大直径钢护筒振动锤选型及应用
海洋环境大直径钢护筒沉放的施工技术及工艺
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岩土施工中振动锤选型理论计算与实际应用
第43卷第35期 山 西建筑 V d . 43 No . 352 0 1 7 牟 1 2 月 SHANXI ARCHITECTURE Dec . 2017• 79 •文章编号：1009-6825 (2017) 35-0079-02岩土施工中振动锤选型理论计算与实际应用徐斌尹章权朱俊霏(宁波易通建设有限公司，浙江宁波315800)摘要:对于护筒长度大于5 m 的钻孔灌注桩，需要使用振动锤埋设护筒。
以某LNG 储气罐基桩施工为例，提出了振动锤选型的 理论计算方法。
选型时需要注意振动锤的激振力大小，保证激振力大于埋设护筒时所受到的动侧阻力；可采用极限侧阻力标准值乘以降低率来计算动侧阻力。
上述结论可作为施工同行在振动锤选型时参考。
关键词:振动锤,激振力，动侧阻力，极限侧阻力标准值中图分类号:TU 470文献标识码:A1概述钻孔灌注桩因具有“显著提高单桩承载力，减少桩和承台数量，降低成本;使用灵活、受力明确、计算简洁”等优点，使钻孔灌注桩在跨海桥梁、海上风力发电站、LNG 储气罐等建（构）筑物基 础中得到了广泛的应用，且桩直径、桩长越来越大。
钻孔灌注桩 成孔前需要在桩位处埋设护筒[1，2]，护筒有三个作用：1) 控制桩位、导正钻具；2) 防止成孔时孔壁坍塌；3) 作为施工中的测量基准。
护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端，护筒位置与垂直度 准确与否，对成孔、成桩质量都有重大影响。
当护筒埋深小于5 m 时，可采用挖埋法，即先在桩位处挖出比护筒外径大30 cm 的圆 坑，然后将护筒竖直向下压到要求深度，用黏土填实护筒与周围 土的间隙。
而跨海桥梁、海上风力发电站、LNG 储气罐钻孔灌注 桩桩长远大于5 m ,护筒埋深一般大于5 m ,需要使用振动锤埋设 护筒。
目前施工中振动锤选型计算尚无规定，计算理论依据也尚不 充分。
本文介绍一种简便实用的方法并以某LNG 储蓄罐桩基工 程为案例介绍振动锤选型，可供同行们参考。
2振动锤组成及工作原理振动锤的组成见图1。
振冲下设长护筒的锤型选择计算及控制要点
Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·93·2020年第22期作者简介：闫宁涛，男，工程师，研究方向为道路桥梁。
振冲下设长护筒的锤型选择计算及控制要点闫宁涛（中铁十四局集团第一工程发展有限公司，山东 日照 276826）摘 要：准鄂铁路壕赖河特大桥的水中筑岛桩基施工，采用振冲法下设长护筒的方式进行护壁成桩。
文章以上述工程为例，介绍了如何通过计算选择经济合理的振动锤锤型，以及施工中的控制要点，避免盲目选择造成设备二次进场，严格控制施工要点，达到省时、省事、不返工、严控施工成本的目的，以其中1个墩的地质情况进行示例计算选择锤型，通过过程控制，最终桩身完整性、砼强度、桩径均满足设计和规范要求。
关键词：振冲；长护筒；锤型选择计算；控制要点中图分类号：TU753 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0093-02桩基作为桥梁的主要承载结构是桥梁基础的常见形式，采用水中筑岛填筑时，填料与淤泥之间形成软弱层，加之筑岛不易碾压密实，在桩基施工中容易塌孔，造成成孔困难，易发生断桩，后期处理麻烦且成本较高，采用振冲法下设长护筒是有效解决此类问题的方法之一。
1 工程概况准鄂铁路壕赖河特大桥位于低中山丘陵区，局部地形起伏较大，桥梁自上而下地质情况为第四系全新统风积粉砂、细砂及第四系冲洪积粉土、粉质黏土、第三系上新统粉质黏土、下伏白垩系下统泥岩、砂岩、砾岩。
