水運(yùn)施工教學(xué)課件：1水運(yùn)工程施工技術(shù)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(zhì)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(dǎo)致樁身承受過大的應(yīng)力而破壞，這是不允許的。樁錘應(yīng)通過試樁選擇，若無條件進(jìn)行試樁時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)鼗蚱渌愃频貐^(qū)的經(jīng)驗(yàn)選擇。我國現(xiàn)行港口工程技術(shù)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(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)的打樁動(dòng)力公式，根據(jù)要求的承載力，要求或?qū)崪y的最后平均貫入度來反算滿足施工條件時(shí)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(zhì)條件和施工條件不大同，難以有一個(gè)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(jié)合多年來我國航務(wù)工程打樁的經(jīng)驗(yàn)，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(yīng)實(shí)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?yàn)槌翗稌r(shí)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(dāng)（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(dāng)錘的沖擊能相同時(shí)，應(yīng)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(yīng)力隨錘重的增加而減少，單動(dòng)錘比雙動(dòng)錘重，因而選用單動(dòng)錘比雙動(dòng)錘能使樁下沉的深度更大。隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，提出了以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的錘擊樁應(yīng)力波動(dòng)法，這個(gè)方法用來分析沉樁時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，并據(jù)此選擇恰當(dāng)?shù)臉跺N，準(zhǔn)確地預(yù)測樁承載力和檢驗(yàn)樁身質(zhì)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(dǎo)向之用，根據(jù)其支承結(jié)構(gòu)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(shè)備組成陸上打樁機(jī)；將井架裝在履帶式起重機(jī)上成為履帶式打樁軌，這種打樁機(jī)移動(dòng)迅速，可作360。回轉(zhuǎn)，因而使用方便。這種樁架高度可達(dá)50m（見圖7.-14）o將打樁架設(shè)置在平底駁船上即成打樁船。其主耍設(shè)備與陸上打樁架相同，此外，打樁船還配備有以下設(shè)備：①錨纜系統(tǒng)：打樁時(shí)通常配備前后邊錨（八字錨）及艄錨、錠錨，有6---8個(gè)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(jìn)程，船體因局部增荷或減荷將會(huì)造成船身傾斜和擺動(dòng)，影響船位的準(zhǔn)確和樁身安全。因此船上備有供打樁時(shí)使用的船體平衡裝置。①使樁架俯仰的機(jī)構(gòu)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(dá)1：1,要求打樁架能很容易的改變坡度進(jìn)行俯打和仰打。有的打樁船口可以出船頭一段距離，進(jìn)行吊龍口打樁，以便打設(shè)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(shè)備。有了背板就可以使樁順著龍口的方向滑動(dòng)。在斜樁時(shí)，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(nèi)龍口背板背板結(jié)構(gòu)圖1?背板,2-龍口；3-活動(dòng)餃鏈；4?滾輪;5-活動(dòng)插銷打樁時(shí)，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(fēng)浪性能：選擇打樁架時(shí)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(fēng)浪的能力，尤其是打樁船。一般的打樁船只能在5級風(fēng)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(fēng)浪性能更好的打樁船。在風(fēng)浪大而頻繁的地區(qū)，用設(shè)在臨時(shí)施工棧橋或海上施工平臺上的打樁機(jī)打樁，如圖7-4所示為海上自升平臺打樁示意圖，拖運(yùn)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(jìn)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(hù)樁頭。結(jié)構(gòu)上它有一定剛度，當(dāng)受錘擊時(shí)，本身的變形盡量少，以便錘擊的能量更有效地傳遞給