建筑機械與電工

樁工機械課題第二章第一節課型新授授課時間周三5、6節（3月26日）課時數2課時教學目的1、熟悉預制樁施工機械的結構與類型。2、了解預制樁的施工方法。教學重點及難點重點：制樁施工機械的類型難點：預制樁的施工方法教學方法講授法與圖片展示教學過程見本節課件作業見課件

樁工機械是進行樁基礎工程施工的各種機械設備的總稱。樁基礎由樁和承臺組成，施工的關鍵在于成樁。樁按施工方法的不同，分為預制樁和灌注樁兩大類。

預制樁施工是將預制好的樁沉入設計要求的深度；灌注樁施工是先在地基上按設計要求的位置、尺寸成孔，然后在孔內置筋、灌注混凝土而成樁。

預制樁沉樁方法采用打入法、振動法和靜壓法三種方法施工。所用的機械：打入法主要用落錘、柴油錘、液壓錘等；振動法用振動錘；各種樁錘和樁架合起來稱為打樁機（靜壓法則用靜力壓樁機）。

灌注樁的成孔方法主要有擠土成孔和取土成孔兩種。擠土成孔可用打入法或振動法將一端封閉的鋼管沉入土層中，然后拔出鋼管，即可成孔，它不適用于較大直徑的灌注樁；取土成孔可以用螺旋鉆孔機、回轉斗鉆孔機、潛水鉆孔機、全套管鉆機等成孔機械。

成孔機與樁架合起來稱為鉆機。

1預制樁的種類2砼預制樁的制作

3預制樁沉樁施工4預制樁施工質量控制5樁基檢測預制樁施工

主要有普通鋼筋砼(RC)實心樁和預應力砼(PC)實心樁，實心樁一般在施工現場預制生產，常為方形斷面，邊長250～550mm。RC實心樁砼強度等級不低于C30，PC實心樁不低于C40，主筋直徑≮14mm，縱向鋼筋的保護層厚度≮30

mm；錘擊預制樁的粗骨料粒徑宜為5～40mm。RC實心樁的堆放1.1實心樁

1

預制樁的種類

預制樁主要有實心樁、空心樁和鋼樁。RC實心樁的制作1.2空心樁

空心樁有預應力砼管樁和預應力砼空心方樁兩種。預制樁的種類先張法PC管樁后張法

PHC管樁

⑴管樁：是采用預應力和離心成型法制成的砼空心筒體預制構件，由園筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。按砼強度等級可分為預應力砼(PC)樁和預應力高強砼(PHC)樁，管樁外徑為0.3～1.4m，壁厚70～150mm，常用分節長度7～15m。PC樁砼強度等級不低于C60，PHC樁砼強度等級不低于C80。

⑵空心方樁(PS)：邊長250～700mm，壁厚60～120mm，常用分節長度6～15m，接頭一般采用端板焊接?？招姆綐恫捎孟葟埛A應力工藝在工廠生產，砼強度等級不低于C60。SP鋼管樁的防腐處理1.3鋼樁

鋼樁有鋼管(SP)樁和H型樁。鋼管樁可用無縫鋼管或低碳鋼板卷制焊接而成；鋼樁用于地下水有侵蝕性的地區或腐蝕性土層的鋼樁，應按設計要求作防腐處理。PS空心方樁鋼筋砼與H型鋼組合樁預制樁的種類2砼預制樁的制作

⑴預制RC樁現場制作一般采用“間隔重疊法”生產，樁與樁間用塑料薄膜或隔離劑隔開，鄰樁與上層樁的砼須待鄰樁與下層樁的砼達到設計強度的30%后方可進行；重疊層數不超過四層、層與層間之間涂刷隔離劑。2.1鋼筋砼方樁的預制第一層預制方樁制作完畢預制方樁的間隔生產預制樁施工

⑵樁中鋼筋應位置準確，主筋連接宜采用對焊和電弧焊，當鋼筋直徑≮20mm時，宜采用機械接頭連接。同一截面的主筋接頭數量不超過50%，相鄰兩根主筋接頭截面的距離應＞35d，并≮500mm；樁頂、樁尖一定范圍內不留接頭。

鋼筋砼方樁的預制樁端鋼筋構造樁頂平面和接樁端面應平整樁身鋼筋綁扎整體支模分段預制

⑶單根樁的最大長度，取決于打樁架的高度，長度不宜超過30m。30m以上的樁應整體分段預制、打樁過程中逐段接長，每根樁的接頭數量不宜超過3個；整體分段即預制樁整體支模、縱向主筋先通長鋪設，再在分段處切斷。鋼筋砼方樁的預制整體支模分段預制分段長度應考慮樁架有效高度、場地條件、裝卸和運輸能力,并避免樁尖接近或處于硬持力層中接樁。

⑷砼應機拌機搗、由樁頂向樁尖連續澆筑搗實，嚴禁中斷，并防止另一端的砂漿積聚過多。養護不少于7天。料斗布料入模鋼筋砼方樁的預制表面拍實壓光砼振搗密實樁的養護法蘭樁制作樁制作編鋼筋龍2.2管樁的生產砼預制樁的制作2鋼筋骨架入模3砼入模1鋼筋骨架成型4封模-張拉6常壓蒸養5高速離心成型7放張-脫模8高壓蒸養釜高壓蒸養9成品堆放2.3.1起吊2.3預制樁的起吊、運輸及堆放砼預制樁的制作預制樁的吊點位置單節長度在15m內的管樁可采用專用吊鉤勾住樁兩端內壁直接進行水平起吊，吊扣的水平夾角不宜小于600。