其中31～37号墩基础采用群桩上接承台结构形式，桩径1.25m ，桩长23～31m 不等，桩净间距2.45m 。
31～37号墩位于旧河道中一座水库内，施工进场时地表有少量水，水深约0.1～0.3m ，原设计基坑防护采用草袋围堰施工，后因村民蓄水养鱼、灌溉农田，周围被地表水覆盖，水深约1～3m ，村民拒绝排干水库内的水，与设计沟通后，经业主同意修改设计方案，增加水中筑岛，同时取消草袋围堰防护，调整为钢板桩围堰防护，为保证桩基成孔及成桩质量，在施工时加大钢护筒埋置深度，采用8m 钢护筒。
强涌潮水域Φ4.1m超大直径钢护筒沉放导向框设计
强涌潮水域Φ4.1m超大直径钢护筒沉放导向框的设计摘要：以杭州湾水域嘉绍跨江大桥桩基φ4.1m超大直径钢护筒施工为例，介绍超大直径钢护筒的导向框设计的一些思路，初步探讨强涌潮水域复杂水文条件下超大直径钢护筒导向装技术及控制要点。
关键词：φ4.1m钢护筒强涌潮水域导向框设计1、前言由于桥梁钻孔灌注桩设计呈大直径、大孔深发展趋势，目前直径大于φ2.5m、孔深超过100m的桥梁桩基已较为常见，有的桩径甚至已超过φ3.5m。
这导致钢护筒的直径及长度也随着日益加大，有的工程还将钢护筒纳入结构永久受力，对其制作、运输及沉放技术要求也大为提高，特别是在特大型跨江、跨海深水桥梁的钻孔灌注桩施工中，钢护筒已成为影响桩基施工质量的关键环节之一。
笔者结合杭州湾水域嘉绍跨江大桥工程，介绍φ4.1m超大直径钢护筒导向框设计思路，初步探讨在强涌潮水域复杂水文条件下超大直径钢护筒施工技术及控制要点，以供业内同仁参考。
2、工程背景2.1、工程概况嘉绍跨江大桥引桥下部结构采用单桩独柱的结构形式，墩桩直接相连，无承台或系梁。
桩基础采用了直径φ3.8m钻孔灌注桩，每墩左右线各设1根，全桥共设置了150根。
单桩孔深达118m，桩顶标高-3.00m，基本与河床面平齐，桩基成孔施工采用内径φ4.1m钢护筒。
这种结构型式设计，主要是为了适应桥位区复杂的水文条件，减小阻水率，不损害钱江大潮景观。
钢护筒内径φ4.1m，长度45m，下端12m壁厚为32mm，采用q345c钢，上端33m壁厚为32mm，采用q235c钢，单根重量达132t。
3）导向框设计制作为了钢护筒的顺利精确就位，在平台上设置导向框，导向框内设有钢滚轮、千斤顶和锁定装置，用以钢护筒下沉过程中平面位置及倾斜度的调整。
结合平台高程和水位情况，导向框按双层设计，上层导向轮高程+11.0m，下层导向轮高程+3.0m，间距8m，导向轮可调范围150mm。
导向框可方便的安装和拆卸，利于周转使用。
大直径钢圆筒振动下沉可行性分析方法
利用液压振动锤进行大直径钢管桩陆上的施工
利用液压振动锤进行大直径钢管桩陆上的施工谢袁;傅秀权【摘要】本文以委内瑞拉卡贝略新集装箱码头项目钢管桩工程为例,探究了复杂地质状态下,大直径钢管桩的设备选型、施工方案、承载力恢复等细致化探究,能够为类似工程施工提供参考价值.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)018【总页数】2页(P3-4)【关键词】液压振动锤;大直径钢管桩;复杂地质;陆上沉桩工艺【作者】谢袁;傅秀权【作者单位】中交第二航务工程局第二工程有限公司重庆 401121;中国港湾工程有限责任公司北京 100027【正文语种】中文【中图分类】TU753.31 项目概况卡贝略新集装箱码头项目，工程施工主体任务：长度为850m的连续锚锭式钢管板桩码头及230m同结构后期预留接口；总面积约57万m2的集装箱堆场；966m长防波堤；港池及航道等。
码头前墙桩为φ2.3m钢管桩和AZ26形钢板桩组合结构。
钢管桩共296根，设计桩顶标高+1.1m，底标高-38m，长39.1m，壁厚24mm。
