錘擊樁施工工法

1、錘擊樁工法一、工作原理與特點3二、適用范圍3三、施工工藝3四、施工及操作要點4五、施工機具6六、勞動組織8七、質(zhì)量要求14八、施工安全注意事項15九、經(jīng)濟效益分析16錘擊樁是高層建筑樁基礎(chǔ)施工中常用的樁型之一。早期的錘擊樁采用的是鋼筋混凝土預(yù)制實心樁，這種樁擠土很大，引起土體隆起，對周圍環(huán)境造成很大影響，所以只適用于郊外空地施工。近幾年來，為減少擠上效應(yīng)對周圍環(huán)境的危害，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、鋼管樁、H型鋼樁等應(yīng)運而生，同時在環(huán)保方面，對沉樁噪音、振動、擠土等的監(jiān)控、檢測和防護措施綜合技術(shù)有了很大發(fā)展，有效地減少了錘擊樁對周圍環(huán)境的不利影響，因而，在近幾年的高層建筑樁基礎(chǔ)中，錘擊樁仍占有一席之

2、地。一、工作原理與特點錘擊樁就是利用各種樁錘（包括落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘和振動錘等）的反復(fù)跳動沖擊力和樁體的自重,克服樁身的側(cè)壁摩阻力和樁端土層的阻力,將樁體沉到設(shè)計標(biāo)高的一種施工方法。多種樁錘中，又以筒式柴油錘為使用最為廣泛的一種,它是以輕質(zhì)柴油為燃料,利用沖擊部分的沖擊力和燃燒壓力為驅(qū)動力，引起錘頭跳動夯擊樁頂。該工法具有振動大、噪聲高、擾民嚴(yán)重、在N>30的砂層中沉樁困難等缺點，同時，它也存在著施工簡單、施工質(zhì)量易控制、工期短、在相同土層地質(zhì)條件下單樁承載力最高、造價低等優(yōu)點。二、適用范圍本工法主要用于高層建筑的樁基礎(chǔ)施工，尤其適合在郊區(qū)及周圍建筑物稀少或無重要地下管線通過的

3、區(qū)域施工。施工區(qū)域的上層宜以淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉土和N<30的土層為主,對于以N30的土層或碎石土為主的上層,則會給沉樁帶來一定的困難。對于所選用的樁,有鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼管樁及鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁等，宜根據(jù)上層的好壞、不同的樁尖持力層及單樁承載力要求分別選用。三、施工工藝（一）工藝流程（見圖3.1）（二）施工工藝（1）樁機就位調(diào)整，使樁架（或挺桿）處于鉛垂?fàn)顟B(tài),并在擬打樁的側(cè)面或樁架上設(shè)置標(biāo)尺。（2）根據(jù)樁長,采用合適的吊點將下節(jié)樁吊起,并令其垂直對準(zhǔn)樁位中心,將樁錘下的樁帽（已加好緩沖墊材）徐徐松下套住樁頂,解除吊鉤,檢查并使樁錘、樁帽與樁三者處于同一軸線上，且垂直插入土中。（3）

4、起錘輕壓或錘擊,在兩臺經(jīng)緯儀的校核下，使樁保持垂直，即可正式沉樁。（4）當(dāng)下節(jié)樁頂近地表50cm,即可停打，用同樣方法吊起上節(jié)樁,與下3.1錘擊|虹藝漏呈圖節(jié)樁對正后，即可接樁。(5)焊接接樁完畢后,方可繼續(xù)沉上節(jié)柱。(6)當(dāng)上節(jié)樁樁頂距地表50cm,選用合適的送樁器送樁，并使送樁器中心線與樁身中心線吻合一致。送樁到設(shè)計標(biāo)高后,再拔出送樁器。(7)樁機移位,進入下一根樁位。、施工及操作要點(1)打樁場地首先要求平整,其次，場地要有一定的承載力，能夠承受打樁機的壓力。通常達到0.20.3MPa以上即可滿足要求。當(dāng)原地基的承載能力低于0.20.3MPa時'應(yīng)先進行地基加固。一般可采用填土、