RC樁的砼強度達到設計強度等級的70%方可起吊。吊點應設在設計規定之處，設計無規定時，應按吊樁彎距最小的原則確定吊點位置。見右圖：PC管樁的吊運裝車預制樁的起吊、運輸及堆放

樁身砼強度應達到設計強度的100%時方可運輸。吊運過程中應輕吊輕放，避免劇烈碰撞，樁身要平穩放置。打樁時樁宜隨打隨運，以避免二次搬運。

2.3.2運輸PC樁的場外運輸2.3.3樁的堆放預制樁的堆放

場地須平整堅實，墊木間距應與吊點位置相同，各層墊木應在同一垂直面上，層數方樁不超過4層，管樁Φ

500～600不超過4層,Φ300～400不超過5層，不同規格的樁應分別堆放。預制樁堆放的墊木設置預制樁的起吊、運輸及堆放

注意！運樁和堆放的樁尖方向應符合吊升的要求,以免臨時再需將樁調頭。2.3.4取樁吊機取樁預制樁的樁尖方向符合吊升的要求

當樁疊層堆放超過2層時，應采用吊機取樁，嚴禁拖拉取樁。預制樁的起吊、運輸及堆放2.4預制樁的樁尖構造RC實心樁的樁尖可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上，對于持力層為密實砂和碎石類土時，宜在樁尖處包以鋼鈑樁靴，加強樁尖。2.4.1RC實心樁的樁尖構造砼預制樁的制作主筋合擾焊在樁尖輔助鋼筋上樁尖對準縱軸線普通實心樁樁尖樁尖鋼筋構造鋼板加強樁尖PC和PHC管樁的樁尖構造有閉口型或敞口型：直徑≯600mm的管樁宜選用閉口型樁尖，閉口型分為平底十字型和錐型。2.4.2管樁的樁尖構造敞口型樁尖2m長敞口型樁尖5m長敞口型樁尖平底十字型樁尖平底十字型樁尖圓錐閉口樁尖預制樁的樁尖構造該產品在管樁成型時將樁管與樁尖連為一體，省去了鋼樁尖焊接連接工序，是一項值得大力推廣的實用技術。2.4.3管樁的新型連體樁尖打頭管樁施工（福建大地管樁公司）砼錐形連體樁尖

預制樁的樁尖構造3

預制樁沉樁施工預制樁的沉樁方法有錘擊法、靜力壓樁法、振動法和水沖法。錘擊法

預制樁施工靜力壓樁法振動法

錘擊沉樁設備包括樁錘、樁架和動力設備。3.1錘擊法

⑴落錘：構造簡單、施工方便，錘重一般0.5～1.5t，用卷揚機拉升施打，可隨意調整落錘高度。速度慢、效率低、對樁身損傷大，僅適用于小型樁基工程。

⑵汽錘：利用蒸汽或壓縮空氣為動力進行錘擊，有單動和雙動之分，適用于打各類樁。由于噪音、振動和空氣污染，加之需考慮外部氣源的供應，目前已較少使用。預制樁沉樁施工3.1.1樁錘

難得一見的汽錘沉樁

⑶柴油錘：構造簡單、施工方便，有導桿式和筒式兩種，適用面廣，由于噪音、振動和空氣污染等公害，在城市施工受到限制。導桿式柴油錘國內最大的D180筒式柴油錘

錘擊法筒式柴油錘海上沉樁導桿式柴油錘沉樁施工

⑷液壓打樁錘HHP系列液壓打樁錘

錘擊法無噪音、沖擊頻率高、貫入度大，并適合水下打樁，是理想的沖擊式打樁設備,但構造復雜、造價較高。NH100液壓打樁錘⑸樁錘的選擇第一步：根據施工條件選擇樁錘的類型；第二步：決定錘重。樁錘選擇的計算方法如下：①按樁錘沖擊能選擇：E≥25P②按樁重量復核：K＝（M＋C）／E

錘擊法式中：E——錘的一次沖擊能（kN·m）；

P——樁的設計荷載（kN）；

K——適用系數，雙動汽錘、柴油錘K≤5；

M——錘重（kN）；C——樁重（kN）。DF系列筒式空冷柴油打樁錘導桿式柴油打樁錘柱錘的選擇錘擊法沉樁施工，樁錘選擇是關鍵。首先應根據施工條件選擇樁錘的類型，然后決定錘重，一般錘重大于樁重的1.5～2倍時效果較為理想（樁重大于2t

時可采用比樁輕的錘，但不宜小于樁重的75%）。施工中應“重錘輕擊”(錘的重量大而落距小)，這樣樁極易打入土中，不會打壞樁頭，也不會產生樁身回躍(回彈)；樁錘過輕時，則會出現“輕錘高擊”，極易損壞樁頭，樁也難以打入土中。錘擊法3.1.2

樁架

樁架是支持樁身和樁錘、在打樁過程中引導樁的方向的設備。常用樁架有多功能樁架和履帶式樁架。

⑴多功能樁架：由立柱、斜撐、回轉工作臺、底盤及傳動機構組成。錘擊法多功能樁架優點：機動性和適應性較大,水平方向可作3600回轉立柱可傾斜,可適應各種預制樁和灌注樁；