钢管桩桩间距3.62m，之间用AZ26型钢板桩通过锁口连接。
图1 钢管桩和钢板桩连接示意图参照勘察结果，此工程的土体是砂土和粘土逐层相间分布。
由于采用了组合结构，必须确保钢板桩定位精准度，参照技术说明，平面偏位要处于-10～10cm范围，垂直度则应小于1/100，桩顶标高误差控制在±5cm。
此工程地处地震带，施工中要考虑到桩基的抗震性、牢固度。
2 施工流程的安排与确定2.1 选择合理的施工方案鉴于此工程为近海工程，要重点加强桩基防腐，综合对比之下决定选择物理防磨方案，具体方案：植入钢护筒（φ2.6m），到防腐涂层标高（-19.1m）下方，旋挖钻挖出护筒土体，打进桩基。
此方案一方面抵御桩基不受腐蚀，另一方面控制沉桩难度。
2.2 施工设备的选配结合工程勘察资料以及工艺特点，决定选择：双联ICE-V360型液压振动锤，其参数统计见表1。
振动锤选型计算书
附件1柬埔寨Stueng Trang-Kouch Chhmar湄公河大桥工程振动锤选型计算书1 计算依据a 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）b 《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）c 《港口工程桩基规范》（JTJ254-99）2计算内容设备选型振动锤沉桩可行性验算振沉深度计算设备选型现初步拟定主墩钢护筒参数如下：现选取180KW型振动锤，技术参数如下：所选振动锤需满足以下三个基本条件，方可沉桩成功：1、振动锤的激振力Fmax 大于被振构件与土的动侧摩阻力Qst；2、振动系统的工作振幅A大于振沉到要求深度所需的最小振幅；3、振动系统的总质量Q大于振沉构件的动端阻力R。
振动锤沉桩可行性验算激振力验算根据日本经验公式，振动锤沉桩所需满足的条件如下：F max ≥Qst=μQsμ=μmin +（1-μmin）e-βη式中η为振动加速度比根据经验推荐：砂质土：μmin =，淤泥质黏土：μmin=，黏土：μmin=，钢材的β值为。
根据DZJ180型振动锤技术参数，可计算μ=μmin +（1-μmin）e-βη=按照15#墩最长钢护筒计算动侧摩阻力值为则Qst=***（35*+40*+45*+50*）=＜Fmax=1240KN结论： 180KW振动锤激振力满足振动沉桩要求。
振幅验算当激振器振幅很小时，沉入并不发生，只有当振幅超过某一定值时，才可实现沉桩，这一A称为起始振幅。
在水下的砂质土壤中，起始振幅达到2mm可以实现振沉。
工作振幅A=偏心力矩/振动质量=1500*103/*104=＞A=2mm结论： 180KW振动锤工作振幅满足振动沉桩要求。
动端阻力验算振动锤系统的总重量Q需大于振沉构件的动端阻力R钢护筒外径，端部设置加强抱箍，管体及抱箍厚度均为18mm。
则护筒端部横截面积为**=㎡动端阻力为R=**200=振动锤系统总质量=11t=110KN＞R=Q结论： 180KW振动锤动端阻力小于振动系统质量，满足振动沉桩要求。
大直径钢圆筒振动下沉工艺方法及使用的振动锤系统
大直径钢圆筒振动下沉工艺方法及使用的振动锤系统大直径钢圆筒是一种常用的建筑材料，广泛应用于各种工程领域。
然而，在一些特定情况下，大直径钢圆筒需要进行沉箱或基坑挖掘工作，这就需要使用振动锤系统进行振动下沉。
本文将介绍大直径钢圆筒振动下沉的工艺方法以及使用振动锤系统时需要注意的事项。
一、大直径钢圆筒振动下沉工艺方法1. 挖掘基础首先，在使用振动锤系统之前，需要先进行基础挖掘工作。
基础挖掘的深度和宽度需要根据实际情况进行确定，以保证大直径钢圆筒的下沉深度和稳定性。
2. 安装振动锤系统将振动锤系统安装在大直径钢圆筒上，调整振动锤的位置和角度，确保其能够够达到最佳的振动效果。
3. 启动振动锤系统启动振动锤系统并进行工作时，需要注意以下几点：（1）振动锤的频率和振幅需要根据实际情况进行调整，以保证大直径钢圆筒的下沉深度和稳定性。