5、鋪砂石、鋼道板、枕木等施工措施，也可同時采用其中多種方法。(2)預(yù)制樁應(yīng)在強度與齡期均達到要求后，方可錘擊。沉樁前,要先進行樁位探摸,確定樁位下無障礙物時方可插樁。(4)在市區(qū)施工或周圍建筑物及管線較復(fù)雜時，應(yīng)先采取一定的環(huán)保措施，確保周圍環(huán)境不受影響。如控制打樁時間及打樁速率、鉆打結(jié)合、開挖防震溝、打應(yīng)力消散孔等。(5)合理安排沉樁流水,避免向單一方向推進。當(dāng)樁距小于3.5倍樁徑(樁寬時)，打樁順序應(yīng)符合下列規(guī)定:對于密集樁群，自中間向兩個方向或向四周對稱施打;當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時，由建筑物一側(cè)向另一側(cè)施打;應(yīng)嚴(yán)格遵守“先密后稀、先深后淺、先長后短”三原則施打。(6)如為鋼筋混凝土預(yù)制樁，當(dāng)其

6、經(jīng)過起吊運輸,至達到打樁位置時，對樁的外觀要進行一次檢查(一般在混凝土表面澆水后，裂縫暴露較明顯)o如裂縫不大,可用角鐵局部加固，如有貫通橫向裂縫或較長的縱向裂縫，則應(yīng)將該樁剔除不用。(7)在開始錘擊時，落距宜小些，或采用“冷錘”。當(dāng)入土一定深度，并待樁穩(wěn)定且經(jīng)經(jīng)緯儀雙向校正其垂直度合格后，再按正常的落距沉樁o沉樁過程中,注意樁身是否發(fā)生位移或傾斜,若有不正常,應(yīng)及時糾正，并同時做好沉樁記錄。(8)如打鋼管樁，焊接宜采用多層焊,且每層焊縫的接頭應(yīng)錯開，焊渣應(yīng)清除。(9)鋼管樁焊接時，氣溫低于0或雨雪天，無可靠措施確保焊接質(zhì)量時，不得焊接。(10)如打鋼筋混凝土預(yù)制樁,則焊接用的角鋼宜用低碳鋼，

7、焊條宜用結(jié)E43。(11)接樁時，上下樁的中心線偏差不得大于5mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于樁長的0.5%,且不大于20mmo(12)預(yù)制樁焊接時,預(yù)埋件應(yīng)保持清潔,上下節(jié)樁之間若有間隙應(yīng)用楔形鐵片填實焊牢。(13)預(yù)制樁焊接時,宜采用對角同時焊接。焊縫要求連續(xù)飽滿,符合技術(shù)規(guī)范要求。(14)焊接完畢后,應(yīng)會同有關(guān)工程各方檢查焊縫質(zhì)量。經(jīng)檢驗合格后繼續(xù)沉樁。(15)送樁帽內(nèi)的緩沖彈性襯墊應(yīng)平整，且應(yīng)經(jīng)常更換，以免打壞樁頭O(16)送樁時，記錄員應(yīng)根據(jù)設(shè)計樁頂高程及水準(zhǔn)儀的高度，計算出送樁深度,并經(jīng)復(fù)核無誤后,在送樁器上作出深度標(biāo)記,將樁送至設(shè)計標(biāo)高。(17)打樁過程中如發(fā)現(xiàn)打樁的貫入度突然過小，有

8、嚴(yán)重回彈、發(fā)生傾斜或位移時,應(yīng)立即停錘,并及時向有關(guān)方匯報,經(jīng)有關(guān)單位研究后方可繼續(xù)沉樁。(18)樁基施工中的停打標(biāo)準(zhǔn)：樁尖位于軟土層時，以標(biāo)高控制為主，貫入度僅作參考；當(dāng)樁尖位于堅硬、硬塑的粘性土、碎石土、中等密實以上的砂土等土層時，以貫入度控制為主,樁端標(biāo)高作參考；貫入度已滿足要求,而樁尖未到達標(biāo)高時,應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣,每陣為10擊的平均貫入度不大于設(shè)計規(guī)定的數(shù)量加以確認(rèn)，必要時施工控制貫入度應(yīng)通過試驗與有關(guān)單位會商確定。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)變化較復(fù)雜時，有時尚可以“樁的總錘擊數(shù)控制”法和“最后5m錘擊數(shù)控制”法來判定樁是否停打的輔助標(biāo)準(zhǔn)，以避免樁身錘擊數(shù)過多和錘擊應(yīng)力過大而產(chǎn)生疲勞破損現(xiàn)象。五、施工