缺點：機構龐大,組裝拆遷較麻煩⑵履帶式樁架

以履帶式起重機為底盤,加裝立柱及傳動機構用以打樁。性能靈活，移動方便，適應各類預制樁或灌注樁的施工。

錘擊法履帶式樁架⑶樁架的選擇

樁架高度是選擇樁架的關鍵。樁架高度=樁長+滑輪組高度+樁錘高度+樁帽高度+起錘移位高度（取1-2m）

幾種常用樁架的結構與應用樁架是樁工機械的重要組成部分，用來懸掛樁錘、吊樁就位和沉樁導向的。它還可用來安裝各種成孔裝置，為成孔裝置導向。樁架種類很多。按樁架移動方式，有履帶式、輪胎式、軌道式、步履式等。履帶式使用最方便、應用最廣、發展最快；按樁架結構形式，有三點支承式、懸掛式等。1、三支點式履帶樁架：

以履帶起重機的車體作為主體，立柱靠下部的托架7和上部左右分開的兩個斜撐2支持，故此得名。為了增加立柱側向穩定性，要求兩個斜撐的下支座有較大的間距，所以在車體后方設一橫梁，并在橫梁端部各裝一個液壓支腿8，作為斜撐的下支座。

斜撐下都是超長油缸，用于調整立柱的垂直度或傾斜角。

立柱上有用于沉樁導向的導軌。為提高立柱的利用率，一些立柱有內、外雙層導軌，間距分別為600mm和330mm。這樣便可懸掛各種級重的樁錘。

為適應鉆孔打入法施工的需求，發展了雙面型立柱，即將兩種不同間距的導軌隔開90°焊接在主管上，可同時懸掛長螺旋鉆孔機和柴油樁錘。2、懸掛式樁架：

它以通用履帶起重機為底盤，卸去吊鉤，將吊臂5頂端與樁架連接，樁架立柱底部有支撐桿7與回轉平臺連接，如圖所示。樁架立柱1可用圓筒形，也可用方形或矩形橫截面的桁架。為了增加樁架作業時整體的穩定性，在原有起重機底盤上，需附加配重。底部支撐桿是可伸縮的桿件，調整底部支撐桿的伸縮長度，立柱就可從垂直位置改變成傾斜位置，這樣可滿足打斜樁的需要。

由于這類樁架的側向穩定性主要由起重機下部的支撐桿保證，側向穩定性較差，只能用于小樁的施工。3、步履式樁架

步履式樁架是國內應用較為普遍的樁架，在步履式樁架上可配用長、短螺旋鉆孔器、柴油錘、液壓錘和振動樁錘等設備進行鉆孔和打樁作業。

（1）組成：

如圖為DZBl500型液壓步履式鉆孔機組成示意圖，它由短螺旋鉆孔器和步履式樁架組成。

1-鉆機部分；2電纜卷筒；3臂架；4-斜撐;5-起架夜壓缸;6操縱室；7-卷揚機；8-液壓系統;9-平臺;10-后支腿;11-步履靴;12-下轉盤；13上轉盤；14-前支腿

步履式樁架包括：平臺9、下轉盤12、步履靴11、前支腿14、后支腿10、卷揚機構7、操作室6、電纜卷筒2、電氣系統和液壓系統8組成。下轉盤上有回轉滾道，上轉盤的滾輪可在上面滾動，回轉中心軸一端與下轉盤中心相連，另一端與平臺下部上轉盤中心相連。（2）工作原理：回轉和旋轉：

回轉時，前后支腿支起，步履靴離地，回轉液壓缸伸縮使下轉盤與步履靴順時針或逆時針旋轉。

如果前后支腿回縮，支腿離地，步履靴支撐整機，回轉液壓缸伸縮帶動平臺整體順時針或逆時針旋轉。移位和行走：

下轉盤底面安裝有行走滾輪，滾輪與步履靴相連接。滾輪能在步履靴內滾動。

移位時靠液壓缸伸縮使步履靴前后移動。

行走時，前后支腿液壓缸收縮，支腿離地，步履靴支撐整機，鉆架整個工作重量落在步履靴上，行走液壓缸伸縮使整機前或后行走一步。

然后讓支腿液壓缸伸出，步履靴離地，行走液壓缸伸縮使步履靴回復到原來位置。

重復上述動作可使整個鉆機行走到指定位置。臂架的起落：

臂架3的起落由液壓缸5完成。在施工現場整機移動對位時，不用落下鉆架。轉移施工場地時，可以將鉆架放下，安上行走輪胎。3.1.3

沉樁施工準備清除地上或地下障礙物→平整場地→定位放線、定樁位、設置水準點→通電、通水→安設打樁機→打試樁→確定打樁順序。注意：樁基軸線的定位點應設置在不受打樁影響處！錘擊法每個樁位打一個小木樁現場設置水準點

用水準儀控制樁頂標高2臺正交經緯儀控制樁身垂直度樁基定位放線3.1.4

打樁順序打樁時，由于樁對土體的擠密作用，先打入的樁被后打入的樁水平擠推而造成偏移和變位或被垂直擠拔造成浮樁；而后打入的樁難以達到設計標高或入土深度，造成土體隆起和擠壓，截樁過大。所以，群樁施工時，為了保證質量和進度，防止周圍建筑物破壞，打樁前根據樁的密集程度、樁的規格、長短以及樁架移動是否方便等因素來選擇正確的打樁順序。根據基礎的設計標高和樁的規格，宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進行打樁。常用的打樁順序一般有下面幾種：3.1.4

打樁順序直接影響打樁速度和打樁質量，應綜合樁距大小、樁機性能、工程特點和工期要求綜合考慮。

⑴當一側毗鄰建筑物時,由毗鄰建筑物處向另一方向施打，俗稱逐排打。逐排打時，樁的就位和起吊方便，打樁效率高，但土壤向一個方向擠壓,樁距≥4倍樁徑時，土壤的擠壓影響可忽略不予考慮，小于4倍樁徑時可產生樁身傾斜或浮樁，應考慮跳打或變換打樁順序。

