锤击沉桩(打入桩)作业指导书

151锤击沉桩（打入桩）作业指导书锤击沉桩也叫打入桩。一般可用于砂土、粘性土、有承压水的粉砂与细砂及碎石类土等。一、施工工艺流程锤击沉桩施工工艺流程图熟悉、审查图纸确定施工方案施工总设计 施工条件编制作业进度审批备料平整场地选定打桩方法射水沉桩锤击沉桩振动沉桩测设桩位试桩立打桩机架安桩锤吊桩沉桩测定贯入度接桩截凿桩头预制混凝土桩等接通水、电源安射水设备吊桩 硫磺胶泥熬制152二.平面图打桩平面图一般套用施工平面图，并在图上标明桩号、作业顺序、计划完成时间三.沉桩施工顺序与适用条件1、由一端向另一端顺序打。适用于桩数不多，间距大于 4m，土质不太紧，桩锤较重。反之不适用。2、由中间向两边打，适用于基础较小，土质密实，桩多间距小，可避免中央土壤被挤出。(a) (a)(b) (b)沉桩施工顺序之一 沉桩施工顺序之二（a）断面示意 （b）平面示意 （a）断面示意 （b）平面示意3、由两端向中间打，适用于轻松较软土的摩擦桩，可增加土的摩擦力。4、分段打桩顺序，适用于基坑大、桩多。可以克服后期打桩困难，土壤挤出也比较均匀。(a) (a)153(b) (b)沉桩施工顺序之三 沉桩施工顺序之四（a）断面示意 （b）平面示意 （a）断面示意 （b）平面示意四.锤击沉桩施工要点（一）试桩除一般的中、小沉桩工程，有可靠的依据可不作桩外，沉桩工程在施工前，应进行试桩。1、试桩目的根据桩的设计承载力核定桩的入土深度、确定贯入度、决定桩长及检验桩的承载力；确定桩接头和桩尖形式；根据现场条件，选择较适宜的沉桩方法和机具设备及确定沉桩施工工艺；提供有利于沉桩工作进行的其他有关资料，如需要复打和冲击试验前的休息期限等。2.试桩施工要求试桩宜在修建桩基的地点，可在挖至基底设计标高的基坑或试坑中进行（基坑中的试桩可作为基桩使用） ；试桩的材料及桩的横截面尺寸，应与设计规定相同；试桩所用沉桩机具应与沉桩实际使用的机具相同并应符合相同的技术标准；先挖基坑后沉试桩或先沉试桩后挖基坑的施工方法，应与实际沉桩相同；试桩应沉至设计要求的深度和计算所得的贯入度；试桩数目154a.作冲击试验的桩数，一般不得少于基桩总数的 2%；一个基坑内的桩或不同类型及不同尺寸的桩，至少应有 2 根试桩。b.作动载试验的试桩数量不得少于基桩总数的 1%，且每个基坑内或每种基桩的试桩数量不应少于 2 根。c.作静载试验的桩数，由桥梁基础各部分所在桩基土的差别而定。一般不少于桩的总数 1%，且不少于 2 根。如作动载试验时，应在打完试桩后经过一定停置时间，对中砂及粗砂不小于2 昼夜；粘土质及粉砂质土壤不小于 10-15 昼夜。3.锤击沉桩试验锤击沉桩锤的选用，可参考表（一）（三）试验程序：a、用坠锤、单动汽锤时：(a)使用蒸汽锤时，预告将汽锤加热；(b)记录每下沉 1.0m 的锤击数和全桩的总锤击数；(c)记录最后 1.0m 左右每下沉 10cm 的锤击数；(d)最后加打 5 锤，记录桩的下沉量，算出每锤平均值（以 mm 计） ，作为停锤贯入度。b.用柴油锤、双动汽锤时：(a)使用蒸汽锤时，预先将汽锤加热；(b)记录每下沉 1.0m 的锤击数和全桩的总锤击数；(c)在最后 1.0m 左右时，记录每 10cm 的锤击时间；(d)取最后 10cm 的每分钟平均值（以 mm 计） ，作为停锤贯入度。最终贯入度的取值：对于坠锤、单动汽锤，取复打最后 5 锤的平均值；对于柴油锤、双动汽锤，取155复打最后锤击 10cm 所需时间每分钟的平均值。复打应用停锤时同一设备及同一落锤高度。弹性衬垫的状态也应尽量与停锤时相近。复打应达到的贯入度要小于或等于停打贯入度。复打应经“休息”后进行。 “休息”时间按土质不同而异，可由试验确定，一般不少于下列天数：a.