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锤击法是利用锤击的冲击能量克服土对桩的阻力而使桩沉到预定深度。
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锤击法施工
锤击法施工 一、概述 目前我们各地施打预应力管桩,以柴油锤为主。预应力管桩比普通的预制 方桩强度高,耐打性好,穿透力强,承载能力大,所以有它一套特独的施工方 法。 1.锤击法施工的特点: 1.1 采用柴油锤锤击法施工管桩,由于设备重量轻,对施工场地的土质的 地耐力(承载力)的要求低,通过性能相对较好,特别适应在软土地区施工; 1.2 柴油锤整机重量轻,运输方便容易。进出场费用低; 1.3 柴油锤施打管桩无边桩,在基坑中施工可减少土方开挖工作量,节约 投资; 1.4 柴油锤施打管桩由于采用的是冲击载荷,管桩能穿透较厚的粗砂、圆 砾和强风化岩层,对入土深度或持力层有要求的工程施工有更大的保证; 1.5 柴油锤施打管桩由于有冲击载荷,管桩的桩头容易打碎,管桩损耗较 大; 1.6 由于柴油锤施工时噪音大,液压锤已在我国逐步开始生产和应用,但 我国生产的液压锤数量较少,价格也较贵,目前还不能代替柴油
锤击法沉桩收锤标准
1 收锤标准应结合地质条件、桩承载力性状、锤重、桩的规格和长度、进入持力层 的要求,以及相同地质条件和邻近工程的沉桩经验综合确定。 2 收锤的标准应由勘察、 设计、施工、监理等有关单位结合试沉桩的情况共同商定, 应以到达桩端持力层,最后 贯入度或最后 1.0M 沉桩锤击数为主要控制指标,其他 指标可根据具体情况有所选择,作为参考指标。 3 摩擦桩应按桩长和标高控制。 4 桩端位于一般土层的端承摩擦桩,以控制桩端设计标高为主, 贯入度控制为辅。 5 桩端达到坚硬、硬塑的 粘性土及中密以上 粉土、砂土、碎石类土、风化岩时,以 贯入度控制为主,桩端标高控制为辅。 6 贯入度已达到要求,但桩端标高未达到时,根据桩 承载性状、承载力要求、桩身 耐锤击等情况,可按第二条执行。 7 为防止桩身损坏, 任一单桩的总锤击数: PHC 桩、PC桩及 PTC桩分别不宜超过
预制桩的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法等。
锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力,使桩沉到预定持力层。这是最常用的一种沉桩方法。
打桩设备主要有桩锤、桩架和动力装置三部分。
对桩施加冲击力,将桩打入土中。主要有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤、液压锤。
①落锤:
一般由生铁铸成,利用卷扬机提升,以脱钩装置或松开卷扬机刹车使其坠落到桩头上,逐渐将桩打入土中。落锤重量为5~20KN,构造简单,使用方便,故障少。适用于普通粘性土和含砾石较多的土层中打桩。但打桩速度较慢,效率低。提高落锤的落距,可以增加冲击能,但落距太高又会击坏桩头,故落距一般以1~2m为宜。
②单动汽锤:
单动汽锤的冲击部分为汽缸,活塞是固定于桩顶上的,动力为蒸气。其工作过程和原理是:将锤固定于桩顶上,用软管连接锅炉阀门,引蒸气入汽缸活塞上部空间,因蒸气压力推动而升起汽缸,当升到顶端位置时,停止供汽并排出汽体,汽锤则借自重下落到桩顶上击桩。如此反复循环进行,逐渐把桩打入土中。单动汽锤的锤重30~150KN,具有落距小,冲击力大的优点,其打桩速度较自由落锤快,适用于打各种桩。