錘擊法

錘擊法錘擊沉樁第1根結束壯觀的柴油錘打樁現場

⑵對于密集樁群，自中間向兩側打或四周對稱施打。逐排施打由中間兩側施打由中間四周施打打樁順序注意錘擊法

對標高不一的樁應遵循“先深后淺”的原則；對不同規格的樁，應遵循“先大后小、先長后短”的原則。沉樁順序不合理容易造成樁位偏移、樁體上浮、地面土體隆起，甚至鄰近建筑物破壞等事故。3.1.5打樁程序樁機就位→吊樁就位→扣樁帽、垂直度校核→落錘、松吊鉤→低錘輕打、垂直度校核→正式打→接樁→送樁→截樁→樁基檢測→承臺施工。

錘擊法3.1.6打樁方法樁機的拖拉取樁

⑴取樁：樁的堆放不超過2層時可利用樁機拖拉取樁；上層樁取樁時，對樁的拖地端用彈性材料加以保護。管樁疊層堆放超過2層時，應用吊機取樁，嚴禁拖拉取樁；三點支撐自行式打樁機不應拖拉取樁。

錘擊法⑵吊樁就位

樁身立直后扣樁帽、對樁位，用2臺經緯儀交匯測量樁身垂直度。

②樁尖對樁位①樁頂扣樁帽③交匯測量控制樁身垂直度錘擊法

檢查樁身垂直度偏差不超過0.5%后,固定樁錘和樁帽，并使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁能垂直下沉。

樁頭保護：樁帽底面與樁頂之間應加彈性襯墊(俗稱樁墊，可用紙板或膠合板制作)，樁帽和樁頂周圍應有5

~10mm的間隙；樁帽上部受錘擊部位應設置用硬木或盤繞疊層的鋼絲繩制作的

“睡墊”，以防錘擊損傷樁頭。樁頭保護④固定樁錘、樁帽后方可松吊鉤樁錘樁帽管樁樁墊睡墊

錘擊法⑶初始沉樁

初始沉樁應起錘輕壓或輕擊數錘，觀察樁身、樁架、樁錘等垂直一致，方可轉入正常施打。起錘輕壓錘擊法

正常施打時樁錘宜“重錘低擊”、連續施打，使樁均勻下沉。⑷正常施打錘擊法

打樁過程中，如遇貫入度劇變，樁身突然傾斜、位移或嚴重回彈，樁頂或樁身嚴重裂縫、破碎時，應暫停打樁，處置后再行施工。⑸終止錘擊的控制

錘擊法

●樁端位于一般土層時，以控制樁端設計標高為主，貫入度為輔；

●樁端達到堅硬、硬塑土層時，以貫入度控制為主，樁端標高為輔；

●貫入度已達到設計要求而樁端標高未達到時，應繼續錘擊3陣，按每陣10擊的貫入度不大于設計規定的數值確認。⑹

樁位的允許偏差

錘擊法

●有基礎梁的樁：垂直中心線100mm，沿中心線150mm

；

●群樁：1～3根樁100mm；4～16根樁1/2樁徑或邊長；16根以上樁邊樁1/3樁徑或邊長；中間樁1/2樁徑或邊長。

基礎梁下的樁位允許偏差群樁的樁位允許偏差

垂直中心線允許偏差100mm沿中心線允許偏差150mm允許偏差為1/2樁徑或邊長當樁頂標高低于自然地面，則需用專制鋼質送樁器將樁送入土中。錘擊法送樁深度不宜＞2m，安裝送樁桿時應檢查樁頭質量與樁身垂直度，樁與送樁桿應在同一垂直線上，合格后及時送樁。①安裝送樁桿②開始送樁施打③樁已打入地面以下

錘擊法3.1.7送樁送樁器宜做成園筒形，長度滿足送樁深度要求，上下兩端面平整，并有足夠的強度、剛度和耐打性。送樁作業時，送樁器與樁頭之間應設置厚度≮60mm的彈性襯墊。拔出送樁桿后，樁孔應及時回填。④確認最終貫入度⑤拔出送樁桿

錘擊法⑥送樁孔及時回填或覆蓋靜力壓樁樁機就位吊起管樁靜力壓樁GZY700D全液壓高效靜力壓樁機靜力壓樁樁機施工壓樁送樁夾樁機構3.2靜力壓樁

靜力壓樁是利用靜壓力將樁壓入土中，施工中無振動、無噪音，但存在擠土效應。適用于軟弱土層和鄰近有怕振動的建（構）筑物的情況。

靜力壓樁多選用頂壓式液壓壓樁機或抱壓式液壓壓樁機，壓力可達8000kN。場地地基承載力應≮壓樁機接地壓強的1.2倍，且場地應平整。預制樁的沉樁施工頂壓式液壓壓樁機抱壓式液壓壓樁機液壓式壓樁機的最大壓樁力應取壓樁機的機架重量與配重之和乘以0.9，且≮設計的單樁豎向極限承載力標準值，必要時可由現場試驗確定。靜力壓樁施工現場3.2.1壓樁方法

靜力壓樁采用分段預制、分節壓入、逐段接長。當下節樁壓入土中后上端距地面0.8～1m時接長上節樁，繼續壓入。每根樁的壓入、接長應連續。靜力壓樁的分節壓入、接長

靜力壓樁3.2.2壓樁順序對于場地地層中局部含砂、碎石、卵石時，先對該區域進行壓樁；當持力層埋深或樁的入土深度差別較大時，先施壓長樁后施壓短樁。靜力壓樁樁機就位吊起管樁靜力壓樁GZY700D全液壓高效靜力壓樁機靜力壓樁沉樁施工靜力壓樁3.2.3施工要點

