類很多,應(yīng)用較廣的為萬能樁架、履帶式樁架和步履樁架,其常用型號(hào)及技術(shù)性能見表7-53、表7-54、表7-55、表7-56和表7-57。國(guó)產(chǎn)萬能軌道式打樁架 表7-53型號(hào)項(xiàng)目J-40ZJAZDJG40/4D-12DJG25JZ-40適應(yīng)最大柴油錘型號(hào)D25,D25/32K25,K35,K45D1-1800D2-40D2-35D2-25/32D2-25D25D40適應(yīng)最大振動(dòng)沉拔樁錘型號(hào)DZ1-8000VM4-10000DZ-40AD2-40ADZ60DZ90沉樁最大長(zhǎng)度(m)15121420181820沉

17、樁最大直徑(mm)預(yù)制樁400400250250500500400400沉管灌筑樁d273d325325(樁管長(zhǎng)21.7m)400沉樁時(shí)回轉(zhuǎn)半徑(m)4.122.833.0沉樁時(shí)最大加壓力(kN)508080最大拔樁力(kN)300250250起重能力(kN)303092電動(dòng)機(jī)功率(kW)287.530導(dǎo)桿允許前傾最大角度()55555導(dǎo)桿允許后傾最大角度()5518.518.55上平臺(tái)回轉(zhuǎn)角度()360360360360上平臺(tái)回轉(zhuǎn)速度(r/min)0.40.380.340.30.30.34樁架行走速度(m/min)3.57.83,54.84.83輪距(mm)40003200400044004

18、4004000打樁架總重量(kg)320004700044500330003300033800外形尺寸(長(zhǎng)寬高)(m)9.54.523.26.84.417.3147.338.6注:J-40、ZJA型由北京樁工機(jī)械廠生產(chǎn)；ZDJG40/4由連云港機(jī)械廠生產(chǎn)；D12型由天津攪拌機(jī)廠生產(chǎn)；DJG25、JZ40型由建筑機(jī)械綜合所生產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)DZ系列萬能軌道式打樁架 表7-54型號(hào)項(xiàng)目ZJ40JZJ601DJ20JDJ25J沉樁最大深度(m)18252025沉樁最大直徑(mm)400500400500最大加壓力(kN)120200100160最大拔樁力(kN)150250200300配用振動(dòng)錘最大功率(k

19、W)40604060導(dǎo)桿允許前傾最大角度()10101010導(dǎo)桿允許后傾最大角度()5555主卷揚(yáng)機(jī)最大牽引力(kN)30503050主卷揚(yáng)機(jī)功率(kW)1118.51117移架卷揚(yáng)機(jī)最大牽引力(kN)15201515移架卷揚(yáng)機(jī)功率(kW)5.55.54.54.5斜撐減速器最大軸向力(kN)20302020斜撐減速器功率(kW)2122.22121外形尺寸(長(zhǎng)寬高)(m)1110241112309.61025101050重量(不包括錘)(kg)18000265001750020000注:ZJ401、Z160J型由瑞安建機(jī)廠生產(chǎn)；DJ20J、DZ25J型由振中工程機(jī)械廠生產(chǎn)。懸掛式履帶樁架的技術(shù)

20、性能 表7-55型號(hào)項(xiàng)目DJU18DJU25DJU40DJU60DJU100適應(yīng)最大柴油錘型號(hào)D18D25D40D60D100導(dǎo)桿長(zhǎng)度(mm)2124273333錘軌中心距(mm)330330330600330/600600330/600導(dǎo)桿傾斜范圍前傾()55555后傾()18.518.518.5-導(dǎo)桿水平調(diào)整范圍(mm)200200200200200樁架負(fù)荷能力(kN)100160240300500樁架行走速度(km/h)0.50.50.50.50.5上平臺(tái)回轉(zhuǎn)速度(r/min)11111履帶運(yùn)輸時(shí)全寬(mm)33003300330033003300履帶工作時(shí)外擴(kuò)后寬(mm)-396039

21、603960接地比壓(MPa)0.0980.0980.1200.1200.120發(fā)動(dòng)機(jī)功率(kW)607597120134179134179134179樁架作業(yè)時(shí)總重量(kg)40000500006000080000100000步履式樁架主要技術(shù)性能 表7-56型號(hào)基本參數(shù)與尺寸項(xiàng)目與單位DJB12DJB18DJB25DJB40DJB60*DJB100適用最大柴油錘型號(hào)1218254060100導(dǎo)桿長(zhǎng)度A(m)182124273340錘導(dǎo)軌中心口距(mm)330330330330600330/600600330/600導(dǎo)桿傾斜范圍前傾()555555后傾()18.518.518.518.5-上