（2）振动锤的工作时间需要控制在一定范围内，一般不超过30分钟。
（3）振动锤在工作时需要连续振动，不允许停止或间断。
4. 监测下沉情况在振动过程中，需要对大直径钢圆筒的下沉情况进行监测。
监测方法可以通过定期量测下沉深度或安装位移传感器等方式进行。
5. 结束振动过程当大直径钢圆筒下沉到设定的深度时，应停止振动锤系统，保持一定时间后，进行后续施工操作。
二、使用振动锤系统时需要注意的事项1. 声音振动锤工作时会产生噪声。
在使用振动锤系统进行下沉时，需要注意周围环境及邻近居民，尽量减少其噪声产生影响。
2. 震动振动锤系统的工作会产生一定的震动，在振动过程中需要注意周围建筑物及地下管道的安全。
3. 电源供应振动锤系统需要稳定的电源供应，应确保其电源的安全性和稳定性。
4. 作业人员使用振动锤系统进行作业时，需要由专业人员进行操作，确保施工质量和安全性。
综上所述，大直径钢圆筒振动下沉工艺方法及使用的振动锤系统需要结合实际情况进行灵活调整，保证其操作过程的安全、稳定和高效。
大直径钢护筒振动锤选型及应用
大直径钢护筒振动锤选型及应用[摘要]：诸永高速温州段延伸工程第二合同段主桥桩基础采用φ2.8m的钻孔桩。
钢护筒直径为3.1m，长度为36m。
结合工程实例，重点介绍钢护筒的设计加工、振动锤的选型及钢护筒定位下沉技术。
[关健词]：大直径桩钢护筒振动锤定位1、工程概况诸永高速公路温州段第2合同路线起点位于瓯江大桥后江段与瓯江段交叉墩处（第38号墩），路线全长3584.205km。
主桥桥跨布置为（84+200+84）m=368m，主墩处主梁梁高设置为9m，跨中梁高为3.5m，采用三孔一联的钢混组合连续刚构桥，为降低主梁梁高，在主跨跨中设置80m长钢箱梁。
90#、91#主墩分别采用12根φ2.8m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计，桩长分别为88m和94m。
桥址位于楠溪江河口下游约1.5km的瓯江干流上，本河段为感潮河段（瓯江感潮河段总长78km），潮水属不规则半日型潮，最高潮位5.44m，最低潮位-2.43m，平均高潮位2.52m。
2、钢护筒设计2.1钢护筒作用钢护筒是钢板卷制而成的圆形桶状结构物，主要作用有以下几点：保护孔口，防止孔口范围内土层坍塌；确定桩（孔）位，作为钻孔的导向；隔离地表水免其流入孔内，并保持钻孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力（水头），以保持孔壁稳定；深水护筒还可作为浇注混凝土成桩的水中模板；永久性钢护筒还可以作为钻孔桩防腐蚀的屏障。
在适当条件下，还可以作为桩结构的一部分参于受力。
2.2钢护筒设计本项目桩基钢护筒设计为永久性钢护筒，参于受力。
以91#主墩为例，钢护筒设计底标高-28.87m，护筒顶标高取7.13m，钢护筒总长度36m，外径3.1m,壁厚2cm,单根重量54.662吨。
为避免钢护筒沉放时，钢护筒顶部及底口应力集中而导致局部屈曲，在其顶、底口增设长1m,厚2cm的加强钢套。
3、钢护筒加工3.1钢护筒制作钢护筒在工厂分节制作，用钢板卷制拼焊而成，制作长度为28m+8m，焊缝等级达到一级标准，焊缝保证整齐顺滑，焊缝金属与母材的过渡平顺，焊缝不得有裂纹、未熔合等缺陷。
振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法(2)