9、機具每臺班施工主要機具樁錘、樁架及其配套設(shè)備詳見表5.1。每臺班施工主要機具及配套設(shè)備一覽表表5.1一序號機具名稱型號、規(guī)格數(shù)量備注1樁錘DLMG系列MH系列KB系列1臺每個系列分別有3.0、4.0、4.5、5.06.0、6.2、7.2、8.0等噸位2樁架IPD系列DH系列PD系列DJU系歹IJ1臺三點支撐式全液壓履帶打樁架3吊車15T以上1臺樁的起吊、運輸及喂樁4電焊機BX1-500-2F2臺電焊接樁5氣割設(shè)備1套切割角鋼等6經(jīng)緯儀J22臺定樁位、校正樁垂直度7水準(zhǔn)儀DS31臺測定高程及控制樁頂標(biāo)高8送樁桿1根根據(jù)送樁深度選定其長度(一)樁錘1.樁錘的種類(1)柴油錘筒式柴油錘最經(jīng)濟,應(yīng)用最

10、廣,按打樁功能可分為直打式和斜打式,如圖1(a)、(c);按打樁錘的冷卻方式,可分為水冷式和風(fēng)冷式,如圖1(d)、(c);按打樁的潤滑方式，可分為飛濺潤滑和自動潤滑；按打樁錘的應(yīng)用方式，可分為陸上型和水上型，如圖1(a)、(b)o常用國內(nèi)外柴油錘的型號、規(guī)格和技術(shù)性能見表5.1.1o(2)蒸汽錘蒸汽錘是以飽和蒸汽作為動力源的沖擊型打樁錘,其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,能適應(yīng)各種土層,操作維修容易。(3)振動沉拔樁錘振動沉拔樁錘具有沉樁和拔樁的雙重作用，在樁基施工中得到廣泛應(yīng)用。(4)液壓打樁錘液壓打樁錘也屬于沖擊樁錘。2.樁錘的選擇選擇合適的錘型和錘級必須對樁的形狀、尺寸、重量、埋入長度、結(jié)構(gòu)形式以及

11、土質(zhì)、氣象等作綜合分析，再按照樁錘的特性進行選定，有時幾種錘配合使用往往更為有效。但是無論如何都必須使用錘擊力超過沉樁阻力的樁錘。樁的打入阻力包括樁尖阻力、樁的側(cè)面摩阻力、樁的彈性位移所產(chǎn)生的能量損失等。樁重與錘重必須相適應(yīng)，樁錘和樁重的比值變化會產(chǎn)生不同的打樁效率。施工中無論大錘打小樁或小錘打大樁，均易把樁頭打碎，因此，采用“重錘輕擊”的施工方法。同時，樁錘選擇時，還應(yīng)以樁的材質(zhì)強度來控制打樁應(yīng)力。綜上所述，選擇樁錘一般原則如下：(1)保證樁能打穿較厚的土層(包括硬夾層)，進入持力層，達到設(shè)計預(yù)定的深度。(2)樁的錘擊應(yīng)力應(yīng)小于樁材的容許強度，保證樁不致遭受破壞。(3)打樁時的總錘擊數(shù)和全部

