二建專業工程管理與實務市政公用工程精講11
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2k312020城市橋梁工程基礎施工技術
2k312021掌握沉入樁施工技術要求
沉入樁所用的基樁主要為預制的鋼筋混凝土和預應力混凝土樁。截面形式常用的有實心方樁和空心管樁兩種。管樁一般
由工廠以離心成型法制成。目前成品規格：管樁外徑
近年來發展的phc高強預應力混凝土離心管樁已在工程上廣泛應用。
當預制樁的長度不足時，需要接樁。常用的接樁方法有：法蘭盤連接、鋼板連接及硫磺膠泥（沙漿）連接等等。
沉樁順序應根據現場地形條件、土質情況、樁距大小、斜樁方向、樁架移動的方便等來決定。同時應考慮使樁入土深度相差相差不多，土壤均勻擠密。
沉入樁的施工方法主要有：錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁及靜力壓樁等。
一、錘擊沉樁法
(一)錘擊沉樁的特點
一般適用于中密砂類土、粘性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中，因此一般樁徑不能太大（不大于
錘擊沉樁的主要設備有樁錘、樁架及動力裝置三部分。沖擊錐的選擇，原則上是重錘低擊。樁架在沉樁施工中，承擔
吊錘、吊樁、插樁、吊插射水管及樁在下沉過程中的導向作用等。其他設備中主要有樁帽與送樁。樁帽主要是承受沖擊，保護樁頂，在沉樁時能保證錘擊力作用于樁軸線而不偏心。送樁主要用于當樁頂被錘擊低于龍門挺而仍需繼續沉入時，即需把樁頂送到地面下必要深度處用。
施工要點：沉樁前，應對樁架、樁錘、動力機械等主要設備部件進行檢查；開錘前應再次檢查樁錘、樁帽或送樁與樁 中軸線是否一致；錘擊沉樁開始時，應嚴格控制各種樁錘的動能。如樁尖已沉入到設計標高，但沉入度仍達不到要求時，應繼續下沉至達到要求的沉入度為止。沉樁時，如遇到：沉入度突然發生急劇變化；樁身突然發生傾斜、移位；樁不下沉，樁錘有嚴重回彈現象；樁頂破碎或樁身開裂、變形，樁側地面有嚴重隆起現象等等，應立即提高停止錘擊，查明原因，采取措施后方可繼續施工。
錘擊沉樁的停錘控制標準。
1、設計樁尖標高處為硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或風化巖等土層時，根據灌入度變化并對照地質資料，確認樁尖已沉入該土層，貫入度達到控制貫入度。
2、當貫入度已達到控制貫入度，而樁尖標高未達到設計標高時，應繼續錘入
3、設計樁尖標高處為一般粘性土或其他松軟土層時，應以標高控制，貫入度作為校核。
4、在同一樁基中，各樁的最終貫入度應大致接近，而沉入深度不宜相差過大，避免基礎產生不均勻沉降。
（二）錘擊沉樁設備選擇
沉樁設備選擇的一般思路為，選擇錘型-----選擇錘重-----選擇樁架。選擇錘型盡可能在所在地方可供資源的范圍內按表lK
各種錘型適用范圍參考表 表2K412021-1
|
序號 |
錘型 |
適 用 范 圍 |
優 缺 點 |
|
1 |
墜錘 |
1、適用于沉木樁和斷面較小混凝土樁； 2、重型及特重型龍門錘適用于沉鋼筋混凝土樁； 3.在一般粘性土、砂土、含有少量礫石土均可使用 |
設備簡單，使用方便，沖擊力大，能隨意調整落距，但錘擊速度慢(每分鐘約6―20次)，效率低 |
|
2 |
柴油錘 |
1、桿式錘適宜沉小型樁、鋼板樁； 2、筒式錘適宜沉混凝土樁、鋼管樁等； 3、不適宜在過軟或過硬土中沉樁； 4、用于浮船中沉樁較為有利 |
附有樁架動力等設備，機架輕，移動方便、沉樁快．燃料消耗少，也可以打鈞樁，是使用最廣的一種．但振動大。噪聲大 |
|
3 |
液壓錘 |
1.適用于沉重型的混凝土樁、鋼樁； 2.適用于粘性土，砂土含少量礫石等 |
錘質量大，沖擊次數多，工作效率高，其沖程可根據不同土質用人工調整，在一定條件下，可保證錘對樁的錘擊力控制，噪聲小，且不會污染空氣 |
① 選擇錘重(按錘質量與樁質量的比值選擇，見表1K412021-2)
1.5 1.0
重錘低擊，防止錘彈起
① 選擇樁架
樁架為沉樁的主要設備，可以用、木結構組拼而成，其主要作用是裝吊錘和樁并控擊錘的運動方向。
樁架因施工對象和使用錘型的不同可分兩大類：自行移動式樁架和非自行移動式樁架自行移動式可分為履帶式、導軌式和輪胎式。