⑴樁身垂直度控制：第一節樁下壓時垂直度偏差≯0.5％；當樁身垂直度偏差＞1％時，應找出原因并糾正；樁尖進入較硬土層后，嚴禁用移動機架等方法強行糾偏。

⑵壓樁施工：抱壓力應≯樁身允許側向壓力的1.1倍；每根樁宜一次性連續壓到底，最后一節有效樁長不宜＜5m。

⑶終壓操作：終壓結束前應進行連續復壓和穩壓，入土深度≥8m的樁，復壓次數2～3次；入土深度＜8m的樁，復壓次數3～5次；穩壓壓樁力≮終壓力，穩壓時間為5～10s。終壓力應根據現場試樁結果確定。樁尖入土準備樁身壓入土中焊接接樁

靜力壓樁靜壓機壓邊樁的場景抱壓式壓樁機施工頂壓式壓樁機施工3.2.4靜壓沉樁的送樁⑴樁身垂直度與樁頭質量經檢查合格后方可送樁，壓、送作業應連續進行；⑵送樁應采用專制鋼質送樁器，不得將工程樁用作送樁器；靜力壓樁⑶當有效樁長≤15m或樁端持力層為風化軟質巖，送樁深度不宜超過1.5m；當樁的垂直度偏差＜1%，樁有效樁長＞15m時，靜壓樁送樁深度不宜超過8m；⑷送樁的最大壓樁力不宜超過樁身允許抱壓壓樁力的1.1倍。樁墊送樁鋼送樁器質靜壓沉樁的送樁3.3預鉆孔沉樁與引孔壓樁在較厚硬土層采用錘擊法施打大面積密集樁群時，應采用預鉆孔沉樁。預鉆孔孔徑可比樁徑(或方樁對角線)小50～100mm，深度宜為樁長的1/3～1/2；隨鉆隨打；樁架宜具備鉆孔、錘擊雙重性能。砼預制樁的沉樁施工

預鉆孔沉樁引孔壓樁靜力壓樁如無法穿透硬土層以保證設計要求的最小有效樁長時，可先引孔、后壓樁。引孔采用螺旋鉆干作業，引孔的垂直度偏差≯0.5%，引孔和壓樁應連續進行，間隔時間≯12h；在軟土地基中≯3h；引孔中有積水時宜采用開口型樁尖。可鉆孔、錘擊、振動的多功能電液樁架3.4

砼預制樁的接樁3.4.1管樁的接樁PC管樁法蘭盤PC管樁法蘭盤

PHC管樁法蘭盤管樁的接樁方法有端板焊接、法蘭連接、機械嚙合連接和螺紋連接。目前以端板焊接、法蘭連接法應用居多。

⑴法蘭接樁：法蘭盤結合處應加墊瀝青紙，接樁時，將上下節樁螺栓孔對準，穿入螺栓并逐個擰緊，如有縫隙用薄鋼片塞緊。螺栓應加設彈簧墊圈并點焊固定，防止錘擊時螺栓松動。

法蘭接樁速度快，但法蘭盤制作工藝較復雜，用鋼量大。砼預制樁的沉樁施工⑵

管樁的焊接接樁對接前，上下端板表面應用鋼絲刷將坡口處刷至露出金屬光澤。接樁時，下節樁宜高出地面0.5m，上下節樁段保持順直，錯位偏差≯2mm。鋼板用低碳鋼，焊條宜用E43，先四角點焊固定，再2人四周對稱分層施焊，焊接層數不少于2層；焊縫的自然冷卻時間不少于8min，嚴禁采用水冷卻或焊好即施打。嚴把接樁質量關焊接接樁

砼預制樁的接樁角鋼綁焊接頭鋼板對焊接頭鋼筋砼預制管樁接頭端板坡口除銹⑶

嚙合式機械接樁是一項新型管樁接駁方法，簡稱“機械快速接頭”，它用帶鋸齒形的連接銷插入預埋在樁端頭板的連接槽中，連接銷與藏于連接槽內的有反向鋸齒形的鋼銷板通過彈簧的伸縮緊固作用，將兩者相互嚙合，使2節樁連成整體。上節樁的下端粘瀝青膠上節樁的下端下節樁的上端放瀝青膠上下節樁對接對接完成螺栓孔、連接銷和連接槽大樣圖

砼預制樁的接樁實心樁的接樁方法有焊接、法蘭連接和漿錨法連接。焊接接樁的應用居多，主要采用角鋼綁焊接頭。漿錨法接樁3.4.2實心樁的接樁角鋼綁時法接樁漿錨法的樁接頭漿錨法接樁又稱硫磺膠泥錨接樁。是將上節樁錨筋插入下節樁錨筋孔內，再用硫磺膠泥錨固。漿錨法接樁，節約鋼材，操作簡便，接樁時間短。但不宜用于堅硬土層中。砼預制樁的接樁3.5砼預制樁的樁頭處理預制樁嵌入承臺內的長度≮50mm，樁頂縱向主筋錨入承臺內≮35d，以加強樁與承臺的連接。砼預制樁的沉樁施工承臺施工前要按底標高對已驗收合格的預制樁進行截樁處理,截去高出的樁身砼，剔出樁身受力主筋錨入承臺內。截樁施工應防止對樁身的過大震動和破壞。3.5.1砼實心樁的截樁實心樁截樁實心樁截樁3.5.2管樁的樁頭處理