③双动汽锤:
双动汽锤的冲击部分为活塞,动力是蒸汽。汽缸是固定在桩顶上不动的,而汽锤是在汽缸内,由蒸汽推动而上下运动。其工作过程和原理是:先将桩锤固定在桩顶上,然后将蒸汽由汽锤的汽缸调节阀进入活塞下部,由蒸汽的推动而升起活塞,当升到最上部时,调节阀在压差的作用下自动改变位置,蒸汽即改变方向而进入活塞上部,下部汽体则同时排出。如此反复循环进行而逐渐把桩打入土中。
④柴油锤:
柴油锤是以柴油为燃料,利用柴油点燃爆炸时膨胀产生的压力,将锤抬起,然后自由落下冲击桩顶,同时汽缸中空气压缩,温度骤增,喷嘴喷油,柴油在汽缸内自行燃烧爆发,使汽缸上抛,落下时又击桩进入下一循环。如此反复循环进行,把桩打入土中。根据冲击部分的不同,柴油锤可分为导杆式、活塞式和管式三大类。导杆式柴油锤的冲击部分是沿导杆上下运动的汽缸,筒式柴油锤的冲击部分则是往复运动的活塞。
支持桩身和桩锤,将桩吊到打桩位置,并在打入过程中引导桩的方向,保证桩锤沿着所要求的方向冲击。常用的桩架形式有以下三种: ①滚筒式桩架:
行走靠两根钢滚筒在垫木上滚动,优点是结构比较简单,制作容易,但在平面转弯、调头方面不够灵活,操作人员较多。适用于预制桩和灌注桩施工。
②多功能桩架:
多功能桩架的机动性和适应性很大,在水平方向可做360°旋转,导架可以伸缩和前后倾斜,底座下装有铁轮,底盘在轨道上行走。这种桩架可适用于各种预制桩和灌筑桩施工。
③履带式桩架:
以履带起重机为底盘,增加导杆和斜撑组成,用以打桩。移动方便,比多功能桩架更灵活,可用于各种预制桩和灌筑桩施工。
利用桩锤的冲击能量克服地基土对桩的阻力,而将桩打入到预定深度,适用于软塑或可塑的粘性土层。使用的主要设备有桩架、桩锤、动力设备等。常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤和柴油锤等四种。落锤的锤体用铸铁做成,重量为250~2000千克,用人力或卷扬机提升,靠锤体自由下落的冲击能量打桩。其优点是结构简单,但打桩速度慢。单动汽锤是利用蒸汽或压缩空气的能量提升锤体,靠锤体自由下落的冲击能量打桩;锤体重量为1500~10000千克,每分钟锤击次数为25~30次,是较为常用的一种桩锤。双动汽锤是汽缸固定在桩顶,靠蒸汽或压缩空气的能量推动锤体在汽缸内上下运动: 因其冲击频率高,不仅可打桩,还可拔桩,被广泛应用于打桩施工。柴油锤有杆式和筒式两种,其工作原理与柴油发动机汽缸的原理相似,打桩效率也较高,也是较为常用的一种桩锤。桩锤的重量是打桩施工中的重要参数。打桩宜用重锤轻打,落距不宜太大,以免将桩顶打裂,或使桩顶以下1/3桩长范围内产生水平裂缝;轻锤重打,锤击动能很大部份被桩身吸收,工效低,还易于打碎桩头。因此,锤重应根据土质、桩重和桩的类型慎重选用。打桩时为避免先打入的桩被后打入的桩推挤而发生水平位移,要合理安排打桩顺序。多排桩时,可逐排改变推进方向; 同一排桩,可间隔跳打;大面积打桩时,一般从中间先打,逐渐向四周推进。
激振系统的配置及安装是最困难往往也是耗资最多的部分,其安装质量对试验结果影响又很大,而且激振能量分布太宽,太小的激振器对火炮系统容易显得激振能量不足。因此,简便的 "锤击法 "激振方法在火炮模态试验中得到广泛应用。锤击法使用带有力传感器的敲击锤,比起昂贵的液压式、电磁式或涡流式激振系统来说,极为便宜。敲击法全凭试验者熟练的手法,无须预先安装调整,对试件没有任何附加质量、附加刚度或附加阻尼。敲击法移动施力部位特别容易,可以在不允许安装激振器的部位实现激振,只要敲击力在火炮的强度、刚度或精度的允许范围内就行。2100433B