地基處理與樁基施工 錘擊沉樁施工全套

地基處理與樁基施工錘擊沉樁施工全套錘擊沉樁施工錘擊沉樁也稱打入樁，是靠打樁機的樁錘下落到樁頂產(chǎn)生的沖擊能而將樁沉入土中的一種沉樁方法，該法施工速度快，機械化程度高，適用范圍廣，是預制鋼筋混凝土樁最常用的沉樁方法。但施工時有噪音和振動，對施工場所、施工時間有所限制。1、打樁機具打樁用的機具主要包括樁錘、樁架及動力裝置三部分。1)樁錘樁錘是打樁的主要機具，其作用是對樁施加沖擊力，將樁打入土中。主要有落錘、單動汽錘和雙動汽錘、柴油錘、液壓錘。落錘一般由生鐵鑄成，重0.5～1.5t，構(gòu)造簡單，使用方便，提升高度可隨意調(diào)整，一般用卷揚機拉升施打。但打樁速度慢(6～20次/min)，效率低，適于在黏土和含礫石較多的土中打樁。汽錘是利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將樁錘上舉，然后下落沖擊樁頂沉樁，根據(jù)其工作情況又可分為單動式汽錘與雙動式汽錘。單動式汽錘的沖擊體在上升時耗用動力，下降靠自重，打樁速度較落錘快(60～80次/min)，錘重1.5～15t，適于各類樁在各類土層中施工。雙動式汽錘的沖擊體升降均耗用動力，沖擊力更大、頻率更快(100～120次/min)，錘重0.6～6t，還可用于打鋼板樁、水下樁、斜樁和拔樁。柴油錘，柴油錘本身附有樁架、動力設(shè)備，易搬運轉(zhuǎn)移，不需外部能源，應用較為廣泛。但施工中有噪聲、污染和振動等影響，在城市施工受到一定的限制。液壓錘是一種新型打樁設(shè)備，它的沖擊缸體通過液壓油提升與降落，每一擊能獲得更大的貫入度。液壓錘不排出任何廢氣，無噪音，沖擊頻率高，并適合水下打樁，是理想的沖擊式打樁設(shè)備，但構(gòu)造復雜，造價高。2)樁架樁架是吊樁就位，懸吊樁錘，要求其具有較好的穩(wěn)定性、機動性和靈活性，保證錘擊落點準確，并可調(diào)整垂直度。常用樁架基本有兩種形式，一種是沿軌道行走移動的多功能樁架，另一種是裝在履帶式底盤上自由行走的樁架。1—立柱；2—斜撐；3—回轉(zhuǎn)平臺；4—卷揚機；5—司機室；6—平衡重1—樁；2—斜撐；3—樁帽；4—樁錘；5—履帶式起重機；6—立柱3)動力裝置打樁機構(gòu)的動力裝置及輔助設(shè)備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動力，需配置電動卷揚機等設(shè)備；蒸汽錘以高壓飽和蒸汽為驅(qū)動力，配置蒸汽鍋爐等設(shè)備；氣錘以壓縮空氣為動力源，需配置空氣壓縮機等設(shè)備；柴油錘以柴油為能源，樁錘本身有燃燒室，不需外部動力設(shè)備。2、打樁施工打樁前應做好下列準備工作：處理架空高壓線和地下障礙物，場地應平整，排水應暢通，并滿足打樁所需的地面承載力；設(shè)置供電、供水系統(tǒng)；安裝打樁機等。施工前還應做好定位放線。樁基軸線的定位點及水準點，應設(shè)置在不受打樁影響的區(qū)域，水準點設(shè)置不少于兩個，在施工過程中可據(jù)此檢查樁位的偏差以及樁的入土深度。1)打樁順序由于錘擊沉樁是擠土法成孔，樁入土后對周圍土體產(chǎn)生擠壓作用。一方面先打入的樁會受到后打入的樁的推擠而發(fā)生水平位移或上拔；另一方面由于土被擠緊使后打入的樁不易達到設(shè)計深度或造成土體隆起。特別是在群樁打入施工時，這些現(xiàn)象更為突出。為了保證打樁工程質(zhì)量，防止周圍建筑物受土體擠壓的影響，打樁前應根據(jù)場地的土質(zhì)、樁的密集程度、樁的規(guī)格、長短和樁架的移動方便等因素來正確選擇打樁順序。當樁較密集時(樁中心距小于或等于4倍樁邊長或樁徑)，應由中間向兩側(cè)對稱施打或由中間向四周施打。這樣，打樁時土體由中間向兩側(cè)或四周均勻擠壓，易于保證施工質(zhì)量。當樁數(shù)較多時，也可采用分區(qū)段施打。當樁較稀疏時(樁中心距大于4倍樁邊長或樁徑)，可采用上述兩種打樁順序，也可采用由一側(cè)向另一側(cè)單一方向施打的方式(即逐排施打)，或由兩側(cè)同時向中間施打。