樁頭處理包括填芯和截樁。

⑴填芯：管樁填芯采用比承臺砼高一級的微膨脹砼，設置鋼筋籠并錨入承臺內，填芯長度≮5d。

不截樁時管樁加焊錨固鋼筋不截樁時管樁與承臺的連接構造不截樁時管樁的填芯及樁頭防水

砼預制樁的樁頭處理⑵不截樁時：應在樁頭端板焊接普通鋼筋，并將其錨入承臺內。

截樁準備截樁作業中截樁后⑶

管樁的截樁

管樁截樁多采用機械切割。截樁后應將樁頭預應力鋼筋錨入承臺內≮50d，且≮500mm。

砼預制樁的樁頭處理截樁時管樁與承臺的連接構造3.6

振動法沉樁

振動法是將振動錘吊至預制樁頂，將樁頭套入與振動箱連接的樁帽或液壓夾樁器內夾緊，振動錘產生的激振力通過樁身帶動土體振動，使土顆粒間的摩擦力大大減小，樁在自重和機械力作用下沉入土中。振動法沉樁設備構造簡單、使用方便、效率較高。主要用于鋼板樁、鋼管樁的沉樁施工,借助起重設備可以拔樁。鋼筋砼預制樁一般不得使用。

預制樁施工DZM100液壓振動錘振動沉樁機工作時，選用的頻率和振幅隨樁而異，在砂石類地層施工大直徑鋼管樁一般采用低頻、大振幅；鋼板樁一般采用中高頻、中振幅。頻率高則能與樁的自振頻率產生共振，使沉樁速度快而噪聲小，宜于城市施工。沖擊式沉樁機適用于粘土地層。DZJ-240振動錘DZJ-240振動錘DZJ-180振動錘

振動法沉樁大直徑鋼管樁振動沉樁鋼板樁振動沉樁

振動法沉樁二臺樁錘聯動打鋼管樁DZJ135振動樁錘錢江九橋蕭山工地振動沉樁振動法沉樁打斜樁世界最大的液壓振動錘APE公司在大直徑超重鋼圓筒和砼圓筒振沉設備方面居于世界領先地位。最大的APE600型振動錘偏心力矩為230kg.m，激振力為4830KN。APE600錘構造APE600型振動錘APE600型振動錘4臺聯動在美國奧克蘭-舊金山大橋沉樁施工液壓振動打樁錘振動法沉樁3.7

射水沉樁射水沉樁法往往與錘擊（或振動）法同時使用。在砂夾卵石層或堅硬土層中，一般以射水為主，錘擊或振動為輔；在粉質粘土或粘土中，一般以錘擊或振動為主，射水為輔，并控制射水時間和水量。水壓與流量根據地質條件、沉樁機具、沉樁深度和射水管直徑、數目等因素確定，通常在沉樁施工前經過試樁選定。

下沉空心樁，一般用單管樁內射水，當下沉較深或土層較密實，可用錘擊或振動配合射水；下沉實心樁，將射水管對稱裝在樁身兩側，并可沿樁身上下自由移動，以便在任何高度上射水沖土。

預制樁施工射水沉樁⑴先將射水管裝好使噴射管嘴離地面約0.5m，樁插正立穩后,壓上樁帽樁錘，開始樁主要靠自重下沉，用較小水壓控制樁身緩慢下沉，并注意控制和校正樁身垂直度。下沉漸趨緩慢時，可開錘輕擊。沉至一定深度（8～10m）已能保持樁身垂直度后，可逐步加大水壓和錘的沖擊動能。

⑵射水進行中，放水閥不可驟然大開，以免水壓，水量突然降低，涌入泥砂堵塞射水嘴；再射水時，射水管和樁必須垂直，并要求射水均勻，水沖壓力一般為0.5~1.6MPa。吊插樁時要注意及時引送射水膠管，防止拉斷或脫落。

⑶不論采取何種射水施工方法，在沉至距設計標高1～2m時，應停止射水，拔出射水管，用錘擊或振動沉樁至設計深度，以保證樁的承載力。射水沉樁施工要點

射水沉樁3.8

水中沉樁簡介

橋梁施工常需進行水下沉樁。當河流水淺時，可搭設施工便橋或腳手架安置樁架進行水中沉樁施工。當河流較寬較深時，可采用：⑴先筑圍堰后沉樁法：臨近河岸、水不深的樁可采用。

⑵先沉樁后筑圍堰法：適用較深水中沉樁。先沉樁后吊放鋼吊箱圍堰先沉樁后筑鋼板樁圍堰預制樁施工

水中沉樁多功能打樁船⑶沉樁船沉樁

在較深較寬的江面上使用專用沉樁船進行水中沉樁。水中沉樁金塘大橋鋼管樁沉樁施工珠海集裝箱碼頭沉樁600t多功能打樁船PHC樁水上沉樁施工錘擊沉樁樁身擠斷的實景照片4預制樁施工質量控制

出現下列情況時應暫停沉樁，分析原因并采取應對措施：⑴沉樁過程中樁身發生較大移位、突然下沉或傾斜；⑵壓樁阻力劇變，樁難以穿越具有軟弱下臥層的硬夾層;實際樁長與設計樁長相差較大;該工程一個承臺下有6根Φ600