振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法一、前言振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法是一种常用的地基处理技术，通过使用振动锤将钢护筒置入土层中，形成钢护筒成孔，然后使用钢筋和混凝土灌注的方式来增加地基的承载能力和稳定性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法具有以下特点：1.施工速度快，能够在较短的时间内完成大量桩基施工；2.适用于各种不同的土层，包括粉土、黏土、砂层等；3.施工过程中对周围环境的影响小，噪音和振动较低，能够减少对周围建筑物的损害；4.适用于较深和较大直径的孔桩施工，具有较高的承载能力；5.可进行较长的一次性连续施工，提高工作效率。
三、适应范围振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法适用于土层稳定的场地，适用于各种各样的建筑工程，特别是高层建筑、大型桥梁、基础设施工程等需要较高承载能力的工程。
四、工艺原理振动锤置入钢护筒成孔灌注桩施工工法的理论基础是振动力学和土力学理论。
振动锤的振动力能够使钢护筒与土层发生相对振动，通过振动锤的重复冲击作用，钢护筒逐渐进入土层。
当振动锤停止作用后，钢护筒通过土层支撑力和自身重力保持在土层内。
然后，钢护筒内加入钢筋和混凝土，形成桩身，进一步增加了桩基的承载能力。
五、施工工艺施工工艺包括以下几个阶段：1. 前期准备：包括场地平整、布置施工设备、检查机具设备的性能和状态等；2. 钢护筒安装：使用振动锤将钢护筒置入土层中，调整水平和垂直度，并加强固定；3. 钢筋制作和安装：根据设计要求进行钢筋制作，然后将钢筋安装到钢护筒内；4. 灌注混凝土：用泵车将混凝土灌注到钢护筒内，同时使用振动棒进行振捣，确保混凝土充分密实；5. 结束工程：等待混凝土强度达到要求后，拆除钢护筒顶部部分。
六、劳动组织施工中需要组织的劳动力包括施工人员、机械操作员、质检人员和安全员等。
机械振动锤的种类及在工程施工中的选择应用
机械振动锤的种类及在工程施工中的选择应用机械振动锤是一种将机械能转化为振动能的工具，广泛应用于工程施工中的土方、砂石填充、桩基沉桩以及岩石碎裂等工作。
根据其振动方式和使用材料的不同，机械振动锤可以分为多种类型，每种类型在不同的施工环境和工况下具有特定的应用，下面将逐一介绍几种常见的机械振动锤及其选择应用。
1.液压振动锤液压振动锤是一种利用液压系统产生振动力的工具，具有振动频率调节范围广、振动力大、工作稳定等优点。
在沉桩、岩石碎裂、挖掘基坑等工程中常常使用液压振动锤。
由于液压振动锤功率大、振动频率高，适用于钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩等高强度材料的沉桩施工。
2.摆线振动锤摆线振动锤是一种通过借助电机和摆线连接杆将旋转运动转化为线性振动的工具，具有体积小、重量轻、振动频率高等特点。
在小型挖掘设备、破碎设备以及粉碎设备等工程施工中常使用摆线振动锤。
摆线振动锤由于振动频率高，适用于小型设备的振动输送、振动筛选等工作。
3.锤头振动锤锤头振动锤是一种利用空气压缩机产生振动力的工具，通过锤头撞击工作物体产生振动。
在土方施工、砂石压实以及破碎岩石等工程中常使用锤头振动锤。
锤头振动锤具有振动力大、工作效率高、适用于密集工地等优点。
4.转子振动锤转子振动锤是一种利用电机产生振动力的工具，通过转子的转动带动锤头产生振动。
在振动压实、钢板夯实、基坑回填等工程中常使用转子振动锤。
转子振动锤具有操作简单、振动力均匀等特点，适用于大面积振动压实工程。
在选择机械振动锤时（1）振动频率：不同类型的机械振动锤振动频率范围不同，需根据具体工程要求选择。
（2）振动力：不同类型的机械振动锤具有不同的振动力，需根据工程土层或物体的性质选择合适的振动力。
（3）工作环境：不同类型的机械振动锤应用于不同的工作环境，如室内施工、室外施工等。