城市橋梁施工大多采用自行移動式樁架，且都與樁錘配套供應。
樁架選擇要考慮的主要因素之一是樁架高度。
樁架高度H可按下式計算：H=h1+h2+h3+h4+h5-h6
式中h1――滑輪組高度(包括適當工作余量)；
h2――錘的輪廓高度；
h3――樁帽高度；
h4――送樁高度(按最長考慮)；
h5――樁長；
h6――樁下端可能伸出樁架底盤以下的程度（隨水深或基坑深度而定）。
各部分互相交錯的長度，如樁帽套入樁頭及某些錘的導桿伸入樁帽中等，視具體情況予以核減。
（三）沉入樁的施工技術要求
① 水泥混凝土樁要達到100％設計強度并具有28d齡期。
②重錘低擊；樁帽與彈性墊層要與樁和錘相適應，并及時更換失去彈性的墊層材料。混凝土管樁樁帽上宜開逸氣孔。
③打樁順序：在一個基坑內沉入較多樁時，樁會把土擠緊或使土上拱。因此打樁順序是個很重要的問題。一般是由一端向另一端打；密集群樁由中心向四邊打；先打深樁，后打淺樁；先打坡頂，后打坡腳；先打靠近建筑的樁，然后往外打；遇到多方向樁應設法減少變更樁機斜度或方向的作業次數，并避免樁頂干擾。
④在樁的打人過程中，應始終保持錘、樁帽和樁身在同一軸線上。
⑤沉樁時，以控制樁尖設計標高為主。
樁尖標高等于設計標高。而貫人度較大時，應繼續錘擊，使貫人度接近控制貫人度；當貫人度已達到控制貫人度，而樁尖標高未達到設計標高時，應繼續錘擊
在飽和的細、中、粗砂中連續沉樁時，易使流動的砂緊密擠實于樁的周圍，妨礙砂中水分沿樁上升，在樁尖下形成壓力很大的“水墊”，使樁產生暫時的極大貫入阻力。休息一定時間之后，貫入阻力就降低。這種現象稱為樁的“假極限”。
在黏性土中連續沉樁時，由于土的滲透系數小，樁周圍水不能滲透擴散而沿著樁身向上擠出，形成樁周圍水的滑潤套，使樁周摩阻力大為減小。但休息一定時間后，樁周圍水消失，樁周摩阻力恢復、增大，這種現象稱為“吸入”。
錘擊沉樁發現上述兩種情況時，均應進行復打，以確定樁的實際承載力。復打前樁應休息一定時間。
樁的上浮有兩種情況，被錘擊的樁上浮和附近的樁上浮。對于前者，如使用樁錘時，可將樁錘停留在樁頭的時間長一些；當用柴油錘時，如系空心管樁，樁尖不要封閉，將樁內土排除，可減少樁上浮。無論何種情況，樁都應進行復打。
若樁尖標高比設計標高得多時，應與設計單位和監理單位研究確定。
⑥無論樁多長，打樁和接樁均須連續作業，中間不應有較長時間的停歇。（一鼓作氣）
⑦在一個墩、臺樁基中，同一水平面內的樁接頭數不得超過樁基總數的1／4，但采用法蘭盤按等強度設計的接頭，可不受此限制。
⑧沉樁過程中，若遇到貫入度劇變，樁身突然發生傾斜、位移或有嚴重回彈，樁頂或樁身出現嚴重裂縫、破碎等情況時，應暫停沉樁，分析原因，采取有效措施。（錘擊樁上浮或者臨近樁上浮，自身上浮可能遇到水阻或者堅硬土層，較大的阻力讓樁有回彈或者上浮現象，這個時候可以休息一段時間，然后再繼續沉入，也可能錘重較小，或者樁身彎曲較大，造成弓形回彈；如果是臨近樁上浮，要分析原因，一般是樁沉入過程中的擠土效應，是地基土發生隆起或者位移，使得沉入的樁在土體作用下上浮）
⑨在硬塑黏土或松散的砂土地層下沉群樁時，如在樁的影響區內有建筑物，應防止地面隆起或下沉對建筑物的破壞。（粘土隆起，砂土下陷）
二、靜力壓樁法
靜力壓樁采用靜壓力將樁壓入土中，即以壓樁機的自重克服沉樁過程中的阻力，適用于高壓縮性粘土或砂性較輕的亞粘土層。
（一）靜力壓樁的特點
1、施工無沖擊、噪音和振動少
2、樁頂不易損壞，不易偏心，精度高
3、能在施工中測定沉樁阻力位設計施工提供參數
4、較難壓入
5、機械設備的拼裝和移動耗時較多。
可分為壓樁機施工法，吊載壓力施工法，結構自重壓力施工法
（二）靜力壓樁施工要求
1、對土質情況調查清楚，并據此估算樁的阻力。
2、選用壓樁設備的設計承載力易大于壓樁阻力的40%
3、壓樁前檢查各種設備，使壓樁工作不知中斷
4、適用兩臺卷揚機同時啟動放下壓梁時，必須使其同步運行。
5、壓樁盡量避免中途停歇
6、在接近設計標高時，嚴格控制進程，不得過早或過遲停壓
7、遇到特殊情況，應暫停施壓
（1）樁尖較大走位和傾斜
（2）樁身傾斜或下沉速度加快
（3）壓樁阻力劇增或壓樁機傾斜。
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