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岩土研究院

超详细锤击沉桩法

1072 2022-06-09 08:55:29

1.打桩工序锤击法沉桩的工序依次为∶测量、放样桩→打桩机就位→喂桩→对中、调直→锤击法沉桩→接桩→再锤击→打至持力层(送桩)→收锤。


2.桩锤的选用施打预制方桩,应优先选用柴油锤。锤的合理选择和正确使用对预制桩顺利下沉及保证桩身完好有密切关系。比如用D35柴油锤施打40m的500mm×500mm的预制方桩,桩头被击碎的可能性较大,桩身被打断的事故也会发生。因为用小锤打大桩,锤芯跳动太高,桩头锤击应力过大,同时锤击次数过多,一根桩的总锤击数可达到2000多击,甚至超过3000击,易使桩头混凝土疲劳破坏,另外也会缩短柴油锤的使用寿命。所以,应用"重锤轻击”的原则来指导施工、这样做还可以增加打桩频率,打桩频率高,便于预制桩在较密实的土层能顺利地通过。


选择合适桩锤可参照前面- 节内容进行。选择柴油锤型号可根据下列方法之-确定∶

(1)根据高应变动测法试打桩的结果选用;

(2)根据工程地质条件、单桩竖向承载力设计值、桩的规格、入土深度等因素,遵照"重锤轻击"的原则综合考虑后选用.


需要注意的是,打桩锤应与j打桩架相匹配,否则会发生倒桩架等重大人身安全事故,经验不足者,应查阅打桩架的使用说明书。


3.桩帽和垫层 在锤击沉桩,桩帽主要起传递锤击力、固定和保护桩头的作用。所以桩帽结构要牢固,耐打性要好,尤其桩帽顶板要有一定的厚度,能经受长期锤击而不变形.若顶板较薄,经反复锤击成锅底状,施工时容易破坏桩头。45托型及其以下型号柴油锤的桩帽,一般用钢板焊接而成,顶板钢板厚度宜为6~8cm,60#型及其以上型号柴油锤的桩帽,一般用铸钢铸成,顶板厚度宜大于 10cm。预制方桩的桩帽,现在常做成圆形,其抗锤击性能优于其他形状,而且可以使方桩自由转动,防止扭曲破坏。


桩帽的尺寸应与桩头相配合,套桩头用的筒体深度宜取 400mm 左右,过深易磕坏桩头混凝土,过浅宜造成桩头脱离桩帽而发生倾倒柱身的事故。筒体内径或边长不可过大或过小,过大则喂桩套帽时易偏位,易发生偏心打桩;过小则喂桩阻难。一般来说,桩帽或送桩帽与桩身之间的间隙应为510mm。


桩帽上部与桩锤之间的衬垫称锤垫, 主要也是起保护桩头作用。锤垫的厚度应该适中,锤垫太薄,锤击时有效作用时间短,锤击应力过人,桩头易被击碎;锤垫过厚,锤击能量质失较大,机不下沉或反回弹。一般宜取 150~200mm,锤垫材料可用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用,有时也采用盘圆层叠的旧铁芯钢丝绳。对重型桩锤尚可采用压力箱式的结构桩锤。


桩帽与桩头之间也要设置弹性垫层,称桩垫。可采用麻袋、硬纸板、水泥纸袋、胶合板等材料制作,软硬要适度,厚度要平均且经锤击压实后保持在 120 ~150mm 为宜。在打桩期问应经常检查,及时更换或补充,以便有效地防止桩头被击碎,提高桩身贯人能力。


垫层经过多次锤击后,会因压缩减小厚度,使得硬度和刚度增加,从而提高锤击效率。


4.确定打桩顺序 打桩时,由于桩对土体的挤密作用,先打人的桩受水平推挤而造成偏移和变位,或被垂直挤拔造成浮桩;而后打人的桩由于土体隆起或挤压很难达到设计标高或人上深度,造成截桩过大。所以施打群桩时,为了保证质量和进度,防止周围建筑物被破坏,应根据桩基平面布置、桩的尺寸、密集程度、深度等实际情况来正确选择打桩顺序。图2-11为几种常见打桩顺序对上体的挤密状况。


当基坑不大时,打桩应逐排打设或从中间开始分头向周边或两边进行;对于密集群桩(桩中心距小于等于4倍桩边长),应由中间向两个方向或四周对称施打,当一侧毗邻建筑物时,应由毗邻建筑物处向另一方向施打; 当桩较稀疏时 (桩中心距大于4倍桩边长),可采用主述方法或采用由一侧向单…方向施打的方法,这样逐排打设,桩架单方向移动,打桩效率尚,但打桩一侧不宜有防侧移、防振动的建筑物、构筑物或地下管线等,以防土休挤压破坏。 当基坑较大时,应将基坑分成数段,而后在各段内分别进行,但打桩时应避免自外向内,或出周边向中间进行,以避免中间土体被挤密而使桩难以打入,实际施工中,由于移动打桩架的工作繁重,因此,除了考虑以上因素外,有时还考虑打桩架移动的方便与否来确定打桩顺序。