（4）工作效率：机械振动锤的工作效率直接影响施工进度，一般情况下效率越高越好。
总之，机械振动锤的选择应根据具体工程的需求，包括振动频率、振动力、工作环境、工作效率等方面进行综合考虑，选择适合的机械振动锤能够提高施工效率，保证工程质量。
超大直径薄壁钢圆筒型式护岸结构振沉施工技术
超大直径薄壁钢圆筒型式护岸结构振沉施工技术1主要技术内容本项技术对振沉施工过程中船机配合、振沉施工等技术进行优化，为钢圆筒振沉提供最优的施工方案，保证钢圆筒振沉的安全、快速的进行。
(1)船舶驻位船舶驻位顺序依次为定位船驻位、浮吊船驻位、运输船驻位。
首先依据钢圆筒振沉桩位坐标、筒体直径、定位船尺寸及定位导向架尺寸计算出定位船的定位坐标，通过拖轮及自有锚缆完成定位船驻位。
其次根据振动锤组重量、钢圆筒重量及起重船起重特性曲线，确定浮吊船作业半径、起升最大高度、旋转吊允许负荷、臂角（度）、旋转角度等参数确定浮吊船定位坐标，通过拖轮及自有锚缆完成浮吊船驻位。
最后依据浮吊船作业半径，通完成运输船的驻位。
三条作业船舶保持相对平行的位置，船舶驻位如一1(1)图1 所示。
图1 钢圆筒振沉施工船舶驻位图(2)锤组夹持钢圆筒通过旋转浮吊使锤组进入钢圆筒筒顶正上方后，在保证锤组较为平稳前提下，缓慢松钩，直至钢圆筒进入液压夹具导向槽后，调整振动锤组，使径向相对应的两锤中间夹具与筒壁上预先设置的挡板贴紧。
确认下落到位后，通知锤组总控台关闭夹头。
(3)钢圆筒拆封确认锤组下落至筒顶平面后，拆除钢圆筒上的限位和海绑加固装置，使钢圆筒处于自由状态以便起吊。
(4)钢圆筒起吊运输船就位后，考虑海况条件及船体实际要求，必须确定钢圆筒正确合理的吊卸顺序，钢圆筒的吊卸顺序：从船艉至船艏依次吊装。
所以钢圆筒装船时的位置及钢圆筒编号要符合钢圆筒的吊卸顺序要求。
(5)粗定位与入水自沉钢圆筒吊至定位驳限位导向架处，根据筒壁的0°线与限位导向架中线作为参考进行钢圆筒粗略定位，两条线基本重合后，保持钢圆筒位于限位架前方50～100cm 距离开始入水下沉。
(6)精定位如在平潮时间段作业，双钩松至筒底距离泥面标高以上0.5～1m 开始精定位过程。
精定位主要通过测量人员连续报告宽榫槽平面扭角、东西向和南北向垂直度、平面偏位数据，调整先后顺序依次为平面偏位、宽榫槽扭角偏位、垂直度。
振动锤施打钢管桩设备选型计算
振动锤施打钢管桩设备选型计算
1.土壤属性：振动锤施打钢管桩适用于土石层较松软，如果土层较硬
或有岩石存在，可能需要考虑其他施桩方法，比如打击式锤击桩等。
因此，对于振动锤施打钢管桩设备的选型，需要先了解施工现场的土壤属性，确
保振动锤的施打能力能够满足要求。
2.钢管桩长度和直径：钢管桩的长度和直径也是选择振动锤的重要考
虑因素。
一般情况下，振动锤的施打能力与钢管桩的长度和直径有关，如
果钢管桩比较长或直径较大，可能需要选择更大功率的振动锤设备。
3.工程条件：工程条件也是选择振动锤施打钢管桩设备的重要考虑因素。
比如，如果施工现场空间有限，可能需要选择更小体积的振动锤设备，以方便施工。
此外，如果工程条件复杂，比如需要在水中施工，可能需要
选择具有防水保护措施的振动锤设备。
4.施工速度和效率：振动锤的施打能力和效率也需要考虑。
一般来说，振动锤的施打速度与振动频率、振动力和振动幅度有关，可以通过计算桩
的抗阻力和振动力的关系来确定。
根据工程要求和施工进度，选择合适的
振动锤设备，确保施工速度和效率。
5.设备稳定性和可靠性：振动锤的稳定性和可靠性也是选择设备的重
要考虑因素。
需要选择设备质量好、结构稳定、使用寿命长的振动锤，以
确保施工的安全性和施工桩的质量。
在实际选择振动锤施打钢管桩设备时，需要综合考虑以上因素，并结
合工程要求、施工条件、经济效益等因素进行分析和计算，选择合适的设备。
振动锤选型计算及施工方法
