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建筑工程-打桩机械设备与技术方法分享


建筑工程-打桩机械设备与技术方法分享


目前来看,桩基工程施工技术已经成为建筑工程中比较普遍的施工技术。其在实际施工过程中,不仅具有较强的负荷承载力和较高的稳定性,同时也可以缩短工期保证工程质量。而要想使桩基工程施工技术更好发挥其作用,还需要对工民建桩基施工技术进行进一步分析。本文对于桩基施工中打桩机械设备的选用和施工方法进行了详细地分析研究。

 

北斗定位智能打桩系统

 

一、打桩机械种类及其特点


目前,最为常用的打桩机械设备的种类有落锤、单动气锤、双动汽锤、柴油桩锤、振动桩锤、射水沉桩、静压力桩这7种种类,下面就各种打桩机械设备的种类做了诠释:

 

1、落锤,即用人力或卷扬机拉起桩锤,然后任其自由下落,凭借锤重量夯击桩顶使得桩进入土中。这种方法主要适用于打木桩、细长尺寸的混凝土桩,在一般土层、粘土、还有砾石的土层都可采用。落锤的构造简单,使用便捷,冲击力大,还可以随意调整落距,缺点是锤击速度慢,效率较低。

 

2、单动气锤,即利用蒸汽或者压缩空气的压力将锤头举起后向下冲击,增强了夯击力量,适用于打各种桩,最适宜的是套管法打就地灌注混凝土桩。单动汽锤结构简单且落距小,对于设备和桩头不易造成损害,打桩速度和冲击大比落锤法要大,效率较高。

 

3、双动汽锤,即利用蒸汽或压缩空气的压力举起锤头,然后自由下落冲击桩顶,本方法适合打击各种桩,也可用于打斜桩。采用压缩空气时可以在水下打桩;也可用其拔桩、吊锤打桩等。双动汽锤冲击次数较多而且冲击力度大,工作效率高,缺点是设备比较笨重,不易于移动。

 

4、柴油桩锤,即利用燃油爆炸、推动活塞,引起锤头跳动夯击桩顶。这种方法最适宜打木桩和钢板桩,在较软地基打20米以下的混凝土桩。柴油桩锤的特点是附有桩架、动力等设备,不需要外部能源,机架较轻,移动便捷,打桩速度快,比较节省燃料;缺点是桩架高度低,不适于软土或者硬土的打桩工作。

 

5、振动桩锤,即利用偏心轮引起激振,通过刚性联结的桩帽传到桩上。这种设备适合于打钢板桩和钢管桩、长度在15米以内打人式灌注桩,其适用于粉质粘土、松散砂土、砾石和密实的粘性土地基。振动桩锤的特点是沉桩速度快,适用性广泛,施工操作安全且简易,能打击各种桩并帮助卷扬机拔桩,仅不适合于打斜桩。

 

6、射水沉桩,即利用水压力冲刷桩尖处土层、再配以锤击沉桩。这种方法常联合锤击法使用,适用于大面积的混凝土和空心管桩。可适用于多种土层,尤其以砂土、砂砾土或者其他坚硬的土层最佳;不适于粗卵石、极其坚硬的粘土层或者超过50公分厚度的泥炭层。此方法的特点是适用于坚硬土层,打桩效率高且不易造成桩的损害;缺点是设备较多,附件有建筑物时水流容易致使建筑物沉陷,不能用于打斜桩。

 

7、静压力桩,即使用液压桩或者利用桩架自重及其附属设备的重量,通过卷扬机的牵引传至桩顶,将桩逐节压人土中。静压力桩适用于软土地基,打桩振动会影响邻近建筑物或者设备的情况下也适用于此方法;其可压截面6O公分*60公分以下的钢筋混凝土和直径6O公分以下的空心管桩。

 

静压力桩无振动,对于周围无干扰,不需要打桩设备,桩配筋简单,短桩可接,易于运输、节省钢材;其缺点是对于土地状况有选择性,如果使用桩架压桩,便需要搭架设备,白重大且不便于运输安装了。

 

北斗智能打桩系统

 

二、打桩方法的适用标准和范围

 

1、锤击法打桩适用于软塑或者可塑的粘性土层,主要分为落锤、单动式汽锤、双动式汽锤、柴油锤等几种打桩锤,其设备包括桩锤、桩架、动力设备等等。落锤打桩以钢或木作为桩架,通常6~15米高,采用半吨至两吨的铸铁锤,靠卷扬机提升后落锤,其高度于1米之内。


使用单动式锤打桩,锤直接放在桩顶由导桩固定位置,重锤连接在筒内活塞杆上且于筒内滑动,锤击速度在40至7O次/分钟,锤重在3~15吨,落距在1米以内。

 

双动式汽锤的上举和下落都借助蒸汽压力、冲击力加大,锤击速度在100~135次/分钟,锤重在5~7吨。柴油捶打桩分为导杆式和筒式两种,打桩机带有桩锤、桩架、卷扬机等全部设备,当遇到砂土、砂砾石或其他坚硬土层,可以采用射水法辅助进行锤击打桩。

 

2、振动法沉桩适于沉、拔钢板桩及钢管桩,在砂土中的效率最高,其主要设备是一个大功率的振动器及其附属加压装置和起吊机械设备,混凝土上料斗等等。振动法在沉桩时,将桩头套入振动器连同的桩帽或液压夹桩器内夹紧,然后开动振动箱,桩在振动和自重下沉入土中。遇到硬土可以加压或将桩提高60~100公分,然后快速下冲。沉桩机需要激振力根据土质、含水性、桩的种类构造而确定。

 

3、射水法沉桩施工方法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,使得桩借自重或辅助锤击沉人土中。射水管内径38~63毫米,最大至100毫米,每节长4.5~6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l2.7~38毫米,最大为75毫米,侧孔与管壁成3O~45度,射水管上端用直径100毫米,软管接在水泵上,管子用滑车组吊起来,并使之能顺桩自由升降,水冲法所需射水管数目直径、水压及消耗水量根据施工具体而定。

 

水冲沉桩可采取先冲孔后插桩,或边射水边锤击振动,或射水、锤击交替进行等方法。射水管处于桩尖3O至40公分,水冲压0.5MPa,桩尖沉至最后1至1.5米时停止射水,撤出射水管用锤击或振动打至设计标高。

 

4、静力压桩法有机械式和液压式两种,机械式体积大且笨重,操作复杂,效率低而且安装和移动都不便。液压式静力压桩法自动化程度高、结构紧凑,便于移动,施压部位在桩侧面,送桩定位方便快速,其高效率和低劳动强度的优点目前被广泛应用。

 

液压式静力压桩机由压拔机械、行走机构和起吊结构三部分构成。压拔机是主体,当桩送人该机构后便夹紧压入或拨出土中,行走机构可纵向、横向运动,可以小角度旋转适应白找桩位和纠偏的需要,起吊机构可360。回转吊装送桩。

 

操作中先用起吊机构吊起桩置于压机主机的压桩部位,用液压夹桩器夹紧桩头,开动压桩油缸,利用伸长之力将桩压人土中,接着回程再吊上第二节桩,用硫磺胶泥接桩后,继续压人,反复操作,至全部桩段压人土中,然后开动行走机构,移至下一桩位继续工作。

 

 

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