发表论文：浅探建筑桩基工程的施工技术

　　王超懂
　　化州市建筑设计院广东化州525100
　　摘要：本文探讨了桩基施工中打（沉）桩机械设备的选用与施工方法。
　　关键词：建筑工程；桩基；施工技术
　　一、打(沉)桩机械的种类
　　目前，常用打(沉)桩机械设备的种类有七种:主要有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤、振动桩锤、射水沉桩和静压力桩七种。这几种打(沉)机械的适用范围和优劣比较如下：
　　1落锤
　　1)所谓落锤，就是指用人力或卷扬机拉起桩锤，然后自由下落，利用锤重夯击桩顶使桩人土。这种桩锤主要适用于打木桩及细长尺寸的混凝土桩，在一般土层及粘土、含有砾石的土层均可使用。
　　2)落锤的构造简单，使用方便，冲击力大，能随意调整落距，但锤击速度慢(每分钟约6-20次)，效率低。
　　2单动汽锤
　　1)指利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲，增加夯击能量。这种机械适用打各种桩，最适用的是套管法打就地灌注混凝土桩。
　　2)特点：结构简单。落距小。对设备和桩头不易损坏，打桩速度及冲击力较落锤大．效率高。
　　3双动汽锤
　　1)利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举。然后自由下落冲击桩顶。此种汽锤适用于打种各种桩。可用于打斜桩。使用压缩空气时，可用于水下打桩；也可用于拔桩、吊锤打桩。
　　2)特点：冲击次数较多，冲击力大，工作效率高，但设备笨重，移动较困难。
　　4柴油桩锤
　　1)利用燃油爆炸，推动活塞。引起锤头跳动夯击桩顶。这种锤最适用于打钢板桩、木桩，在软弱地基打20米以下的混凝土桩。
　　2)特点：附有桩架、动力等设备，不需要外部能源，机架轻。移动便利。打桩快。燃料消耗少；但桩架高度低，遇硬土或软土不宜使用。
　　5振动桩锤
　　1)指利用偏心轮引起激振，通过刚性联结的桩帽传到桩上。这种锤设备适用打钢板桩、钢管桩、长度在15米以内的打人式灌注桩；适用于粉质粘土、松散砂土、砾石和密实的粘性土地基。
　　2)特点：沉桩速度快。适用性强，施工操作简易安全．能打种种桩并能帮助卷扬机拔桩；但不适用打斜桩。
　　6射水沉桩
　　1)指利用水压力冲刷桩尖处土层，再配以锤击沉桩。这种锤常与锤击法联合使用，适用于大截面积混凝土和空心管桩。可用于多种土层，而以砂土、砂砾土或其他坚硬的土层最适宜。不能用于粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度超过半米的泥炭层。
　　2)特点：可适用于坚硬土层，打桩效率高，桩不易损坏；但设备较多，当附近有建筑物时，水流易使建筑物沉陷；不能用于打斜桩。
　　7静压力桩
　　1)系采用液压桩或利用桩架自重及附属设备的重量，通过卷扬机的牵引传至桩顶。将桩逐节压人土中。此种桩适用于软土地基及打桩振动影响邻近建筑物或设备的情况：可压截面60mm×60cm以睛的钢筋混凝土和直径60cm以下的空心管桩。
　　2)特点：压桩无振动，对周围无于扰，不需打桩设备；桩配筋简单短桩可接，便于运输，节约钢材；但不能适应多种土的情况，如用桩架压桩。需要搭架设备，自重大，运输安装不便。
　　二、不同土层和不同地质情况下对锤重的选择(参见下表1)
　　表1锤重选择表
　　锤型柴油锤(t)
　　 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.2
　　锤的动力性能冲击部分重(t) 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.2
　　总重(t) 4.5 6.5 7.2 9.6 15.0 18.0
　　冲击力(KN) 2000 2000-2500 2500-4000 4000-
　　5000 5000-
　　7000 7000-10000
　　常用冲程(m) 1.8-2.3 1.8-2.3 1.8-2.3 1.8-2.3 1.8-2.3 1.8-2.3
　　适用的桩规格预预制方桩、预应力管桩的边长或者径（cm） 25-35 35-40 40-45 45-50 50-55 55-60
　　钢管桩直径（cm） Ф40 Ф40 Ф40 Ф60 Ф90 Ф90-100
　　持力层粘性土粉土一般进入深度（cm） 1-2 1．5-2．5 2-3 2．5-3．5 3-4 3-5