振动锤选型计算及施工方法三航兴安基公司蒋秀生[摘要1本文通过振动锤沉钢管桩在实践中的试验及计算，总结出一套适用于振动锤的型号选择计算及 沉桩施工方法。
[关键词]振动锤型号选择施工方法1mm振动桩锤是桩基础施工中的重要设备之 一,广泛应用于工业与民用建筑、港口、码头、桥梁等的基础施工中，具有打桩效率高、费用 低、粧头不易损坏、桩的变形小等优点。
以中 交三航局柬埔寨磅湛湄公河大桥工程为例，该项目水上钻孔灌注桩共82根，直径分别为 0l.6、02.〇m,钢护筒直径分别为0l.9、02.3 m,均需用振动锤沉入，本文实际验证此工程中 振动锤选型的参数计算，同时介绍振动锤沉 设钢护筒的施工方法，为后续工程提供相关 经验。
2工程概况镑湛湄公河大桥工程位于柬埔寨磅湛省会 以北约40 km，跨越湄公河连接岸特本克蒙省 的Krouch Chhmar县和西岸磅湛省的Stueng Trang县。
桥梁全桥长1131m。
桥的通航净 空为100 mx15 m,最高通航水位+20.5 m,泥 面标高以15号缴为例，约-11.71 m。
其中，水中墩为7~17号墩，引桥墩桩径01.6 m、粧长56~59 m,共计42根，主墩桩径02.0 m、桩长89〜103 m,共计40根，均按摩擦 桩设计。
水上钻孔灌注桩施工平台采用钢护筒 直接作为支撑桩，传递上部结构的作用力，钢护 筒采用Q235b钢材，引桥墩钢护筒直径01.9 m、壁厚16 mm,主桥墩钢护筒直径02.3 m、壁厚 18 _。
参考桥梁设计,按照摩擦桩设计钢护 筒支撑。
3工程地质条件跨越湄公河段河床上部堆积厚层的冲积 粉细砂，局部相变为粗砾砂或含砾，中密~密 实状，地层由东向西逐渐变薄,局部夹软塑粉 质黏土透镜体;中下部为中密~密实状含黏性 土细砂、含砂粉质黏土，局部夹粉质黏土，地 层由东向西逐渐变厚;底部为泥盆系强风化 泥岩,紫红色，呈坚硬土状,见铁锰质团块，详 见表1。
钢护筒穿过细砂层和中砂层,钢护筒 底部进入粗砂土层，以15号墩6号粧钢护筒 为例，护筒底标高为-25.0 m,其主要技术参 数见表2。
强涌潮水域φ4.1m超大直径钢护筒施工技术探讨
３． ．７环缝 的焊接采用 自动埋弧焊机，通过滚轮胎架 ２
旋转钢护筒 ，实现环焊缝的内外焊接 。所有焊缝均进行 无损检测，有缺陷的部位需刨掉重新焊接直至合格 。 ３． ．８根据类似工程经验 ，钢护筒的加工质量直接影 ２ 响到沉放质量，有的甚至会给钻孔桩施工带来灾难性的
本 工程钢 护筒 施工偏 差控 制 为 ：平 面偏位 小于 ５ ｍ、竖 ｃ
３主要 施工 技术介 绍 ３１总体工艺 ． 特大型跨江、跨海桥梁 的钢护筒施工，一般采用专
业工厂制作 、船运至现场 、浮 吊吊放下沉的工艺。这种
工艺 现场 只 需要 设置适 当的 定位导 向装 置 ，操作 简便 ，
工效较高，施工安全和质量也容易保证 。该工程 由于桥
＜ 交通工程 建设 ＞２１ ００年第 ３ 期
１ ２ 向接逢 线应 相 互错 开 ， 间距 不 小于 １０ １０ｍｍ。
位区水文条件 限制 ，工程船舶难 以在现场驻位 ，无法采 用水上船舶运输 、施沉工艺。经 比选，结合 已先行布置 的施工栈桥结构特点，采用 施工驻地设车间加工 、平板 车分两节运至现场 、履带 吊下放接长的方案，最大限度 的减小了恶劣水文条件 的影响，也有效规避了大件 陆路
后 果 ，如焊 缝质 量 问题 造成 钻 孔 时 泥浆大 量 渗 漏 、椭 圆 度超 差造成 护筒 壁在 沉 放 过程 中局 部失稳 、弯 曲矢 高超
３ 钢护筒加工工艺及质量控制措施 ． ２ 钢 护 筒 加工 在桥 头 附近 施 工 驻地 内专设 的钢 结构 加 工车间内进行 ，先制作小管节，再焊接接长，焊缝均采
直 线倾斜 小 于 １ ０ ，较 《 路桥 涵施 工技 术规 范 》 定 ／ ０ ２ 公 规
001大直径钢护筒下沉施工设备及其应用