PC管樁，有4~5根樁斷掉，打的時候收錘無問題，打第2根樁擠斷第1根，打第3根擠斷第2根樁4.1沉樁質量控制

預制樁施工樁頭爆裂樁身裂縫樁頭壓屈

⑶樁身裂縫和樁頭砼破壞等異?，F象；

⑷接樁處連接件不平或空隙未塞緊，或兩節樁不在同一直線上，導致接樁處出現松脫開裂；⑸壓樁機下陷、夾持機構打滑、壓樁機械工作狀態異常等。環氧樹脂補樁預制樁施工質量控制管樁基礎的樁間土方開挖方法不當，極易因管樁兩側土壓力失衡造成擠壓偏位！4.2樁間土方開挖預制樁施工質量控制開挖方法不當，淤泥擠壓造成管樁偏位管樁兩側土壓力失衡造成擠壓偏位4.3打樁機傾翻2009年4月14日，日本東京一建筑工地發生大型打樁機側翻事故，吊臂倒在緊鄰的一條大街上，傷6人。預制樁施工質量控制5基樁檢測為確保工程樁的質量達到設計要求，基樁應進行單樁承載力和樁身完整性的檢測與評價。5.1

單樁豎向承載力檢測

檢測目的：確定在樁與土的相互作用下樁的承載力值。檢測方法有靜載檢測、高應變動載檢測和鉆芯法三種。預制樁施工共74頁

第66頁水上基樁靜載試驗

承載力檢測包括豎向、抗拔和水平承載力的檢測，本節僅討論豎向承載力的檢測。單樁水平承載力檢測單樁豎向抗拔力檢測5.1.1

靜載試驗

檢測裝置包括加載部分和樁頂沉降觀測部分。

⑴加載反力裝置：可根據現場條件選擇壓重平臺反力裝置、錨樁橫梁反力裝置、地錨反力裝置等。壓重平臺反力裝置壓重平臺反力裝置進行樁基靜載試驗江蘇廣電城3840t樁基靜載試驗

單樁豎向承載力檢測錨樁橫梁反力裝置地錨反力裝置單樁豎向承載力檢測沂水銀河瀑布大酒店2000t靜載試驗樁基靜載試驗注意：加載反力裝置能提供的反力≮最大加載量的1.2倍

⑵荷載量測：一種是由安置在千斤頂上的荷重傳感器直接測定；另一種是通過壓力表或壓力傳感器測定千斤頂油壓，根據千斤頂率定曲線換算荷載。

⑶沉降量測：采用位移傳感器或大量程百分表，沉降測定平面宜在樁頂200mm以下位置，測點應牢固地固定于樁身，應避免氣溫、震動及外界因素的影響。⑷檢測范圍：①甲級樁基；②地質條件復雜、施工質量可靠性低；③本地區采用的新樁型或新工藝；④群樁產生擠土效應。⑸抽檢數量：不少于總樁數的1%，且不少于3根；當總樁數少于50根時，不少于2根。靜載試驗的荷載及沉降量測與千斤頂油路并聯的壓力表液壓千斤頂百分表測定沉降量壓重平臺主梁

單樁豎向承載力檢測

是用重錘沖擊樁頂，實測樁頂的速度和力的時程曲線，通過波動理論分析，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法。5.1.2高應變動載檢測單樁豎向承載力檢測

適用范圍：高應變動載檢測是靜載檢測的補充，但大直徑擴底樁和Q-s曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁不宜采用。

檢測數量：總樁數的5%，且不少于10根。

錘的質量應大于預估單樁極限承載力的1～1.5%；樁頂面應平整，樁頂高度滿足錘擊裝置的要求，重心與樁頂對中，錘擊裝置架立應垂直；對不能承受錘擊的樁頭應加固處理。高應變動載檢測安裝感應裝置吊起落錘（錘重5t）設置樁墊測量落距（落距1.5m）落錘下落樁基大應變頻譜分析儀高應變動載檢測動作分解

單樁豎向承載力檢測共74頁

第71頁樁墊可用10-30mm木板或膠合板

鉆芯法可檢測灌注樁樁長、樁身砼強度、樁底沉渣厚度，判定或鑒別樁端巖土性狀，判定樁身完整性類別。鉆芯法基樁檢測樁身砼芯樣質量檢查

5.1.3鉆芯法檢測單樁豎向承載力檢測受設備或現場條件限制無法進行單樁承載力檢測的端承型大直徑灌注樁，可采用鉆芯法測定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗樁端持力層。檢測數量不少于總樁數的5%，且不少于10根。5.2

樁身完整性抽樣檢測

檢測的方法有高應變法、低應變法、鉆芯法和聲波透射法。是采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振，實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線，通過波動理論分析或頻域分析,對樁身完整性進行判定的檢測方法。樁基檢測5.2.1

低應變法

抽檢數量：柱下三樁或三樁以下承臺抽檢不少于1根；甲級或地質條件復雜、質量可靠性較低的灌注樁，抽檢不少于總樁數的30%，且不少于20根；其它樁基抽檢不少于總樁數的20%，且不少于

10根；地下水位以上且終孔后樁端持力層已核驗的人工挖孔樁，抽檢不少于總樁數的10%，且不少于10根。低應變法樁身基檢測樁身完整性檢測5.2.2聲波透射法對端承型大直徑灌注樁,應選用鉆芯法或聲波透射法對總樁數的10%進行樁身完整性檢測在預埋聲測管之間發射并接收聲波，通過實測聲波在砼介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化，對樁身完整性進行檢測的方法

