錘擊法

利用樁錘的沖擊能量克服地基土對樁的阻力，而將樁打入到預(yù)定深度，適用于軟塑或可塑的粘性土層。使用的主要設(shè)備有樁架、樁錘、動力設(shè)備等。常用的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘和柴油錘等四種。落錘的錘體用鑄鐵做成，重量為250～2000千克，用人力或卷揚(yáng)機(jī)提升，靠錘體自由下落的沖擊能量打樁。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，但打樁速度慢。單動汽錘是利用蒸汽或壓縮空氣的能量提升錘體，靠錘體自由下落的沖擊能量打樁;錘體重量為1500～10000千克，每分鐘錘擊次數(shù)為25～30次，是較為常用的一種樁錘。雙動汽錘是汽缸固定在樁頂，靠蒸汽或壓縮空氣的能量推動錘體在汽缸內(nèi)上下運(yùn)動： 因其沖擊頻率高，不僅可打樁，還可拔樁，被廣泛應(yīng)用于打樁施工。柴油錘有桿式和筒式兩種，其工作原理與柴油發(fā)動機(jī)汽缸的原理相似，打樁效率也較高，也是較為常用的一種樁錘。樁錘的重量是打樁施工中的重要參數(shù)。打樁宜用重錘輕打，落距不宜太大，以免將樁頂打裂，或使樁頂以下1/3樁長范圍內(nèi)產(chǎn)生水平裂縫;輕錘重打，錘擊動能很大部份被樁身吸收，工效低，還易于打碎樁頭。因此，錘重應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、樁重和樁的類型慎重選用。打樁時為避免先打入的樁被后打入的樁推擠而發(fā)生水平位移，要合理安排打樁順序。多排樁時，可逐排改變推進(jìn)方向; 同一排樁，可間隔跳打;大面積打樁時，一般從中間先打，逐漸向四周推進(jìn)。

打樁過程分為三個階段：

①重錘自由下 落。先用卷揚(yáng)設(shè)備將重錘提起，使其具有足夠 的重力勢能，重錘釋放后作自由落體運(yùn)動，其全 部重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽堋?

②重錘與樁的完全非彈性碰撞。由于重錘與樁 之間相互作用的沖力極大，樁所受到地面的阻 力可忽略，碰撞時重錘與樁的總動量保持守恒。 根據(jù)動量守恒定律，有mv=(m+M)V，其中 m與v為重錘的質(zhì)量和其碰撞前的速度，M為樁的質(zhì)量，V為重錘和樁在碰撞后的共同速度。

③重錘與樁共同運(yùn)動。它們共同的質(zhì)量為 m+M，初速度為V，所遇到的土壤阻力比其重 力大很多，重力可忽略。利用碰撞后重錘與樁 的剩余動能，使它們克服土壤的阻力作功而進(jìn)入土層。

樁基由樁和樁承臺組成(見樁基礎(chǔ))。樁施工法分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。打樁方法的選定，除了根據(jù)工程地質(zhì)條件外，還要考慮樁的類型、斷面、長度、場地環(huán)境及設(shè)計要求。中國古代已有用石硪夯打木樁施工。其后樁長、樁徑加大，石硪逐漸被拉動鑄鐵的落錘取代。17世紀(jì)80年代始有蒸汽錘問世。至19世紀(jì)30年代已應(yīng)用導(dǎo)桿式柴油錘。隨著建筑工業(yè)的發(fā)展，為了適應(yīng)大型樁基工程的需要，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)既要增加錘重和改進(jìn)起重、吊裝操作工藝，又要減少震動噪聲和對環(huán)境的污染。有的預(yù)制樁的施工以鉆孔取土后沉樁的鉆打(或鉆壓)結(jié)合工藝，取代原來單純錘擊擠土或壓入擠土等方法。同時能量大、無公害的沖擊體重達(dá) 60多噸的液壓錘、125噸蒸汽錘和15噸柴油錘都已得到應(yīng)用。灌注樁施工亦由原來泥漿護(hù)壁、套管成孔進(jìn)展到無噪聲、不排污、不擠土的全套管施工。

樁身混凝土及混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合下列要求：

1 樁身混凝土強(qiáng)度等級不得小于C25，混凝土預(yù)制樁尖強(qiáng)度等級不得小于C30；

2 灌注樁主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm，水下灌注 樁的主筋混凝土保護(hù)層厚度不得小于50mm；

3 四類、五類環(huán)境中樁身混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ 267、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》GB 50046的相關(guān)規(guī)定。