12、錘擊時間應(yīng)適當(dāng)控制，以避免樁的疲勞和破壞或降低樁錘效率或施工生產(chǎn)率。錘擊數(shù)建議控制詳見表5.1.2o錘擊數(shù)建議控制值表5.1.2樁型總錘擊數(shù)最后5m錘擊數(shù)鋼<35004000<1000-1200預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土<2000-2500<700-800鋼筋混凝土<1500-2000<500-600(4)樁的貫入度不宜過小。柴油錘沉樁的貫入度不宜小于12mm/擊，蒸汽錘不宜小于23mm/擊，以免損壞樁錘和打樁機。(5)按照樁錘的動力特性，對不同的土質(zhì)條件，樁材強度、沉樁阻力,選用工效高，能順利打入至預(yù)定深度的樁錘。常用錘重選擇參考表見表5.1.30(二)樁架目前，國

13、內(nèi)以履帶式打樁架為主，它是以起重機為主機的一種多功能打樁機，它可懸掛筒式柴油錘、液壓錘、振動錘及長螺旋鉆孔機，以分別施打各種類型的樁基及鉆孔等。履帶式打樁架按整機結(jié)構(gòu)可分為懸掛式和三點支撐式(見圖2、圖3);按主機的傳動結(jié)構(gòu)可分為機械式和全液壓傳動或兩種兼有的傳動；按導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)可分為框架式和圓筒式，而圓筒式結(jié)構(gòu)又分為單導(dǎo)向、雙導(dǎo)向和雙層型。國內(nèi)外常用三點支撐式打樁架(主機)技術(shù)性能見表5.2.1o六、勞動組織每臺班12人組成，其中：(1)前臺指揮1名。負(fù)責(zé)前臺樁的起吊及喂樁，調(diào)整插樁時樁的垂直度(在兩臺經(jīng)緯儀的配合下)，并指揮樁機移位及樁的定位，及時組織力量排除施工中出現(xiàn)的故障。(2)后臺指揮1

14、名。負(fù)責(zé)后臺樁的起吊及運輸，并能定時定量確保合格成品樁運至前臺處。(3)樁機司機1名。負(fù)責(zé)樁機的操作及日常維修保養(yǎng)，并按照設(shè)計要求的施工工藝，正確操縱機械進行樁的定位，調(diào)整樁的垂直度，錘擊樁基入土及樁機的移位行走等。(4)吊機司機1名。負(fù)責(zé)吊機的操作及其日常維修保養(yǎng)。在前、后臺的指揮下，正確進行樁的起吊、運輸及喂樁。(5)電工1名。負(fù)責(zé)現(xiàn)場全套施工機械電器設(shè)備的安裝及其安全使用(6)機修工1名。負(fù)責(zé)現(xiàn)場全套機械的正常運轉(zhuǎn)和維修保養(yǎng)。(7)起重工2名。在前后臺指揮下，負(fù)責(zé)樁的起吊運輸及喂樁，并配合前后臺指揮及樁機司機進行樁的定位。(8)施工員2名。負(fù)責(zé)樁基的定位及校正樁的垂直度，施工中及時作好各

15、種原始記錄，并及時解決施工中出現(xiàn)的技術(shù)問題。(9)電焊工2名。負(fù)責(zé)樁的焊接并切割角鋼等。常用錘重選擇參考表表5.1.3錘型單動蒸汽錘筒式柴油錘4t7t10t15t3.5t4.0t4.5t6.2t7.2t8.0t15t錘沖擊力(KN)1700-2702400-3102800-36003500-43003000-4004000-6004500-7005000-80006000-1007000-1200012000-180000000000適鋼管樁500-01500-至35Q-400-600-bOO-550-600-800-900-1000-2200(an)090001500600700700750

16、90010001200用的樁規(guī)格璘昉樁、子財或&徑(an)354540-4540-50506040-4540-45455045一55506055-6560-80I.H腳嘏張(an)30-4035-4540-50456035-4540-5045-55粘性土粉土比破(m)1.5-21.5-2.52-32.5-3.52-32.5-3.53-43.5-4.54T雨河達靜力觸探Ps值崛)3456.5567>7)7砂1:«Ai短(m)1.01.0-1.51.52.02-2.51.0-1.51.0-1.51.5-2.02.0-2.52.0-3.02.5-3.53.5-5.0般可.li