当桩的规格、埋深、长度不同时,宜先大后小,先深后浅,先长后短施打、打桩顺序确定后,为了便于桩的布置和运输,还要考虑打桩机是"顶打"还是"退打"。


当打桩地面标高接近桩顶设计标高时,打桩后,

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许多桩的顶端还会高出地面,这主要是因为桩尖持力层标高不可能完全一致,而预制桩又不可能设计成不同长度。在这种情况下,打桩机只能采用向后退打的方法,这样就不可能事先将桩全部都布置在地面上,只能边打边运;当打桩后,桩顶实际标高在地面以下时(摩擦桩一般是这样),打桩机则可以向前“顶打”。这时只要现场许可,所有桩均可事先布置在桩位上,避免场内二次搬运。“顶打”时地而所留桩孔应在移动打桩机前铺平。


5.桩的提升就位当桩运至桩位以后,即可利用桩架上的滑轮组进行提升就位。陆上使用的打桩机,至少设有三个起重用的钢丝绳吊钩,一般1*吊钩挂打桩锤,2°和3°吊钩可作吊桩用。用吊索在吊环处捆绑桩身作吊点使用,此时严禁用吊环作吊点起吊。当桩为两点吊时,先同时收紧2*和3*钢丝绳,将桩身水平提升至桩长一半加0.3~0.5m的高度,然后卷扬机停止卷动近桩尖处的钢丝绳,仅开动近桩头处钢丝绳上的卷扬机,使枕头逐渐提升,直到桩身垂直,便可喂桩——将桩头插入打桩锤下面的桩帽内。当桩采用三吊点起吊时,近桩头处吊点用吊索捆绑桩身,用3*吊钩起吊,近桩尖处两个吊点用长吊索捆联,并将其放入2°钢丝绳的“开口葫芦”内,用·损坏,无异,磷腈合肥白出现金融资产品质量共聚


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6.打桩 打桩时,应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架的两导柱中。桩位置及垂直度经校正后,在桩顶安上桩帽、然后放下桩锤轻轻压住桩帽,在桩的自重及锤重作用下,桩沉入土中 定深度而达到稳定位置,这时再校正一次桩身的垂直度,即可进行打桩。


打直桩时,要求桩身自始至终保持垂直,并使桩锤、桩帽和桩身中心线保持在同--铅垂线上,这不仅可以保证成桩的垂直度, 也可防止颅制方桩桩顶受偏心锤击而破碎。因为桩身倾斜时,桩帽与桩顶接触面积减少,使锤击应力集中而打碎桩头混凝土。另外,第--节桩的垂直度关系到整根桩的质量好坏。底桩偏斜,以后接的桩就难以垂直,且纠偏越来越难,因此规范中规定,桩插入土层时的垂直度偏差不得超过0.5%。如桩顶不平,应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。


开始沉桩时,应起锤轻击数锤,确认桩身、桩架及桩锤等垂直一致,方可用正常落距打桩。 当桩顶标高较低,须送桩入土时,应用钢制送桩器放于桩头上,锤击送桩将桩送入土中。在较厚的粘土、粉质上层中,每根桩要连续施工,中间停歇时间不可太久。因为在这类土中打桩,桩周围土.体结构受振动迅速破坏,桩的贯入相当容易,但一旦停歇下来,桩周围土体迅速固结,且原来游离出来的孔隙水压力消失,桩身很容易和土体固结成直径较大的土桩,停歇时间越久,固结力越大,要想打动这根桩需要增加许多锤击数,甚至根本打不动,硬打就会将桩头或桩身打碎。


7.收锤标准 当预制方桩不以桩身长度为控制标准时,应考虑停止锤击的问题。停打过早,桩的承载力可能达不到设计要求;停打过晚,可能将桩打坏。桩停止锤击的控制原则如下;


(1)桩端(指桩全断面)位于一般土层时,以控制桩端设计标高为主,贯入度作参考;

(2))桩端达到坚硬、硬塑的粘土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时,以贯入度控制为主,桩端标高可作参考;

(3)贯入度已达到而桩端标高未达到时,应继续锤击三阵,按每阵 10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确定,必要时施工控制贯入度应通过实验与有关单位会商确定。


上述所指贯入度,为最后贯入度,即最后一击进桩的入土深度。实际施工中一般是采用最后 10击的平均人土深度作为其最后贯入度。最后贯入度不能定得过小,否则锤击次数太多,对桩身的质量没有好处,而且也会有损柴油锤的使用寿命。当遇见贯入度剧变,桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹时,桩顶、桩身出现严重裂缝、破碎等情况时,应暂停打桩,并分析原因,采取相应措施后继续施工。


总之,停锤标准应根据场地工程地质情况、单桩承载力设计值、桩的规格和长短、锤的大小和冲击能量等因素,综合考虑贯人度、入土深度、总锤击数、每米沉桩锤击数及最后一米沉桩锤击数、桩端持力层的岩土类别及桩尖进入持力层深度、桩土弹性压缩量等指标后给出。