承臺(tái)位置
①高承臺(tái)樁基礎(chǔ)——承臺(tái)底面高于地面,它的受力和變形不同于低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。一般應(yīng)用在橋梁、碼頭工程中。
②低承臺(tái)樁基礎(chǔ)——承臺(tái)底面低于地面,一般用于房屋建筑工程中。
錘擊法
利用樁錘的沖擊能量克服地基土對(duì)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(dòng)力設(shè)備等。常用的樁錘有落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)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?yè)P(yáng)機(jī)提升,靠錘體自由下落的沖擊能量打樁。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但打樁速度慢。單動(dòng)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(dòng)汽錘是汽缸固定在樁頂,靠蒸汽或壓縮空氣的能量推動(dòng)錘體在汽缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng): 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(dòng)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(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生水平裂縫;輕錘重打,錘擊動(dòng)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(shí)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(shí),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(shí),一般從中間先打,逐漸向四周推進(jìn)。
打樁過(guò)程分為三個(gè)階段:
①重錘自由下 落。先用卷?yè)P(yáng)設(shè)備將重錘提起,使其具有足夠 的重力勢(shì)能,重錘釋放后作自由落體運(yùn)動(dòng),其全 部重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。
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(shí)重錘與樁的總動(dòng)量保持守恒。 根據(jù)動(dòng)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(dòng)。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(dòng)能,使它們克服土壤的阻力作功而進(jìn)入土層。
打樁船
打樁船是指水工建筑打基樁和拔樁用的工程船。通常以打樁長(zhǎng)度命名,如36米打樁船,54米打樁船等。船型為鋼制箱型結(jié)構(gòu),非自航。船艏正中設(shè)有堅(jiān)固的三角桁架式樁架機(jī)構(gòu)和打樁錘。作業(yè)時(shí),通過(guò)鋼纜、滑輪、絞車等連動(dòng)機(jī)構(gòu)完成吊樁、移船、定位工作,借助樁錘爆發(fā)力將樁打入水下。換上沉拔樁錘,可以把打入土中的樁拔起。去掉樁錘可作起重船使用。打樁船可在一定水深的沿海和江河、湖泊上作業(yè)。作業(yè)時(shí)需要拋錨船、拖船、樁駁配合。