　　静力触探比贯入阴力ps平均值(Mpa) 3 4 5 >5 >5 >5
　　持力层砂土一般进入深度(cm) 0.5-1 0.5-1.5 1-2 1.5-2.5 2-3 2.5-3.5
　　标准贯入击数N(未修正) 15-25 20-30 30-40 40-50 45-50 50
　　锤的常用控制贯入度(cm/10击) ---- 2-3 ---- 3-5 4-8 ----
　　设计单桩极限承载力(KN) 400-
　　1200 800-1600 2500-
　　4000 300-5000 5000-
　　7000 7000-
　　10000
　　注：本表仅供施工参考用；本表适用于20～60cm长预预钢筋混凝土桩及40～60cm长钢管桩，且桩尖进入硬土地有一定深度。
　　三、打(沉)桩方法的选用范围和标准
　　3.1锺击法打桩：适用于软塑或可塑的粘性土层中沉桩。打桩锤可分落锤、蒸汽锤、柴油锤几中，主要设备包括桩锤、桩架、动力设备等。
　　1）落锤打桩：用钢或木制桩架，高一般为6～15米．用0．5～2．0t的铸铁锤，用卷扬机提升，落锤高度1米以内。
　　2)蒸汽锤打桩分单动式锤和双动式锤,。
　　3)单动式锤打桩时，锤直接放在桩顶，由导柱固定位置。重锤连接在筒内活塞杆上，在筒内滑行，每分钟锤击40～70次，锺重在3～15t之间。
　　4)双动式汽锤的举起和下落都借助蒸汽压力，冲击力加大，每分钟达100～135次，锺重为5～7t。
　　5)柴油锤打桩，有导杆式和筒式两种，多用后者，其技术性能不再详说。打桩机带有桩锺、桩架、卷扬机等全部设备，当遇砂土、砂砾石或其他坚硬土层，锤击法打不穿时，常辅以射水法。
　　3.2振动法沉桩：适用于沉、拔钢板桩及钢管桩，在砂土中效率最高，在粘性土中较差，需较大功率的振动器。主要设备为一个大功率的振动器及附属加压装置和起吊机械设备、混凝土上料斗等。常用振动沉桩机主要性能需多工程施工规范中均可查到。
　　施工方法：沉桩时，使桩头套入振动器(箱)连同的桩帽或液压夹桩器内夹紧，开动振动箱，使桩在振动和自重下沉入土中。如遇硬土下沉过慢，可加压下沉或将桩略提高0．6～1．0m，然后重新快速下冲。沉桩机需要激振力根据土的性质、含水性及桩种类、构造而定，约为
　　100—4O0kN。
　　3.3射水法(水冲法)沉桩：适用于淤泥、淤泥质土、软及中等密实粘土、粉质粘土、粉土、松散的砂、水饱和砂、密实砂、混有砾石的砂，特别适用于与锤击法振动法配合使用。不能用于粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度较大的泥炭层。
　　施工方法：
　　1)将射水管对称附在桩两侧，用压水流将桩类附近的土冲开，以减少阻力，使桩借自重或辅助锤击(松动)沉入土中。射水管内径38～63mm，最大100mm，每节长4．5～6．0米．用螺栓缩接，空心桩射水管设在中间。射水喷嘴出口内径约12．7～38mm．最大75mm，侧孔与管壁成30～45º射水管上端用Ф100mm软管连于水泵上，管子用滑车组吊起使之能顺桩身上下自由升降，水冲法所需射水管数目直径、水压及消耗水量等可参考相关施工工程规范。
　　2)水冲沉桩可采取先冲孔后插桩，或一面射水一面锤击或振动，或射水、锤击交替进行等方式。射水管应处于桩尖下0.3～0．4m，水冲压力一般为0．5MPa，桩尖沉至最后1～1.5m应停止射水，拔出射水管用锤击或震动打至设计标高。
　　3．4插(钻、打)桩法沉桩：适用于软土地基打人大量密集预制桩；对附近30--40米范围内会造成土体大量隆起和水平位移，危害邻近的地下管道、地面交通和建筑物的安全情况下使用；对坚硬土层难以打入时，也可采用。
　　1)主要设备：采用三点支撑式柴油打桩机,应具有可水平旋转的互相垂直的双向龙门导轨，在一侧配挂筒式柴油桩锤，另一侧配挂长、螺杆螺旋转钻机，使其在钻孔后不用移动桩机，即可迅速插桩施打。
　　2)施工方法：沉桩时，桩机就位后，先将钻机转至桩架正前方对准桩位，开动桩机徐徐钻进，同时经由出土斗排土外运。钻时要保持钻杆不停地旋转，以防卡钻。钻至预定标高后，即可清孔提钻，然后再将打桩机水平旋转，使桩机导轨定位．吊桩插于孔中施打。一般钻孔深为8～10米，其余长度用打桩机打入，钻孔后应在半小时插桩施打，避免塌孔。
　　四、结论
　　总之，桩基础施工面对的对象千变万化．施工技术的日新月异，很难用较短的篇幅加以全面概括，必须在具体工程施工中有所创新。