建筑施工中锤击法打桩的优缺点是什么?

核心提示锤击沉桩是预制桩打入方式的一种.逐排打、桩架系单向移动就位与起吊方便打桩效率高。但后面的桩入土深度将减少,引起不均匀沉降,适用于桩距较大。自中央向边缘打和分段打是比较合理方式。泥浆作用是将土中空隙用渗填密实,避免孔内漏水。泥浆比水重,也加大

锤击沉桩是预制桩打入方式的一种.逐排打、桩架系单向移动就位与起吊方便打桩效率高。但后面的桩入土深度将减少,引起不均匀沉降,适用于桩距较大。自中央向边缘打和分段打是比较合理方式。泥浆作用是将土中空隙用渗填密实,避免孔内漏水。泥浆比水重,也加大了护筒内水压,对孔壁起到支撑作用,防止塌孔,另外还有携渣、冷却机具和切土润滑作用。正循环成孔设备简单技术成熟清渣能力弱,反循环成孔效率高清渣能力强适用于大孔径深孔.

锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度或达到持力层。

打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。

(1)桩锤

桩锤是对桩施加冲击,将桩打入土中的主要机具。桩锤主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤

和液压锤,目前应用最多的是柴油锤。

①落锤

落锤构造简单,使用方便,能随意调整落锤高度。轻型落锤一般均用卷扬机拉升施打。落锤生产效率低、桩身易损失。落锤重量一般为0.5~1.5t,重型锤可达数吨。

②柴油锤

柴油锤利用燃油爆炸的能量,推动活塞往复运动产生冲击进行锤击打桩。

柴油锤结构简单、使用方便,不需从外部供应能源。但在过软的土中由于贯入度过大,燃

油不易爆发,往往桩锤反跳不起来,会使工作循环中断。另一个缺点是会造成噪音和空气

污染等公害,故在城市中施工受到一定限制。柴油锤冲击部分的重量有2.0t,2.5t,3.5t,4.5t,6.0t,7.2t等数种。每分钟锤击次数约40~80次。可以用于大型混凝土桩和钢管桩等。

③蒸汽锤

蒸汽锤利用蒸汽的动力进行锤击。

根据其工作情况又可分为单动式汽锤与双动式汽锤。单动式汽锤的冲击体只在上升时耗用动力,下降靠自重;双动式汽锤的冲击体升降均由蒸汽推动。蒸汽锤需要配备一套锅炉设备。单动式汽锤的冲击力较大,可以打各种桩,常用锤重为3~10t。每分钟锤击数25~30

次。

双动式汽锤的外壳(即汽缸)是固定在桩头上的,而锤是在外壳内上下运动。因冲击频率高(100~200次/min),所以工作效率高。它适宜打各种桩,也可在水下打桩并用于拔桩。锤重一般为0.6~6t。

④液压锤

液压锤是一种新型打桩设备,它的冲击缸体通过液压油提升与降落。

冲击缸体下部充满氮气,当冲击缸下落时,首先是冲击头对桩施加压力,接着是通过可压缩的氮气对桩施加压力,使冲击缸体对桩施加压力的过程延长,因此每一击能获得更大的贯入度。液压锤不排出任何废气,无噪音,冲击频率高,并适合水下打桩,是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂,造价高。

用锤击沉桩时,为防止桩受冲击应力过大而损坏,力求采用“重锤轻击”。如采用轻

锤重击,锤击功能很大一部分被桩身吸收,桩不易打入,且桩头容易打碎。

(2)桩架 桩架是支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向,并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。桩架的形式多种多样,常用的通用桩架(能适应多种桩锤)有两种基本形式:一种是沿轨道行驶的多能桩架;另一种是装在履带底盘上的桩架。 ① 多能桩架由立柱、斜撑、回转工作台、底盘、及传动机构组成。它的 机动性和适应性很大,在水平方向可作360°回转,立柱可前后倾斜,底盘下装有铁轮,可在轨道上行走。这种桩架可适应各种预制桩,也可用于灌注桩施工。缺点是机构较庞大,现场组装和拆迁比较麻烦。

冲(钻)孔灌注桩、静压管桩、锤击管桩有什么不同

1、收锤标准的确定因素较多,各地有许多工程实践经验,要结合起来。主要是抓住关键控制指标:最后贯入度、最后1m锤击数、持力层进入深度等要素,才能保证桩达到设计要求。

2、桩基承载力及收锤标准确定,应由勘察、设计、施工、监理协商,结合试打桩和试桩的信息,确认一个合适的收锤标准。

3、摩擦桩一般用于深厚的一般土层或软土层,桩端没有落在明显硬层上,承载力全部以摩擦力提供。所以只控制桩长和桩尖不落在特别软弱层上,就可收锤。摩擦桩应用一般经济性差,在软土地区变形、沉降较大。

4、端承摩擦桩,以摩擦为主。因此,沉桩以控制桩端设计标高为主,贯入度要参考。该种桩由于端承部分承载力所占有一定比例,也可采用控制标高和控制贯入度(双控)来决定收锤标准。

5、按贯入度控制的桩,贯入度已达到设计要求,但标高未达到,可以再锤击1~3阵(每阵10击)后收锤。锤击阵数的确定要结合管桩的耐锤情况,保证管桩不损坏。

6、打桩中最后贯入度过小时锤冲击能量不能消耗在桩上,锤自身损耗较大,易毁坏锤,同时,对桩身冲击力突增,容易损坏工程桩,击毁桩顶。对桩身电焊接头也损害较大。贯入度太小也证明沉桩的锤选择偏小,应选用大一级的锤。

工作原理

锤击桩就是利用各种桩锤(包括落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等)的反复跳动冲击力和桩体的自重,克服桩身的侧壁摩阻力和桩端土层的阻力,将桩体沉到设计标高的一种施工方法。

多种桩锤中,又以筒式柴油锤为使用最为广泛的一种,它是以轻质柴油为燃料,利用冲击部分的冲击力和燃烧压力为驱动力,引起锤头跳动夯击桩顶。

该工法具有振动大、噪声高、扰民严重、在N>30的砂层中沉桩困难等缺点,同时,它也存在着施工简单、施工质量易控制、工期短、在相同土层地质条件下单桩承载力最高、造价低等优点。

钻孔灌注桩、静力压桩、锤击管桩施工工艺不同。

钻孔灌注桩,一般需要泥浆护壁,修建泥浆池,钻孔桩基成空,同时注入泥浆护壁,待成空到达设计要求的土层(岩层),终孔,注入清水,排出泥浆,当孔中泥浆含量达到规范要求,沉渣厚度到达规范和设计要求时,下钢筋笼,然后浇筑水下混凝土,养护完成。优点成桩质量有保证,适合较深的桩施工,一般可成桩80m以上,噪音一般,可在市区施工。缺点,施工速度慢、泥浆污染较大、需要做好环境保护。

静力压桩,一般都是预制桩,采用静力压桩机将预制桩用静力压入土层。但若遇到一般风化岩层,不宜压入。优点,噪音很小、施工速度快。缺点,成桩根据地质条件,强风化岩层不宜成桩压入,处于岩层起伏较明显的区域,预制桩的配制(长度)交繁琐复杂。

锤击管桩,一般也是预应力管桩,桩身强度大,采用锤击打桩机将预制桩打入土层,由于锤击,其缺点:噪音很大,一般市区不允许使用,强风化岩层不易打入,成桩一般按最终贯入度控制,岩层起伏较明显的区域,遇到预制桩的配制(长度)交繁琐复杂,影响施工速度。优点:施工速度较快。

 
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