桩穿过砂类土、桩尖位于大块碎石土、紧密的砂类土或坚硬的粘性土上，不少于 1d；b.在粗、中砂和不饱和粉细砂里，不少于 3d；c.在粘性土和饱和的粉细砂里，不少于 6d。锤击沉桩试验的结果，应详细记在打桩记录中，并注明试桩的所有尺寸，打桩锤的特点及附有打桩地点平面图与地质断面图。参考表注：适用于预制桩长度 20-40m，钢管桩长度 40-60m，且桩尖进入硬土层一定深度；不适用于桩尖处于软土层的情况；本表仅供选锤参考，不能作为设计确定贯入度和承载力的依据；标准贯入击数 N 值，为未经修正的数值；锤击沉入达不到要求深度时，可用射水配合沉桩。156锤击沉桩选锤参考表（一）锤击沉淀选锤参考表（二）注：本表所列锤型为美国 Mck-Terry 生产，仅供参考。锤 型技 术 规 格 9-B-3 10-B-3 1-B-3180/145 280/130 2600/95100/140 1780/105 2480/901020/135 1630/10 2370/35冲 击 部 分 重 力 （ KN） 7260 13620 270锤 总 重 力 （ KN） 3180 4920 6350额 定 冲 程 （ cm） 43.2 48.3 48.3锅 炉 功 率 （ J/s） 3097 3675 4130压 缩 空 气 需 要 量 （ m3） 17.0 21.2 25.5管 道 直 径 （ m） 51 64 64双 动 汽 锤冲 击 动 能 N·m/每 分 钟 冲 击 数3-4 7 1030-40 5 9035-45 67 10230 300 3504000.6-0.8 0.5-0.7 0.4-0.635-45 40-45 40-501-2 1.5-2.5 2-31-30 40 500.5-1 1.1.5 1.5-215-25 20-30 30-40强 风 化 0.5 0.5-1中 等 风 化 表 层60-140 150-300250-400锤 型 单 动 汽 锤 （ t）3-5锤 型 资 料 锤 冲 击 力 （ KN）常 用 冲 程 （ m）适 用 的桩 规 格粘 性 土砂 土冲 击 部 分 重 （ KN）锤 总 重 （ KN）预 制 方 桩 、 管 桩 的 边 长 或 直 径 （ cm）钢 管 桩 直 径 （ cm）一 般 进 入 深 度 （ m）锤 的 常 用 控 制 贯 入 度 （ cm/10击 ）设 计 单 桩 极 限 承 载 力 （ KN）桩 尖 可 达 到 静 力 触 探 P平 均 值 （ Mpa）一 般 进 入 深 度 （ m）桩 尖 可 达 到 标 准 贯 入 击 数 N值岩 石（ 软 质 ） 桩 尖 可 进 入 深 度（ m）157锤击沉淀选锤参考表（三）（二）沉桩1、沉桩前准备工作（1）备好下列资料a.沉桩地区的地质和水文资料；b.沉桩工艺施工方案c.试桩资料核验沉桩的尺寸和质量，并在每根桩的一侧用油漆划上长度标记（便于随时检查沉桩入土深度） ；立桩和桩定位a. 预制混凝土桩吊点选择有三种情况；（a） 一点吊的位置，见图 2.1；（b） 两点吊：要求两点同时受力，见图 2.21.8 2.5 3.2 4 718 25 32 46 7242 65 72 96 180200 18020030050040050060010030-40 35-45 40-50 45-5 5-60 60 901-2 1.5-2.5 2-3 2.5-3.5 3-53.0 4.0 5.0 >5.0 >5.00.5-1 0.5-1 1-2 1.5-2.5 2-315-25 20-30 30-40 40-45 50强 风 化 0.5 0.5-1 1-2 2-3中 等 风 化 表 层 0.5-1 1-23-5 48402-120 