对桩基工程施工技术的综述
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摘要:本文根据作者多年来的工作经验作出了总结，随着建筑行业的迅速发展，简单地对桩基工程施工中进行了探讨。供同行参考。
关键词: 效率；桩基施工；技术性能
Abstract: in this paper, according to the author's many years of experience are summarized, along with the rapid development of the construction industry, simply to the pile foundation engineering construction are discussed in this paper. For reference.
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
在建筑中基桩施工是一项非常重要而且很复杂的工程体系， 而对质量和安全的要求也是非常之严格， 因而对桩基施工技术的内容做出了最基础的技术指标，还更具体地诸如了钢筋混凝土预制桩打桩的施工技术、混凝土及钢筋混凝土灌注桩、钻孔压浆成孔桩等进行了总结。
一、打桩机械的种类目前只有几种比如以下:
1.1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入土。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。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。
1.2 单动汽锤：就是蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲，增加夯击能量。而这种机械适用打各种桩，不过最适用的还是套管法打就地灌注混凝土桩。而特点就是结构简单，落距小，对设备与桩头不易损坏， 打桩速度及冲击力较落锤大，效率高。
1.3 双动汽锤：就是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。而这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。而特点就是冲击次数较多，冲击力大，工作效率高，但设备笨重，移动较困难。
1.4 柴油桩锤就是用于燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动夯击桩顶。而这种锤适用于打钢板桩、木桩，在软弱地基打 20米以下的混凝土桩。而特点就是附有桩架、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。
1.5 振动桩锤指的就是偏心轮引起激振， 通过刚性联结的桩帽传到桩上。而这种锤设备适用打钢板桩、钢管桩、长度在 15 米以内的打入式灌注桩；适用于粉质粘土、松散砂土、砾石和密实的粘性土地基。而 特点就是沉桩速度快，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；不适用打斜桩。
1.6 射水沉桩指就是水压力冲刷桩尖处土层，再配以锤击沉桩。而这种锤常和锤击法联合使用，可适用于大截面积混凝土和空心管桩。而用于多种土层，而以砂土、砂砾土或其他坚硬的土层最适宜不过了。不能用在粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度超过半米的泥炭层。而特点就是可适用于坚硬土层，打桩效率高，桩不易损坏；但是设备较多，当附近有建筑物时， 水流易使建筑物沉陷；不能用在打斜桩。
1.7 静压力桩就是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，将桩逐节压入土中。而这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 60cm×60cm 以睛的钢筋混凝土和直径 60cm 以下的空心管桩。而特点就是压桩无振动，对周围无干扰，不需打桩设备；桩配筋简单，短桩可接，便于运输，节约钢材；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、对不同的土层、地质情况下 (参见下表 1)
表 1 锤重选择表
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 40—60cm 长钢管桩，且桩尖进入硬土地有一定深度。
三、对打( 沉) 桩的选用范围与标准
3.1 而锺击法打桩可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。而对落锤打桩时用钢或木制桩架，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。而蒸汽锤打桩分单动式锤和双动式锤， 其技术性能分别为表 2 和表 3。
表 2 单作用蒸汽锤规格和技术性能
而单动式锤打桩时，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， 落距 1m 以内。
表 3 双作用蒸汽锤规格与技术性能
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。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 振动法沉桩时可适用于沉、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。
3.3施工方法就是在沉桩时，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- 400kN。
3.4 射水法沉桩时可适用于淤泥、淤泥质土、软及中等密实粘土、粉质粘土、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。施工时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—45°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。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。
3.5 插桩法沉桩时可适用于软土地基打入大量密集预制桩；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。而主要设备时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。施工沉桩时，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。
3.6静力压桩法沉桩可 适用于软土、淤泥质土， 沉设截面积小于60cm×60cm 以下的钢筋混土桩或空心桩；或打桩振动会影响邻近建筑物正常使用或设备安全的情况下使用。静力压桩法沉桩设备有机械式和液压式两种。其中机械式静力压桩机体积庞大，比较笨重，操作较复杂，压桩速度较慢工效低，运输、安装、移动不便。液压式静力压力桩机用液压操纵，自动化程度高，结构紧凑，行走方便、施压部位在桩的侧面，送桩定位方便、迅速，压桩效率高，劳动强度低，移动方便、迅速，是一种新型的静压桩方式，已逐步取代机械式静力压桩。而液压式系采用了对液压式静力压桩机进行，该机由压拔机械、行走机构及起吊机构三部分组成； 压拔机构是压桩机的主体，当桩被送入该机构后便被夹紧并压入( 或拔出) 土中； 行走机构可自行移动， 进行纵、横向运动， 并能小角度旋转， 以适应自找桩位和纤偏的需要； 起吊机构可作 360°回转吊装、送桩。静压力桩机的静压力 900—6500kN。而压桩时，先用起吊机构将桩吊入到压机主机压桩部位后，用液压夹桩器将桩头夹紧，开动压桩油缸，利用伸长之力将桩压入土中，接着回程再吊上第二节桩，用硫磺胶泥接桩后， 继续压入，反复操作，至全部桩段压入土中，然后开动行走机构，移至下一桩位压桩。
四、结论
综上所述地体现了在施工中打桩机械的种类中在不同的土层和不同的地质情况下对锤重的选择是非常之重要的，由于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，桩基础施工在建筑中的地位是重中之重啊。然而，在没有经过过硬、稳定、高质量的基础工程中的话，就算再豪华的建筑也难免不发生坍塌的命运。