柴油打桩锤的选择.doc

振动锤选择案例： 桩径1.5m,深入土层12m. 振动锤激振力〉大于土的动摩阻力 土的动摩阻力=桩深入土层长度(m)*桩周长(m)*土的单位面积动摩阻力（一般取20kpa） 计算得土的动摩阻力=3.14*1.5*12*20=1130KN=113吨。 柴油打桩锤的选择 柴油锤爆发力强，锤击能量大，工效高，锤击作用时间比自由落锤作用时间长，因此锤击应力相对低一些，冲击体冲击距离（落距）随沉桩阻力的大小而自动调整，比较适合于管桩的施打。柴油锤分导杆式和筒式两种。筒式柴油锤是利用芯（上活塞或冲击体）往复运动进行锤击打桩；二导杆式柴油锤是活塞固定、缸体往复运动作为冲击体进行锤击打桩，因其锤击能量、使用寿命短已逐渐被淘汰。现在广泛应用的是筒式柴油打桩锤。特别是近几年生产的筒式柴油锤，供油油门分4档，1档最小，4档最大，打桩时一般启用2~3档，操作者容易掌握，捶击能量也比较容易估算。有关筒式柴油打桩锤的构造原理及性能参见是一章的打桩锤一节内容。 1．打桩锤的选择是个复杂的问题，需要考虑多方面的因素。衡量打桩锤选择的合理性，主要标志是： 1．1能保证装的承载力满足设计要求； 1．2能顺利或基本顺利地将桩下沉到设计深度； 1．3打桩的破损率能控制在1%左右，最多不超过3%； 1．4满足设计要求的最后贯入度最好为20~40mm/10击； 1．5每根桩的锤击数宜在1500击以内，最多不超过2000~2500集。 2．国外有实验结果表明：28天强度为49MPa的混凝土，当锤击压应力为混凝土强度的75%（37MPa）时，锤击819次破坏；当锤击应力为混凝土强度的45%~57%（22~28MPa），时锤击2400次破坏；当锤击应力为35%~50%（17~24MPa）时，锤击2670次破坏；当锤击应力为27%~33%（13~16MPa）时，锤击3400次破坏。实际打桩时，一般要求打桩压盈利控制在混凝土极限强度的50%以内，锤击1500次左右不会发生疲劳破坏，超过2500次就有可能发生疲劳破坏，所以打桩时锤击次数不宜超过2000（PC桩）~2500（PHC桩）次。同样的理由，对最后贯入度控制值也不能认为越小越好。贯入度定的太小，锤击数必然增多，还会降低柴油锤的使用寿命。实践表明：达到设计承载力的最后贯入度控制值为20~40mm/10击时，桩锤的选择是比较理想的。一般来说，如果最后贯入度控制值超过60mm/10击就能达到设计承载力的要求说明选用的柴油锤过大。 3．选择柴油锤主要应考虑： 3．1要保证单桩承载力能达到设计要求； 3．2要考虑桩的入土深度即桩桩自重大小； 3．3要根据土质、岩性和布桩状况来选择锤型； 3．4要保证冲击压应力不超过桩身混凝土极限强度的50%。 4．根据各地经验，每个型号的柴油锤，其最大的成桩能力（单桩竖向极限承载力）约为100倍的型号数（KN），如D45柴油锤，最多可打继续承载力4500KN的桩。所以要打设极限承载力为4000KN的Ф500mm预应力管桩，首先可排除D25和D35柴油锤，只有D40及D40以上的柴油锤可以考虑选用。但D40以上的柴油锤型号是多种的，有D45、D50、D60（62）、D80等，此时有的工程师凭经验按锤重与桩重的比例来进一步选锤：一般土质情况下，柴油锤冲击体重量与成桩桩重之比可取0.5，若软土较厚，可取0.4。如估计Φ500mm壁厚100的管桩入土深度肯达32m，则桩重约为WP=3.33KN/m×32m=106KN,则锤重应≥0.5WP=0.5×106=53KN故应采用D60或D62型柴油锤。 5．柴油锤的型号尚可根据高应变动测法配合测试的试打桩结果进行选择，大致做法如下： 5．1根据经验方法初步选定柴油锤型号作为试打桩时采用的柴油锤； 5．2现场试打桩，用高应变动测法配合测试，获得各种需要的打桩信息，如最大的锤击压应力、拉应力、每米沉桩锤击数、总锤击数、单桩竖向极限承载力、达到极限承载力时的贯入度、桩尖持力层及进入持力层深度等； 5．3根据试打桩时获得的打桩信息，再根据本节上例标志，分析初选打桩锤是否合理，必要时可适当调整。 6 四、施打管桩注意事项 除合理选锤和正确确定收锤标准这两点外，尚应强调： 1. 要重视桩帽及垫层的设置 桩帽的结构、尺寸以及垫层的厚薄、软硬，对打桩施工的顺利与否、工程质量的好坏关系十分密切，必须引起高度重视。 桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性。桩帽宜做成圆筒型，套桩头用的筒体深度宜为35~40cm，内径应比管桩外径大2~3cm，因为套筒深度太浅，桩帽容易从桩头处脱离；套筒深度太深，若桩身或桩帽稍有倾斜，套筒下沿口的铁板会磕伤桩头处的混凝土。若套筒与管桩之间的空隙太小，套筒套入装头比较困难，特别是当套筒套入桩头后，只要桩身有一点倾斜，桩头处混凝土就容易被挤坏；若套筒与管桩的间隙太大