錘入樁

利用上部荷載壓入地下的樁叫沉樁。沉樁的施工方法均為將各種預先製作好的樁）以不同的沉入方式沉至地基內達到所需要的深度。錘入樁是一種沉樁方式，是通過錘擊（也可以高壓射水輔助）將預製樁沉入地基。此種施工方法適用於樁徑較小（一般樁徑0.6m以下），地基土土質為可塑性粘狀土、砂性土、粉土、細砂以及鬆散的碎卵石類土的情況。

基本介紹

• 中文名：錘入樁
• 外文名：driving pile
• 學科：土力學
• 定義：通過錘擊預製樁沉入地基
• 地質：塑性粘狀土、砂性土
• 有關術語：預製樁

簡介

樁基礎是現行套用最為廣泛的一種基礎形式，樁基礎不僅具有穩定性好、承載力高等眾多優點，而且適應各種各樣的地質水文條件。樁基礎可以避開不適宜的土層，直接深入到底層的能夠勝任的土層。樁基礎屬於基礎的一種，並且具有施工速度快、設計靈活等眾多優點。由於其承載能力大、沉降量小，施工技術發展很快，因而還被廣泛套用於高層建築和軟弱地基加固上。對於當代樁基礎的施工中，按照沉樁方式可以分為錘擊樁、靜壓樁和灌入樁三種。其中錘擊樁是最為廣泛的一種，錘擊樁，又稱錘入樁，主要採用樁錘進行衝擊，利用樁錘的動能，克服土壤對樁的阻力，使樁端沉到預定的設計深度或達到地基持力層。錘擊樁在施工過程中，由於土層和施工工藝的不同，經常會出現樁被打斷或者樁位偏差等質量問題，如何解決這些問題也是錘擊樁的一個重要課題。

質量問題

樁頭破碎

對預製混凝土樁來說，因為強大的錘擊力，使樁頭大約 1 m 範圍內的混凝土受到壓縮和拉伸。尤其當樁頂不平、 樁身不直，或主鋼筋不齊的情況下，會引起更大的不規則的集中應力。當錘擊偏心時，混凝土的拉應力急劇增大，一旦超過了混凝土的抗拉強度，樁頭就要發生裂縫繼而破碎。如某工程混凝土預製樁，樁頂平面高差達 10 mm 之多 ，樁內 8 根主筋長短相差 30 ～ 50 mm ，個別主筋露出了樁頂，錘擊後 ，樁頂破碎酥鬆。

樁身裂縫和折斷

樁身裂縫和折斷，除因操作失誤、樁身經過意外碰撞損壞外，因打樁應力引起樁身裂縫破壞， 是一種十分複雜的現象 。樁頂受到衝擊對樁身產生振動，振動波會以很快的速度向下傳遞， 瞬時又以壓應力和拉應力波向上反射，反射波的強度決定於樁錘的型號重量、 錘擊速度、樁帽墊層、樁材質量、土質條件等。當此拉應力值超過混凝土抗拉強度時，樁身就將產生裂縫，如繼續錘擊，拉應力大過鋼筋抗拉強度極限就會導致斷樁 。

多節樁接頭破壞和脫開

接頭形式及常見質量問題

多節樁的接頭形式很多，常用的有電焊接頭、 硫磺膠泥接頭、螺栓接頭三種形式。打樁中 ，接頭常發生的質量問題有：(1)樁接頭混凝土破碎。(2)電焊接頭焊縫裂開，焊件彎曲破壞。

(3)硫磺膠泥接頭強度低，粘結力差造成接頭斷裂。(4)混凝土管樁法蘭盤打壞，螺栓鬆動脫落。(5)因樁帽卡樁太緊，樁身扭曲破壞。這些破壞情況，如果發生在地面上，還可以採取措施補救 ，若發生在地面以下，接頭錯開，脫落等就難以發現而構成隱患，施工中要隨時注意觀察檢查。

接頭破壞的原因

導致接頭被破壞的因素：(1)製作質量不良，如接頭不平、混凝土強度低 、澆築不密實、預埋件不合要求、鋼帽內有間隙 、脫空等。(2)打樁操作不當，如插樁不直、下節樁沉入地面後傾斜、 上樁與下樁連線不垂直、 中心線偏差大、 以及兩個接頭面不密貼。(3)接頭焊接質量差， 如電焊接頭焊縫質量差 、焊工操作技術不過關或不遵守有關操作規程。(4)膠泥接頭材質差，熬制溫度控制不嚴格，澆注後停歇時間不足，清孔不好，以及光孔， 引起接頭粘結力降低等。

預製樁

預製樁是指預製後用適當的沉樁方法沉入土中的樁。包括預製鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁、鋼樁、木樁及螺旋樁等，中國採用較多的是前兩種。設計時應考慮它在起吊、運輸及沉入過程中可能承受的荷載。預製工作可在工地或工廠進行，長度較大者需分節製造，沉入時再拼接；分節長度可根據施工條件確定，但應儘量減少接頭數；在沉樁和使用中，接頭不得鬆動，其強度應不低於樁身強度。當土層內有大孤石、大樹幹或其他障礙物，可能影響其沉入時，不宜採用這種樁。

