锤击沉桩打入桩作业指导书.docx
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锤击沉桩打入桩作业指导书
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
施工条件
施工总设计
熟悉、审查图纸
锤击沉桩施工工艺流程图
确定施工方案
编制作业进度
审批
备料
平整场地
射水沉桩
锤击沉桩
选定打桩方法
测设桩位
振动沉桩
预制混凝土桩等
试桩
立打桩机架
安桩锤
接通水、电源
安射水设备
吊桩
沉桩
测定贯入度
接桩
硫磺胶泥熬制
吊桩
截凿桩头
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）
（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
①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；
②确定桩接头和桩尖形式；
③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；
④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
①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）；
②试桩的材料及桩的横截面尺寸，应与设计规定相同；
③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；
④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；
⑤试桩应沉至设计要求的深度和计算所得的贯入度；
⑥试桩数目
a.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。
⑦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
①锤击沉桩锤的选用，可参考表
（一）~（三）
②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。
③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，取复打最后锤击10cm所需时间每分钟的平均值。
④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。
⑤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。
⑥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：
①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；
②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；
③标准贯入击数N值，为未经修正的数值；
④锤击沉入达不到要求深度时，可用射水配合沉桩。
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
②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）；
③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2.2
（c）两点以上吊点，要求各点同时受力，见图2.3
b.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。
④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；
⑤检查所有机具，做到安全、可靠。
⑥桩锤选用，参见表
（一）~（三）。
⑦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
①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。
1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；
b.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；
③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。
④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-10oC时，应尽量避免钢管桩锤击作业。
⑤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。
⑥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
1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。
2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
nFQHQ+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（cm2）（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：
W
P=——————
70（e+0.25）
式中：
P—桩的允许载重（t）（安全系数等于2时）
W—一次冲击能（Kg·m）
e—最后贯入度（cm）。
用下公式计算：
e=W/（70P）-0.25
d.柴油打桩机的落锤高度按公式折算，H1=100W/Q（cm）
式中：
W—一次冲击能，参见表（五）；
Q—锤重（Kg）；
H1—落锤高度（cm）
n的数值表（四）
柴油打桩机锤冲击能表（五）
③沉桩中每锤的贯入度，应取一阵锤击中的平均值，自落锤每20锤为一阵；单动汽锤每10锤为一阵；双动汽锤及柴油打桩机采用每分钟锤击次数的贯入平均值作为每锤的贯入度。
只有在求桩的复打贯入度时，可每三锤记录一次。
④沉桩过程中应随时注意桩的贯入度有无骤变情况，如发现有桩锤回跃，桩身颤动和倾斜，桩顶破裂加剧等现象时，应即采取相应的技术措施。
⑤严格掌握停锤控制标准：
a.设计桩尖标高处为硬塑粘性土、碎石土，中密以上的砂土或风化岩等土层时，可根据贯入度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，且贯入度达到控制贯入度时，即可停锤；
b.当贯入度已达到控制贯入度，而桩尖标高未达到设计标高时，应继续锤入10cm左右（或锤击30-50击），如无异常变化时，即可停锤；若桩尖标高比设计规定标高高得多时，应报有关部门研究确定；
c.设计桩尖标高处为一般粘性土或其它较松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核；当桩尖已达到设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使其贯入度接近控制贯入度；
d.在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致相近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降；如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉入深度相差过大时，应报有关部门研究，另行确定停锤标准；
4.桩头截除方法
①木桩可用大板锯截锯桩头；
②钢管桩可用氧气乙炔焰截除桩头；
③钢筋混凝土管桩截除桩头时，不宜用大锤硬砸（易震出裂缝），宜先用钢抱箍或木抱箍将桩身在截锯处下面箍紧，沿箍用小锤凿开一条沟槽，然后将沟槽扩大加深，切断桩头。
5.沉入桩的施工记录应做到准确、完整。
四、施工机械设备
1、柴油打桩机（桩锤、桩架、动力设备、卷扬机、桩帽）
2、汽吊
五、施工记录
1、隐蔽工程检查记录表（表9）
2、打桩记录（表50）
3、工序质量评定表（表12）
4、砼预制构件进场验收记录（补12）
△六、沉入桩质量验收要求
沉入桩允许偏差
序号
项目
允许偏差
检验频率
检验方法
范围
点数
1
桩
位
基础桩
中间桩
D/2
每
根
桩
1
用尺量
外缘桩
D/4
排
架
桩
顺桥纵轴线方向
支架上
40mm
1
用尺量
船上
50mm
垂直桥纵轴线方向
支架上
50mm
船上
100mm
板
桩
桩间距
不脱榫
1
观察
桩与基础边线或中线间距
＜30mm
用尺量
2
△桩尖高程
±100mm
1
用水准仪测量桩顶高程后计算
3
△贯入度
不低于设计标准
1
查沉桩记录
4
斜桩倾斜度
±15%tanθ
1
用垂线测量计算
5
垂直桩垂直度
L/100
1
用垂线测量计算
注：
1、承受轴向荷载的摩擦桩，其控制入土深度应以高程为主，而以贯入度作参考；
2、表中D为桩的直径或短边尺寸（mm）；
3、表中θ为斜桩设计纵轴线与铅垂线间的夹角，单位：
度（°）；
4、表中L为桩的长度（mm）。
沉入桩（钢管桩）允许偏差
序号
项目
允许偏差
检验频率
检验方法
1
△停打标准
应符合设计规定
范围
点数
2
桩
位
顺桥纵轴线方向
D/10
每
根
桩
1
查沉桩记录
垂直桥纵轴线方向
D/5
1
用经纬仪测量
垂直桩垂直度
L/100
1
斜桩倾斜度
±15%tanθ
1
用垂线测量计算
切割时桩顶高程
±50mm
1
用水准仪测量
桩顶端面平整度
≤10mm
1
用水平尺测量
3
焊
接
接头间隙
2mm
2
用塞尺量，纵横向各一点
接头上下管错口
D＜700mm
2mm
1
D≥700mm
3mm
1
用尺量
咬肉深度
0.5mm
2
加强层高度
2mm
1
加强层厚度
盖过焊口每边不大于3mm
1
注：
1、表中D为桩的直径（mm）；
2、表中L为桩的长度（mm）；
3、表中θ为斜桩设计纵轴线与铅垂线间的夹角（°）。
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