17、<X值20-2520-3030-4040-5025-3535-4540-5045-50505050軟質(zhì)巖石樁尖川進人深度(m)強風(fēng)化0.50.5-10.8-1.30.5-1.00.5-1.51.0-1.51.5-2.52-32.5-3.03.0-4.0中等風(fēng)化表層0.2-0.4友L-表層0.50.5-11-1.51.5-22-2.5敏常用控帶慣人度(cm/10擊)3-53-53-53-52-33-43-53-54-84-85-10設(shè)計單樁極(KN)900-15001500-30002500-3500-50001500-30002500300050001000800050009000100

18、00-16000110004UUU適宜的樁重1.5-3.52.5-5.52.5-6.53.5-8.02.5-6.03.0-7.03.5-8.05.0-10.06.0-12.07.0-15.010.0-40.0注：本表僅供選錘參考，不能作為確定貫入度和承載力有依據(jù)。常用三點支撐式履帶打樁架（主機）技術(shù)性能表5.21生主機操作傳動回轉(zhuǎn)行駛在機額定癡卷揚速度(nVinin)主機尺寸(ran)作業(yè)時最大產(chǎn)型號方方速度速度質(zhì)量輸服主卷揚副卷揚導(dǎo)桿卷初總總寬總高度回轉(zhuǎn)式式出速簡筒簡度擴F能(rmin(km/h)城功(r/nd提下提下提下長作1貶作運張后半徑力（)率n)升降升降升降度業(yè)輸業(yè)輸寬度Gnn)C)

19、崎時時時時時時時時時時(nm)U/IIFE85液223.50.7-L119210027-5127-527-527-5628520330517012203650出社IFD95壓223.52119210027-51144300662542203650機IFD105液223.50.7-L119210030-6027-527-527-5628520330662313003650壓2444300液0.8-L3030-630-6628520330壓4000300DHF70液223.5L4280092200032.5-632.532.532.518617101503133010103980U4DH1C8-9

20、壓223.3L1011420005-65心4800068!541535282俾液222.4L03610114200033-6633-633-633-648716531330668132513805263DH5C8-1壓16.729as0136200033-66661801072S0015005340oai液380030-6033-633-636716531330325DH5C8-1壓066604002(M液442030-630-630-67S1531330329樂壓00003409神戶8(P機1828H.0.77360077160016-5018-26795003305560310396013

21、00fl外85PII械1810.68096180032-45S327自由17-63(卜135005590039601800所11(P機1828L0.41-03130112200045"5920-25卜溶5自由7285006o031341004795械3.87081515-11-5下涔5006液29382028-39594760500332315壓065000H寸TOGO液223.3L0413090200027七127-53939680K)1330565032740101290,&機FD9O壓223.1L009720002S-52126-526-5104050063600101

22、04850FD1OO液2227Q81000112200030-6026-522；5457391013306T32713001500壓020000液100030721130330330壓0C50001曠液液222.50.6-L370011826-5226-526-526-54848700330330H壓壓20222000因1間式柴油打樁管類型和主體結(jié)均卜52由海J隹fc婦螭上瀾喈Hfcjft件防制產(chǎn)怔.lift?Hi>T注Wti>W垢蹄：X*21嗝版22Hs轆圻荷ff姆27吶皖H陽刪悚必睹23-jgKfit24<叫4氣M皿醞:<1.i國2歌裝爬照的探i-iwmt2-wjm

23、b卜班圖3三挹崛戰(zhàn)町®好例法醉Dk1MM摭探MwC方隔咖,裾送雙爭財七、質(zhì)要求（一）主要標(biāo)準(zhǔn)（1）樁位允許偏差（如表7.1.1所示）預(yù)制樁(鋼樁)位置允許偏差表7.1.1序號項目允許偏差1單排或雙排條形樁基(1)垂直于條形樁基縱軸方100向1502(2)平行于條形樁基縱軸方1003向1/3樁徑或1/3邊長4樁數(shù)為13根樁基中的樁樁數(shù)為416根樁基中的樁1/3樁徑或1/3邊長樁數(shù)大于16根樁基中的樁(1)最外邊的樁(2)中間樁1/2樁徑或1/2邊長樁垂直度:偏差垂.5%,設(shè)計樁(3)樁頂標(biāo)高：以側(cè)壁摩阻力為主的樁，樁頂標(biāo)高控制為-5+10cm;以端承力為主的樁,樁頂標(biāo)高以貫入度控制為主

