承載性質(zhì)
①端承樁——是指穿過軟弱土層并將建筑物的荷載通過樁傳遞到樁端堅(jiān)硬土層或巖層上。樁側(cè)較軟弱土對樁身的摩擦作用很小,其摩擦力可忽略不計(jì)。
②摩擦樁——是指沉入軟弱土層一定深度通過樁側(cè)土的摩擦作用,將上部荷載傳遞擴(kuò)散于樁周圍土中,樁端土也起一定的支承作用,樁尖支承的土不甚密實(shí),樁相對于土有一定的相對位移時(shí),即具有摩擦樁的作用。
打樁機(jī)
打樁機(jī)是指把樁打入地層的建筑機(jī)械。由樁錘、樁架(有的無樁架而有吊架)組成。樁錘沿樁架(或?qū)U)上下運(yùn)動(dòng),沖擊樁頂,使樁下沉。主要用于架設(shè)低水橋或水面下橋時(shí)打橋腳樁,也可用其打工事的基礎(chǔ)樁、被覆樁等。
打樁過程分為三個(gè)階段:
①重錘自由下 落。先用卷揚(yáng)設(shè)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(yùn)動(dòng),其全 部重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。
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(shí)重錘與樁的總動(dòng)量保持守恒。 根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有mv=(m+M)V,其中 m與v為重錘的質(zhì)量和其碰撞前的速度,M為樁的質(zhì)量,V為重錘和樁在碰撞后的共同速度。
③重錘與樁共同運(yùn)動(dòng)。它們共同的質(zhì)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(dòng)能,使它們克服土壤的阻力作功而進(jìn)入土層。
樁基由樁和樁承臺(tái)組成(見樁基礎(chǔ))。樁施工法分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。打樁方法的選定,除了根據(jù)工程地質(zhì)條件外,還要考慮樁的類型、斷面、長度、場地環(huán)境及設(shè)計(jì)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(dòng)鑄鐵的落錘取代。17世紀(jì)80年代始有蒸汽錘問世。至19世紀(jì)30年代已應(yīng)用導(dǎo)桿式柴油錘。隨著建筑工業(yè)的發(fā)展,為了適應(yīng)大型樁基工程的需要,樁基礎(chǔ)施工技術(shù)既要增加錘重和改進(jìn)起重、吊裝操作工藝,又要減少震動(dòng)噪聲和對環(huán)境的污染。有的預(yù)制樁的施工以鉆孔取土后沉樁的鉆打(或鉆壓)結(jié)合工藝,取代原來單純錘擊擠土或壓入擠土等方法。同時(shí)能量大、無公害的沖擊體重達(dá) 60多噸的液壓錘、125噸蒸汽錘和15噸柴油錘都已得到應(yīng)用。灌注樁施工亦由原來泥漿護(hù)壁、套管成孔進(jìn)展到無噪聲、不排污、不擠土的全套管施工。