圖2.4打樁順序當樁規(guī)格、埋深、長度不同時，宜按“先大后小，先深后淺，先長后短”的原則進行施打，以免打樁時因土的擠壓而使鄰樁移位或上拔。在實際施工過程中，不僅要考慮打樁順序，還要考慮樁架的移動是否方便。在打完樁后，當樁頂高于樁架底面高度時，樁架不能向前移動到下一個樁位繼續(xù)打樁，只能后退打樁；當樁頂標高低于樁架底面高度，則樁架可以向前移動來打樁。2)打樁程序打樁程序包括：吊樁、插樁、打樁、接樁、送樁、截樁頭。(1)吊樁：按既定的打樁順序，先將樁架移動至設(shè)計所定的樁位處并用纜風繩等穩(wěn)定，然后將樁運至樁架下，一般利用樁架附設(shè)的起重鉤借樁機上的卷揚機吊樁就位，或配一臺履帶式起重機送樁就位，并用樁架上夾具或落下樁錘借樁帽固定位置。樁提升為直立狀態(tài)后，對準樁位中心，緩緩放下插入土中，樁插入時垂直度偏差不得超過0.5%。(2)插樁：樁就位后，在樁頂安上樁帽，然后放下樁錘輕輕壓住樁帽。樁錘、樁帽和樁身中心線應在同一垂直線上。在樁的自重和錘重的壓力下，樁便會沉入一定深度，等樁下沉達到穩(wěn)定狀態(tài)后，再一次復查其平面位置和垂直度，若有偏差應及時糾正，必要時要拔出重打，校核樁的垂直度可采用垂直角，即用兩個方向(互成90°)的經(jīng)緯儀使導架保持垂直。校正符合要求后，即可進行打樁。為了防止擊碎樁頂，應在混凝土樁的樁頂和樁帽之間、樁錘與樁帽之間放上硬木、麻袋等彈性襯墊作緩沖層。(3)打樁：樁錘連續(xù)施打，使樁均勻下沉。宜用“重錘低擊”：重錘低擊獲得的動量大，樁錘對樁頂?shù)臎_擊小，其回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都用以克服樁周邊土壤的摩阻力而使樁下沉。正因為樁錘落距小，頻率高，對于較密實的土層，如砂土或黏土也能容易穿過，一般在工程中采用重錘低擊。而輕錘高擊所獲得的動量小，沖擊力大，其回彈也大，樁頭易損壞，大部分能量被樁身吸收，樁不易打入，且輕錘高擊所產(chǎn)生的應力，還會促使距樁頂1/3樁長度范圍內(nèi)的薄弱處產(chǎn)生水平裂縫，甚至使樁身斷裂。在實際工程中一般不采用輕錘高擊。(4)接樁：當設(shè)計的樁較長，但由于打樁機高度有限或預制、運輸?shù)纫蛩?，只能采用分段預制、分段打入的方法，需在樁打入過程中將樁接長。接長預制鋼筋混凝土樁的方法有焊接法和漿錨法，目前以焊接法應用最多。接樁時，一般在距離地面1m左右進行，上、下節(jié)樁的中心線偏差不得大于10mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于0.1%的兩節(jié)樁長。在焊接后應使焊縫在自然條件下冷卻10min后方可繼續(xù)沉樁。漿錨法接頭是將上節(jié)樁錨筋插入下節(jié)樁錨筋孔內(nèi)，再用硫磺膠泥錨固，硫磺膠泥是一種熱塑冷硬性膠結(jié)材料，它是由膠結(jié)料、細骨料、填充料和增韌劑熔融攪拌混合配制而成。其質(zhì)量配合比為：硫磺∶水泥∶砂∶聚硫橡膠=44∶11∶44∶1硫磺膠泥灌注后停歇時間不得小于7min)，即可繼續(xù)沉樁施工。漿錨法接樁，可節(jié)約鋼材，操作簡便，接樁時間比焊接法大為縮短，但不宜用于堅硬土層中。送樁：如樁頂標高低于自然土面，則需用送樁管將樁送入土中。樁與送樁管的縱軸線應在同一直線上，拔出送樁管后，樁孔應及時回填或加蓋。(6)截樁頭：如樁底到達了設(shè)計深度，而配樁長度大于樁頂設(shè)計標高時需要截去樁頭。截樁頭宜用鋸樁器截割，或用手錘人工鑿除混凝土，鋼筋用氣割割齊。嚴禁用大錘橫向敲擊或強行扳拉截樁。3)打樁控制打樁時主要控制兩個方面的要求：一是能否滿足貫入度及樁尖標高或入土深度要求，二是樁的位置偏差是否在允許范圍之內(nèi)。在打樁過程中，必須做好打樁記錄，以作為工程驗收的重要依據(jù)。應詳細記錄每打入1m的錘擊數(shù)和時間、樁位置的偏斜、貫入度(每10擊的平均入土深度)和最后貫入度(最后三陣，每陣十擊的平均入土深度)、總錘擊數(shù)等。打樁的控制原則是：當(端承型樁)樁尖位于堅硬、硬塑的黏土、碎石土、中密以上的砂土或風化巖等土層時，以貫入度控制為主，樁尖進入持力層深度或樁尖標高可作參考；當貫入度已達到，而樁尖標高未達到時，