80-160200-160300-500500-100锤 型冲 击 部 分 重 （ KN）锤 总 重 （ KN）柴 油 锤 （ t）锤 冲 击 力 （ KN）常 用 冲 程 （ m）适 用 的桩 规 格 钢 管 桩 直 径 （ cm）2-3粘 性 土 一 般 进 入 深 度 （ m）砂 土 一 般 进 入 深 度 （ m）1.8-2.3 40设 计 单 桩 极 限 承 载 力 （ KN）锤 型资 料桩 尖 可 达 到 标 准 贯 入击 数 N值预 制 方 桩 、 管 桩 的 边长 或 直 径 （ cm）桩 尖 可 达 到 静 力 触 探 P平 均 值 （ Mpa）岩 石（ 软 质 ） 桩 尖 可 进 入深 度 （ m）锤 的 常 用 控 制 贯 入 度 （ cm/10击 ）158（c） 两点以上吊点，要求各点同时受力，见图 2.3b.桩位定线时，应将所有的纵横向位置固定牢固，如桩的轴线位置于水中，应在岸上设置控制桩。c.打钢筋混凝土桩时，应采用与桩的断面尺寸相适应的桩帽。桩就位后如发现桩顶不平应以麻袋等垫平。桩锤压住桩顶后，应检查锤与桩的中心线是否一致，桩位、桩帽有无移动，桩的垂直度或倾斜度是否符合规定；检查所有机具，做到安全、可靠。桩锤选用，参见表（一）（三） 。下沉空心桩时，若下端有射水孔时应予堵塞，以防水和泥砂进入桩心。2.沉桩开始打桩时应先锚桩，并调整桩的垂直度，待入土到一定深度，桩尖不易活动时，即可开始正常打桩。如中间发现桩位走动，应立即采取校正措施。 沉桩开始，必须控制桩锤冲击能：a. 坠锤或单动汽锤的落距不宜大于 0.5m；159b. 柴油锤先不供燃料仅作控制性单次锤击；c. 双动汽锤宜小开气门以减少每分钟锤击数；当桩入土达到一定深度、位置正常后，再按要求的落距或锤击频率进行：a.钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩采用坠锤时，最大落距不得大于 2m；b. 采用单动汽锤时，不宜大于 1m；c. 采用柴油锤时，应使锤芯冲程正常。锤击沉桩应采用重锤低击，在锤击过程中，如桩顶出现局部变形或损坏，应及时修复。环境温度低于-10 oC 时，应尽量避免钢管桩锤击作业。沉桩过程中，应始终注意锤、桩帽和桩保持在同一轴线上；不得采用顶、拉桩头或桩身办法纠偏。沉入群桩时，应自其中心开始，逐次向四周进行。在软塑性土地区时，当每一基桩下沉完毕后，应测量其桩顶标高，待全部基桩均下沉完毕后，应再测量各桩的标高，以检查桩顶是否有隆起现象。3.控制贯入度 桩的贯入度应再桩下沉接近完毕，并再下列正常条件下测定：a. 桩头没有破坏；b. 桩锤的冲击力作用在桩的中心；c. 桩锤冲击部分的下落高度符合规定；d. 汽锤在冲击中，需有足够的气体压力。 贯入度试验与计算a. 贯入度试验的时间要求：打桩至设计标高后，进行贯入度检验。b. 最后贯入度计算公式（自落锤、单动汽锤、柴油打桩机） ，见公式160nFQH Q+0.2(q+q1)e=×mp(nf+mp) Q+q+ q1式中：e最后贯入度（每次锤击桩的贯入深度） （cm） ；n根据基桩的材料和打桩的方法所决定的系数，见表（四） ；m安全系数，对临时建筑物为 1.5，永久建筑物为 2；F桩的断面面积（cm 2） （单根木桩即为大小头平均面积） ；Q锤重（Kg） （如为自落锤即全重，单动汽锤和柴油打桩机取其冲击部分的重量） ；p桩的设计载重 （Kg） ；q桩重 （Kg） ；q1锤垫重 （Kg） ；H落锤高度（cm） 。自落锤和单动汽锤为自由落下时，其落锤高度即为实际数值，如自落锤落下而不与钢索脱开，则实际作用的高度（H）值，应乘以 0.7-0.8 的系数。c.双动汽锤最后贯入度计算公式，用双动汽锤时，其最后贯入度可按公式求算：WP=