水運施工教學課件：1水運工程施工技術117―148

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1、b)c)d)e)圖7—13打擊力曲線②滿足沉樁速度和質量的要求。使沉樁效率高并保證樁身完好，但錘的重量和沖擊能量不能過大。若過大，沉樁速度固然可以加快，但必將導致樁身承受過大的應力而破壞，這是不允許的。樁錘應通過試樁選擇，若無條件進行試樁時，可根據(jù)當?shù)鼗蚱渌愃频貐^(qū)的經(jīng)驗選擇。我國現(xiàn)行港口工程技術規(guī)范“樁基工程”給出兒種常用錘型貫穿土層的能力可供參考。也可以通過一些經(jīng)驗或半經(jīng)驗的打樁動力公式，根據(jù)要求的承載力，要求或實測的最后平均貫入度來反算滿足施工條件時所需的沖擊能量，以校核所選的是否合乎要求。這一類的公式很多，由于各地的地質條件和施工條件不大同，難以有一個對各處都適用的公式。根據(jù)國外普遍采

2、用的工程新聞公式，結合多年來我國航務工程打樁的經(jīng)驗，推薦以下與工程新聞一仏+0?1丿式中：——單樁極限承載力(kN)；W——柴油錘沖擊部分重力(kN)；h——沖擊部分彈跳髙度(m)?應實測；5—打樁最后一陛平均貫入度(m)°式(7-2)適用于柴油打樁錘。在滿足錘沖擊能要求的前提下，錘選重些為好，因為沉樁時的沖擊能一部分用在沉樁上，是有效的能量消耗，另外還有一部分能量消耗在錘的沖擊回彈和樁墊、樁帽、樁等的變形上，是無效的能量消耗。用公式表示：.??Q=E—E2(7-3)式中：E錘的一次沖擊能$E.——有效能址消耗“Ez——無效能散消耗。用沖擊能量的有效利用系數(shù)（K。）來表示能雖的利用情況，貝IJ

3、：Ke=當（7-4）紅愈大，說明能量利用越充分，打樁的效果愈好。忍取決于樁重與錘沖擊部分重量之比值。當錘的沖擊能相同時，應選擇沖擊部分重量大些的錘，可提高Kc值。在沖擊能量一定吋，樁身應力隨錘重的增加而減少，單動錘比雙動錘重，因而選用單動錘比雙動錘能使樁下沉的深度更大。隨著電子計算機的發(fā)展，提出了以波動理論為基礎的錘擊樁應力波動法，這個方法用來分析沉樁時的應力狀態(tài)，并據(jù)此選擇恰當?shù)臉跺N，準確地預測樁承載力和檢驗樁身質量。2.樁架樁架是起吊樁、樁錘、替打等的支架，并作為沉樁吋導向之用，根據(jù)其支承結構和工作條件可分為陸上打樁架和水上打樁架（打樁船）。（1）、陸上打樁架：通常是用鋼材制成井架裝在軌道

4、小平車上，或是裝在可在滑道上滑行的平臺上，加上絞車輪組及其它設備組成陸上打樁機；將井架裝在履帶式起重機上成為履帶式打樁軌，這種打樁機移動迅速，可作360?；剞D，因而使用方便。這種樁架高度可達50m（見圖7.-14）o將打樁架設置在平底駁船上即成打樁船。其主耍設備與陸上打樁架相同，此外，打樁船還配備有以下設備：①錨纜系統(tǒng)：打樁時通常配備前后邊錨（八字錨）及艄錨、錠錨，有6---8個錨，由操縱臺集中控制打樁的移位和就位。①船體平衡裝置：隨著沉樁的進程，船體因局部增荷或減荷將會造成船身傾斜和擺動，影響船位的準確和樁身安全。因此船上備有供打樁時使用的船體平衡裝置。①使樁架俯仰的機構及吊龍口：打樁架除打

5、直樁外還可以打斜樁，最大斜度為3：1,型打樁船可達1：1,要求打樁架能很容易的改變坡度進行俯打和仰打。有的打樁船口可以出船頭一段距離，進行吊龍口打樁，以便打設岸邊水深較淺的樁，如圖7-15所示。②背板：是在龍口上固定樁位的設備。有了背板就可以使樁順著龍口的方向滑動。在斜樁時，背板還有承受樁身重量的作用（圖7-16）o（3）打樁架的高度：a）圖7-15打樁船a）外龍口背板圖7-16b）內龍口背板背板結構圖1?背板,2-龍口；3-活動餃鏈；4?滾輪;5-活動插銷打樁時，要根據(jù)樁長、打樁方式來選擇樁架的高度，樁架高度（見圖7-14及圖7-17）按下式確定：H二"+仏+仏+一H5（7-5）式中：H—樁

6、架有效高度（水上打樁從水面起算；陸上打樁從地面起算，見圖7-11（m）；H、樁長（m）$H2——樁錘及替打高度（mhH3—滑輪組高度（m）；—安全高度，一般水上打樁取?2m?陸上打樁取0?3m?0.5m；H5—施工水深陸上打樁H5=0e我國現(xiàn)有幾艘較大的打樁船，最大的樁架高度80m（從水面起算）；有效樁架高度為70m,可打80m以下,樁重80t以下各種型式、傾角、仰俯30。的樁,最大的打樁直徑為1.5m。（4）抗風浪性能：選擇打樁架時除了考慮樁架的高度，最大的打樁直徑、起吊能力外，還要考慮抗風浪的能力，尤其是打樁船。一般的打樁船只能在5級風以下拖航和打樁，因此只適宜在近海作業(yè),若要在外海打樁，

7、則要求抗風浪性能更好的打樁船。在風浪大而頻繁的地區(qū)，用設在臨時施工棧橋或海上施工平臺上的打樁機打樁，如圖7-4所示為海上自升平臺打樁示意圖，拖運吋支腿升起，工作吋支腿插入海底，平臺上升到冰面以上波浪打不到的高度，可以全天候進行施工作業(yè)。2.替打及樁墊替打，接在樁頂和樁錘之間，主要起緩沖作用，能減少對樁頂打擊力，保護樁頭。結構上它有一定剛度，當受錘擊時，本身的變形盡量少，以便錘擊的能量更有效地傳遞給