泥漿護壁成孔地基加固處理沉樁質量控制本章教學復習總結沉樁施工基坑驗槽地基處理與樁基工程砼灌注樁施工砼預制樁施工觀察、夯拍、輕便觸探鉆孔灌注樁\沖孔灌注樁基坑驗槽及地基處理旋挖鉆機成孔長螺旋鉆機成孔沉樁灌注樁預制樁制作挖\換\壓\夯\擠\拌\噴樁基檢測擠擴支盤樁人工挖孔灌注樁鉆具、干法\濕法\擴徑成孔錘擊沉管\振動沉管\內夯沉管構造\護壁\施工方法\安全措施鉆孔樁\壓灌樁\擠土灌注樁泥漿護壁、干作業成孔預制\起吊\運輸\堆放錘擊\靜力壓樁\振動\水沖送樁\接樁\樁頭處理靜載\動載\鉆芯\聲波透射思考題1、試述地基驗槽的目的和方法。

2、試述地基加固處理的原理和擬定加固方案的原則。

3、你能列舉幾種加固地基的方法？試述這些方法的加固原理。4、試述鋼筋砼預制樁的制作、起吊、運輸、堆放等環節的主要工藝要求。

5、試分析打樁順序、土壤擠壓與樁距的關系。

6、端承樁和摩擦樁的質量控制以什么為主？

7、什么是沉管灌注樁的復打法、反插法？起什么作用？8、套管成孔灌注樁施工中常遇到哪些質量問題？如何處理？9、人工挖孔灌注樁有哪些特點？如何預防孔壁坍塌？附錄資料：不需要的可以刪除濾波器

濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其它頻率成分。在測試裝置中，利用濾波器的這種選頻作用，可以濾除干擾噪聲或進行頻譜分析。

廣義地講，任何一種信息傳輸的通道（媒質）都可視為是一種濾波器。因為，任何裝置的響應特性都是激勵頻率的函數，都可用頻域函數描述其傳輸特性。因此，構成測試系統的任何一個環節，諸如機械系統、電氣網絡、儀器儀表甚至連接導線等等，都將在一定頻率范圍內，按其頻域特性，對所通過的信號進行變換與處理。一、濾波器的分類

根據濾波器的選頻作用，可將濾波器分為以下四類：

（1）低通濾波器

從0～f2頻率之間，幅頻特性平直，它可以使信號中低于f2的頻率成分幾乎不受衰減地通過，而高于f2的頻率成分受到極大地衰減。

（2）高通濾波器

與低通濾波相反，從頻率f1～∞，其幅頻特性平直。它使信號中高于f1的頻率成分幾乎不受衰減地通過，而低于f1的頻率成分將受到極大地衰減。06三月2023一、濾波器的分類

（3）帶通濾波器

它的通頻帶在f1～f2之間。它使信號中高于f1而低于f2的頻率成分可以不受衰減地通過，而其它成分受到衰減。

（4）帶阻濾波器

與帶通濾波相反，阻頻帶在頻率f1～f2之間。它使信號中高于f1而低于f2的頻率成分受到衰減，其余頻率成分的信號幾乎不受衰減地通過。

06三月2023一、濾波器的分類

低通濾波器和高通濾波器是濾波器兩種最基本的形式，其它的濾波器都可以分解為這兩種類型的濾波器。例如：低通濾波器與高通濾波器的串聯為帶通濾波器，低通濾波器與高通濾波器的并聯為帶阻濾波器。

帶通濾波器低通與高通濾波器的串聯帶阻濾波器低通與高通濾波器的并聯

06三月2023二、理想濾波器

理想濾波器是指能使通頻帶內信號的幅值和相位都不失真，阻帶內的頻率成分都衰減為零的濾波器，其通帶和阻帶之間有明顯的分界線。也就是說，理想濾波器在通帶內的幅頻特性應為常數，相頻特性的斜率為常值；在通帶外的幅頻特性應為零。

理想低通濾波器的頻率響應函數及圖形為：

06三月2023二、理想濾波器

分析上式所表示的頻率特性可知，該濾波器在時域內的脈沖響應函數h(t)為sinc函數，圖形如下圖所示。脈沖響應的波形沿橫坐標左、右無限延伸，從圖中可以看出，在單位脈沖輸入濾波器之前，即在t＜0時，濾波器就已經有響應了。顯然，這是一種非因果關系，在物理上是不能實現的。由此知在截止頻率處呈現直角銳變的幅頻特性，或者說在頻域內用矩形窗函數描述的理想濾波器是不可能存在的。實際濾波器的頻域圖形不會在某個頻率上完全截止，而會逐漸衰減并延伸到∞。三、實際濾波器

理想濾波器是不存在的，在實際濾波器的幅頻特性圖中，通帶和阻帶之間應沒有嚴格的界限。在通帶和阻帶之間存在一個過渡帶。在過渡帶內的頻率成分不會被完全抑制，只會受到不同程度的衰減。所以，當一個信號經過實際濾波器時，其帶寬B與響應建立時間T之間存在一個反比關系，即：

B·T=常數

帶寬標志著濾波器的分辨力，帶寬越窄，分辨力越高，但由上式可知濾波器達到穩態輸出的時間會加長，反之，若想獲得較快的輸出，就要選擇帶寬較大的濾波器，但由此會導致濾波的精度下降。實際使用時，要綜合考慮這兩個因素。

06三月2023三、實際濾波器1、實際濾波器

實際濾波器描述的主要參數有紋波幅度、截止頻率、品質因數等。下圖是一個典型的實際帶通濾波器：

品質因數Q：對于帶通濾波器，通常把中心頻率f0和帶寬B之比稱為濾波器的品質因數，其值越大，表明濾波器頻率分辨力越高。

06三月2023三、實際濾波器2、RC調諧式濾波器

在測試系統中，信號頻率相對來說不高，因此常用RC濾波器。RC濾波器電路簡單，抗干擾性強，有較好的低頻性能，并且選用標準的阻容元件易得，所以在工程測試的領域中經常用到。

(1)一階RC低通濾波器