預(yù)制樁打(沉)樁方法
打(沉)樁的方法主要包括錘擊沉樁法、振動沉樁法、靜力壓樁法等。以錘擊沉樁法應(yīng)用普遍。
(1)錘擊沉樁法
錘擊沉樁法,又稱打入樁法,是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量,克服土體對樁的阻力,將樁沉入土中,它是鋼筋混凝土預(yù)制樁常用的沉樁方法。該方法施工速度快、機械化程度高,適應(yīng)范圍廣。但施工時極易產(chǎn)生擠土、噪音和振動現(xiàn)象,應(yīng)加以限制。
1)打樁設(shè)備及選用。打樁所用的機具設(shè)備、主要包括樁錘、樁架及動力裝置三個部分。
樁錘主要有落錘、單動氣錘、雙動氣錘、柴油打樁錘等,其作用是對樁施加沖擊力,將樁打入土中。
樁架主要有滾動式、軌道式、步履式、履帶式等。其作用是支持樁身和樁錘,將樁吊到打樁位置,并在打入過程中引導(dǎo)樁的方向,保證樁錘沿著所要求的方向沖擊,圖 示為步履式打樁架。
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
揚機;6.操作室;7.配重;
樁架的選用,應(yīng)考慮樁錘的類型,樁的長度和施工條件等因素。樁架的高度應(yīng)由樁的長度、樁錘高度、樁帽厚度、滑
輪組的高度以及樁錘的工作余地高度來確定,即
樁架高度=樁長+樁錘高度+滑輪組高
+樁帽高度+(1~2m)的樁錘工作余地的高度
動力裝置主要有卷揚機、鍋爐、空氣壓縮機等,其作用是提供樁錘的動力設(shè)施。
2)打樁順序。打樁時,由于樁對土體的擠密作用,先打入的樁會因水平推擠而造成偏移和變位,或被垂直擠撥造成浮樁;后打入的樁難以達(dá)到設(shè)計標(biāo)高或入土深度,造成土體隆起和擠壓,上部被截去的樁過多。所以,施打群樁時,應(yīng)根據(jù) 樁的密集程度、樁的規(guī)格、樁的長短等正確選擇打樁順序,以保證施工質(zhì)量和進(jìn)度。
當(dāng)樁較稀時(樁中心距大于4倍樁邊長或樁徑),可采用一側(cè)向單一方面逐排施打,或由兩側(cè)同時向中間施打, 這種方法土體擠壓均勻,易保證施工質(zhì)量。
當(dāng)樁較密時(樁中心距小于等于4倍樁邊長或樁徑),應(yīng)由中間向兩側(cè)對稱施打,或由中間向四周施打 。這種方法土體擠壓均勻,易保證
施工質(zhì)量。
當(dāng)樁的規(guī)格、埋深、長度不同時,宜采用先大后小、先深后淺、先長后短的原則施打。
3)沉樁工藝,沉樁施工工藝過程一般包括定樁位、架移動、吊樁型定樁、打樁、接樁、截樁。
在樁架就位后即可吊樁,垂直對準(zhǔn)樁位中心,緩緩放下插入土中,樁插入時的垂直度偏差不超過0.5%。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(yīng)在同一條垂線上。在樁的自重和錘重作用下,樁向土沉入一定深度而達(dá)到穩(wěn)定位置。這時,再校正一次樁的垂直度,即可進(jìn)行打樁。為了防止擊碎樁頂,在樁錘與樁帽、樁帽與樁之間應(yīng)放上硬木、粗草紙或麻袋等樁墊作為緩沖層。
打樁時采用“重錘低擊”,可取得良好效果。樁開始打入時,樁錘落距宜低,一般為0.6~0.8m,以便使樁能正常地沉入土中,待樁入土到一定深度(1~2m)樁尖不易發(fā)生偏移時,可適當(dāng)增大落距,并逐漸提高到規(guī)定的數(shù)值,繼續(xù)錘擊。
打樁系隱蔽工程施工,應(yīng)做好記錄,作為工程驗收時鑒定樁的質(zhì)量的依據(jù)之一。打樁的質(zhì)量要求包括兩個方面:一是能否滿足貫入度或標(biāo)高的設(shè)計要求;二是打入后的偏差是否在施工及驗收規(guī)范允許的范圍以內(nèi)。
打樁對周圍的影響,主要是噪聲、振動和土體擠壓的影響,為減小噪聲的影響。盡量選用液壓樁錘,或在樁頂、樁帽上加墊緩沖材料;為減少震動的影響,可采用液壓樁錘,也可開挖防震溝;為消除土體擠壓的影響,可采取預(yù)鉆孔打樁工藝,合理安排沉樁順序。
(2)振動沉樁法
振動沉樁法的原理是借助固定于樁頭上的振動沉樁機所產(chǎn)生的振動力,以減小樁與土壤顆粒之間的摩擦力,使樁在自重與機械力的作用下沉入土中。
振動沉樁機由電動機、彈簧支撐、偏心振動塊和樁帽組成。振動機內(nèi)的偏心振動塊分左右對稱兩組,其旋轉(zhuǎn)速度相同,方向相反。因此,當(dāng)工作時,兩組偏心塊的離心力的水平分力相抵消,而垂直分力相疊加,形成垂直方向的振動力。由于樁體與振動是剛性連接在一起,所以也將隨著振動力沿垂直方向上下振動而下沉。振動沉樁法主要適用于砂石、黃土、軟土、亞黏土地基,在含水砂層中的效果更為顯著。但在砂礫層中采用振動沉樁法時,施工比較困難,還需要配以水沖沉樁法。在沉樁施工過程中,必須連續(xù)進(jìn)行,以防間歇過久難以沉樁。
(3)靜力壓樁法
靜力壓樁法是在軟土地基上,利用靜力壓樁機或液壓壓樁機用無振動的靜壓力,將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝,它可以消除噪聲和振動的公害。近幾年來,液壓靜力壓樁機發(fā)展很快,有的壓力已達(dá)7000kN以上。靜力壓樁一般是分節(jié)壓入,當(dāng)每一節(jié)樁壓入土中后,在其上端距地面2m左右時,將第二節(jié)樁接上,如此反復(fù)進(jìn)行。
靜力壓樁施工工藝流程:場地清理、測量定位、尖樁就位(包括對中和調(diào)直)、壓樁、接樁、再壓樁、截樁等。重要的是測量定位、尖樁就位、壓樁和接樁四大施工過程,這是保證壓樁質(zhì)量的關(guān)鍵。
靜力沉樁法具有無噪聲、無振動、無沖擊、施工應(yīng)力小等優(yōu)點,可減少打樁振動對地基和鄰近建筑物的影響,樁頂不易損壞,沉樁精度較高,節(jié)省制樁材料,降低工程成本,施工質(zhì)量較高,是一種很有發(fā)展前途的沉樁方法。
靜力壓樁機有頂壓式、箍壓式和前壓式三種類型。頂壓式由樁架、壓梁、樁帽、卷揚機、滑輪組等組成,按行走機構(gòu)不同,又可分為托板圓輪式、走管式和步履式三種,箍壓式是近幾年才發(fā)展的機型,全液壓操作,行走機構(gòu)為新型的液壓步履機,可做任何角度的回轉(zhuǎn),壓力可達(dá)7000kN;前壓式是的壓樁機型、壓樁高度可達(dá)20m,可大大減少接樁的工作,是有前途的一種壓樁機。