22、平臺(tái)回轉(zhuǎn)角度()120120120360360360樁架負(fù)荷能力(kN)60100160240300500樁架行走速度(km/h)0.50.50.50.50.50.5上平臺(tái)回轉(zhuǎn)速度(r/min)111111履板軌距C(mm)300038004400440060006000履板長(zhǎng)度X(mm)60006000800080001000010000接地比壓(MPa)0.0980.0980.1200.1200.1200.120樁架總重量(kg)1400024000360004800070000120000注:*為建議值。振動(dòng)錘用DJ型打樁架技術(shù)性能 表7-57項(xiàng)目DJ20J型DJ25J型DJB25型DJ

23、B60型沉樁最大深度(m)20252026沉樁最大直徑(m)400500500600最大加壓力(kN)100160-最大拔樁力(kN)200300250350配用振動(dòng)錘最大功率(kW)4060立柱允許前傾最大角度()101059立柱允許后傾最大角度()5553主卷揚(yáng)機(jī)最大牽引力(kN)3050-主卷揚(yáng)機(jī)功率(kW)1117-外形尺寸(長(zhǎng)寬高)(m)9.610251010309.87.024.513.56.135重量(不包括錘)(t)17.5203060注:DJ20J、DJ25J型由浙江振中機(jī)械廠生產(chǎn)；DJB25、DJB60型由甘肅蘭州建筑通用機(jī)械總廠生產(chǎn)。7-2-3-4 常用灌筑樁鉆孔機(jī)械按成

24、孔方法不同分為沖擊式鉆孔機(jī)、沖抓錐成孔機(jī)、螺栓鉆孔機(jī)、轉(zhuǎn)盤式(回轉(zhuǎn)式)鉆機(jī))、潛水鉆機(jī)等,常用灌筑樁鉆孔機(jī)械型號(hào)及技術(shù)性能見表7-58表7-62。國(guó)產(chǎn)常用沖擊鉆機(jī)技術(shù)性能 表7-58型號(hào)性能指標(biāo)SPC300HGJC-40HGJD-1500YKC-31CZ-22CZ-30KCL-100鉆孔最大直徑(mm)7007002000(土層)1500(巖層)150080012001000鉆孔最大深度(m)808050120150180150沖擊行程(mm)500,650500,65010010006001000350100050010003501000沖擊頻率(次/min)25,50,7220720302

25、9,30,3140,45,5040,45,5040,45,50沖擊鉆重量(kg)-2940-150025001500卷筒提升力(kN)303039.255203020驅(qū)動(dòng)動(dòng)力功率(kW)1181186360224030鉆機(jī)重量(kg)150001500020500-6850136706100生產(chǎn)單位天津探機(jī)廠張家口探機(jī)廠洛陽礦機(jī)廠太原礦機(jī)廠沖抓錐成孔機(jī)的規(guī)格與技術(shù)性能 表7-59性能指標(biāo)型號(hào)A-3型A-5型成孔直徑(mm)480600450600最大成孔深度(m)1010抓錐長(zhǎng)度(mm)22562365抓片張開直徑(mm)450430抓片數(shù)(個(gè))44提升速度(m/min)1518卷揚(yáng)機(jī)起重(t

26、)2.02.5平均工效(孔/臺(tái)班)56(深58)56(深58)適應(yīng)土質(zhì)條件粘土夾石或砂卵石類土-螺旋鉆孔機(jī)規(guī)格與技術(shù)性能 表7-60項(xiàng)目LZ型長(zhǎng)螺旋鉆KL600型螺旋鉆機(jī)BZ-1型短螺旋鉆ZKL400(ZKL600)鉆孔機(jī)BQZ型步履式鉆孔機(jī)DZ型步履式鉆孔機(jī)鉆孔最大直徑(mm)300、600400、500300800400(600)40010001500鉆孔最大深度(m)1515、158、11、81216830鉆桿長(zhǎng)度(m)-18.3、18.8-229-鉆頭轉(zhuǎn)速(r/min)631165045808538.5鉆進(jìn)速度(m/min)1.0-3.1-10.2電機(jī)功率(kw)4050、554030552222外形尺寸(m)(長(zhǎng)寬高)-8412.564.116常用國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)盤式循環(huán)鉆機(jī)技術(shù)性能 表7-61型號(hào)技術(shù)性能GPS-15SPJT-300SPC-500QJ250ZJ150-1G-4BRM-1BRM-4GJD-1500紅星-400XF-3GJC-400HF鉆孔直徑(mm)800150500500350