設計及施工

(1)預製鋼筋混凝土樁和預應力混凝土樁在錘擊沉樁前樁身混凝土強度應達 到設計要求。

(2)樁錘的選擇應根據地質條件、樁形、土的密實程度、單樁軸向承載力及現 有的施工條件等確定。

(3)開始沉樁時，宜採用較低落距。樁錘、替打、送樁和樁宜保持在同一軸線 上。在錘擊過程中，應採用重錘低擊。

(4)錘擊沉樁時，應採用與錘、樁相適應的、適當彈性和厚度的錘墊和樁墊，並 在錘擊過程中及時修理和更換，避免打壞樁。

(5)錘擊沉樁應考慮錘擊振動對新澆築混凝土的影響，當混凝土強度未達到 5MPa，距新澆築的混凝土30m範圍內，不得進行沉樁。

(6)環境溫度在-10℃以下時，應儘量避免進行鋼管樁的錘擊沉樁工作。

(7)插樁時應對準樁位，單動氣錘應鎖定於打樁架的導桿上，用柴油錘施工時 將鉈帽壓到樁頂上，樁身與錘軸線相重合即可壓鉈，待樁錘將樁身壓入土中不再 下沉後，方可開始錘擊。

(8)打混凝土樁時，應採用與樁的材料和結構相適應的樁帽及以柔性材料做 樁墊。如插樁穩樁時，發現樁頂不平，應加措施(如墊以木料或草袋、麻袋等)，使 樁錘平穩的壓於樁頭上。

(9)沉樁過程中應注意下列事項：

1)樁帽與樁周圍應略有間隙，以便錘擊時，樁可在樁帽內做微小的自由鬆動， 避免樁身產生過大扭轉應力。

2)混凝土或預應力混凝土樁頂面應附有適合樁帽大小的樁墊，其厚度視樁墊 材料、樁長及樁尖所受抗力大小決定，以使錘的衝擊力均勻分布到樁的整個頂 面上。

(10)沉樁過程中應注意防止樁的偏移，遇到下列情況應立即暫停，分析原因， 採取適當措施後方可繼續沉樁。

1)貫入度發生急劇變化。

2)樁身突然傾斜、位移或錘擊有嚴重回彈。

3)樁頭破碎或樁身開裂。

在飽和的細、中、粗砂中連續沉樁時，易使流動的砂緊密擠實於樁的周圍， 妨礙砂中水分沿樁上升，在樁尖下形成水壓很大的“水墊”，使樁產生暫時的極 大貫入阻力。休息一定時間之後貫入阻力就降低。這種現象稱為樁的“假極 限”。

在黏性土中連續沉樁時，由於土的滲透係數小，樁周圍水不能滲透擴散而沿 著樁身向上擠出，形成樁周圍的滑潤套，使樁周摩阻力大為減小，但休息一定時間 後，樁周圍水消失，樁周摩阻力恢復增大。這種現象稱為“吸入”。

錘擊沉樁發現上述兩種情況時，均應進行復打，以確定樁的實際承載力。

樁的上浮有兩種情況，被錘擊的樁上浮和附近的樁上浮。對於前者，如使用 樁錘時，可將樁錘停留在樁頭時間長一些;當用柴油錘時，如系空心管樁，樁尖不 要封閉，將樁內土排除，可減少樁上浮。無論何種情況，樁都應進行復打。

(11)斜坡上沉樁，應掌握樁的外移規律，並根據土質、坡度、水深、水流等情況 (斜樁尚應考慮自重的影響)，結合施工實踐經驗，樁身宜向岸移一定距離下樁，以 使沉樁後樁位符合設計要求。

(12)錘擊沉樁應考慮錘擊振動和擠土等對岸坡穩定或臨近建築物的影響，可 根據具體情況採取措施並對岸坡和鄰近建築物位移和沉降等進行觀察，及時記 錄，如有異常變化，應停止沉樁並研究處理。

(13)沉樁時，以控制樁尖設計標高為主。當樁尖已達設計標高，而貫入度仍 較大時，應繼續錘擊，使貫入度接近控制貫入度。

當貫入度已達到控制貫入度，應再錘入10cm左右或錘擊30～50擊，如無異 常變化時，一般可以說不是遇到障礙物等情況，此時樁尖標高與設計要求標高相 差不大時，即可停錘。若樁尖標高與設計規定標高相差過多時，則需要考慮樁的 側向穩定是否足夠，應與有關部門研究確定。

設計樁尖處為一般黏土或其他較鬆軟土層時，則樁尖承載力占樁總承載力的 比例不大，樁側摩阻力是主要因素，因此停錘時應以樁尖標高控制為主，以求沉入 一定的樁長。貫入度較大時，應繼續錘擊至接近控制貫入度。