打樁過程分為三個階段:
①重錘自由下 落。先用卷揚設備將重錘提起,使其具有足夠 的重力勢能,重錘釋放后作自由落體運動,其全 部重力勢能轉變?yōu)閯幽堋?
②重錘與樁的完全非彈性碰撞。由于重錘與樁 之間相互作用的沖力極大,樁所受到地面的阻 力可忽略,碰撞時重錘與樁的總動量保持守恒。 根據動量守恒定律,有mv=(m+M)V,其中 m與v為重錘的質量和其碰撞前的速度,M為樁的質量,V為重錘和樁在碰撞后的共同速度。
③重錘與樁共同運動。它們共同的質量為 m+M,初速度為V,所遇到的土壤阻力比其重 力大很多,重力可忽略。利用碰撞后重錘與樁 的剩余動能,使它們克服土壤的阻力作功而進入土層。
打樁船
打樁船是指水工建筑打基樁和拔樁用的工程船。通常以打樁長度命名,如36米打樁船,54米打樁船等。船型為鋼制箱型結構,非自航。船艏正中設有堅固的三角桁架式樁架機構和打樁錘。作業(yè)時,通過鋼纜、滑輪、絞車等連動機構完成吊樁、移船、定位工作,借助樁錘爆發(fā)力將樁打入水下。換上沉拔樁錘,可以把打入土中的樁拔起。去掉樁錘可作起重船使用。打樁船可在一定水深的沿海和江河、湖泊上作業(yè)。作業(yè)時需要拋錨船、拖船、樁駁配合。
樁基由樁和樁承臺組成(見樁基礎)。樁施工法分為預制樁和灌注樁兩大類。打樁方法的選定,除了根據工程地質條件外,還要考慮樁的類型、斷面、長度、場地環(huán)境及設計要求。中國古代已有用石硪夯打木樁施工。其后樁長、樁徑加大,石硪逐漸被拉動鑄鐵的落錘取代。17世紀80年代始有蒸汽錘問世。至19世紀30年代已應用導桿式柴油錘。隨著建筑工業(yè)的發(fā)展,為了適應大型樁基工程的需要,樁基礎施工技術既要增加錘重和改進起重、吊裝操作工藝,又要減少震動噪聲和對環(huán)境的污染。有的預制樁的施工以鉆孔取土后沉樁的鉆打(或鉆壓)結合工藝,取代原來單純錘擊擠土或壓入擠土等方法。同時能量大、無公害的沖擊體重達 60多噸的液壓錘、125噸蒸汽錘和15噸柴油錘都已得到應用。灌注樁施工亦由原來泥漿護壁、套管成孔進展到無噪聲、不排污、不擠土的全套管施工。
對于受水平荷載的樁,主筋不應小于8φ12;對于抗壓樁和抗拔樁,主筋不應少于6φ10;縱向主筋應沿樁身周邊均勻布置,其凈距不應小于60mm;