24、,標(biāo)高控制為輔。如貫入度已達到而樁端標(biāo)高未達到時，一般按最后三陣(每陣10擊)的貫入度不大于38cm/10擊標(biāo)準(zhǔn)要求施工。(二)樁的檢測(1)樁的靜載試驗一級建筑樁基和地質(zhì)條件復(fù)雜、樁的施工質(zhì)量或確定單樁豎向承載力的可靠性低、樁數(shù)多的二級建筑樁基，在工程樁施工前應(yīng)用靜載試驗對工程單樁豎向承載力進行檢測。檢測數(shù)量不宜小于樁數(shù)的1%,且不宜小于3根。(2)樁基動測未進行單樁靜載試驗的一級、二級建筑樁基及三級建筑樁基，基坑開挖后均可采用動測法進行樁基檢測，以判斷樁身質(zhì)量的完整性及單樁承載力是否達到設(shè)計要求。八、施工安全注意事項(一)當(dāng)使用筒式柴油錘施工時,需注意以下操作要點：樁錘起動前,應(yīng)注意使樁錘

25、,樁帽和樁在同一釉線上,防止偏心打樁。(2)在打樁過程中,應(yīng)有專人負(fù)責(zé)拉好曲臂上的控制繩,如出現(xiàn)意外情況方可緊急停錘。(3)沖擊部分起跳高度嚴(yán)禁超過2.5mo(4)當(dāng)最終貫入度每10擊小于或等于2mm時,應(yīng)立即停打。(5)打樁過程中，嚴(yán)禁任何人進入離樁軸線4m半徑范圍內(nèi)。(6)初打時應(yīng)關(guān)閉供油泵的油門，使錘冷打。當(dāng)樁貫入度小于10cm/擊時，方可逐漸開啟油門。(7)打樁過程中應(yīng)注意觀察沖擊部分的潤滑油是否從油孔中泄出。下活塞的潤滑油應(yīng)每隔15分鐘注入一次最長間隔時間不應(yīng)超過30分鐘。(8)在吊樁、套送樁、跑架子時，樁錘一定要作好保險，吊樁作業(yè)時,龍門前(即下風(fēng))嚴(yán)禁站人。(二)三點支撐式履帶打

26、樁架安全操作要點：(1)打樁架行走、回轉(zhuǎn)及提升樁錘不得同時進行。(2)打樁架嚴(yán)禁偏心吊裝。正前方吊樁,其水平距離對于混凝土預(yù)制樁不得大于4m,對于鋼管樁不得大于7m。(3)當(dāng)風(fēng)速超過15m/s時,應(yīng)停止作業(yè)并將樁錘下到最低位置；當(dāng)風(fēng)速超過30m/s時應(yīng)將導(dǎo)桿放倒。(4)作業(yè)區(qū)內(nèi)架空輸電線路距導(dǎo)桿的距離不得小于5mo(5)樁架帶錘行走時,必須將樁錘放至最低位置。(6)施打斜樁時,嚴(yán)禁導(dǎo)桿后仰使樁架回轉(zhuǎn)及行走。(7)嚴(yán)禁樁架在斜坡上回轉(zhuǎn)。(8)吊樁“千斤”中發(fā)現(xiàn)10絲以上斷裂時，應(yīng)及時更換，嚴(yán)禁繼續(xù)使用。九、經(jīng)濟效益分析(一)錘擊預(yù)制樁與鉆孔灌注樁經(jīng)濟比較錘擊樁在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用，其經(jīng)濟效益很明顯。以上海匯麗花園工地為例，該建筑物位于上海鬧市區(qū)武寧路一長壽路口，一幢為28層的辦公樓,一幢為24層的住宅樓,