文章编号:1003-4722(2006)S1-0123-02大直径钢护筒下沉施工设备及其应用崔雪梅,吴泽和(中铁大桥局股份有限公司机械租赁分公司,湖北武汉430050)摘 要:通过分析大直径基础施工中钢护筒下沉施工的机理与条件,介绍大直径钢护筒下沉施工的关键设备的选型及其在实际施工中的应用。
关键词:钢护筒;钻孔灌注桩;桥梁施工;设备中图分类号:U445.31文献标识码:AConstruction Equipment for and Its Application to Sinkingof Large Diameter Steel C asingsCU I Xue 2mei ,WU Ze 2he(Machinery Leasing Company ,China Zhongtie Major Bridge Engineering ,Inc.,Wuhan 430050,China )Abstract :On t he basis of analysis of t he mechanism and conditions of sinking of steel casings in const ructio n of large diameter bored pile foundations ,t his paper describes t he selection of t he key equip ment for sinking of t he large diameter steel casings and application of t he equip ment to t he act ual const ruction.K ey w ords :steel casing ;bored pile ;bridge const ruction ;equip ment收稿日期:2006-03-31作者简介:崔雪梅(1968-),女,工程师,1990年毕业于西南交通大学自动控制专业,工学学土。
φ3.4m大孔径钻孔桩施工设备选型及技术措施
φ3.4m大孔径钻孔桩施工设备选型及技术措施彭华东摘要：武汉二七长江大桥4＃主塔墩共有直径φ3.4m钻孔灌注桩18根，桩长85m。
地层从上至下为填筑土、淤泥质亚粘土、粉砂层、挤压破碎严重砂质泥岩，覆盖层厚度约30m,入岩深度约60m,施工难度大.文章详细介绍了大孔径钻孔灌注桩的设备选型及主要技术措施.关键词:武汉二七长江大桥;φ3。
4m钻孔灌注桩；设备选型；技术措施1 工程概况武汉二七长江大桥正桥主跨布置为90+160+616+616+160+90m＝1732m的三塔结合梁斜拉桥。
4号墩基础设计为18根φ3.4m钻孔桩，桩长85m。
在高程—20m以上为27m左右的砂质覆盖层,在高程-20m以下为泥岩。
4号墩基础桩尖范围由破碎基岩和粉砂质泥岩相互掺杂组成。
2 施工方案4#主塔墩桩基础采用水上施工平台进行钻孔灌注桩的施工，采取先围堰后平台施工方案。
吊箱在有资质的工厂整体制造，用一台APE400B型液压振动器插打8根支承钢护筒到稳定深度（必要时吸泥、射水配合）后将吊箱挂桩形成固定平台，平台上拼装1台100t龙门吊机，插打剩余钢护筒，上六台钻机进行钻孔施工,桩基施工完成后，拆除龙门吊机，安排在枯水期灌水下沉钢吊箱到设计标高，围堰第二次挂桩后围堰底板堵缝、封底，封底混凝土达设计强度后进行围堰抽水,施工承台。
钻孔桩施工采用六台KTY4000型全液压动力头回转钻机成孔，基础施工时配置一艘150t水上浮吊、一艘400t浮吊及一台100t围堰顶龙门吊机，两艘800t 泥浆船，1座产量为180m3/h的水上混凝土工厂供应砼，并设置一艘800马力拖轮配合.3 施工布置4#墩基础施工配备两台浮吊,一台400t浮吊、一台150t浮吊,400t浮吊布置在围堰南侧，150t浮吊布置在围堰北侧,浮吊工作内容包括起吊及对接钢护筒、平台上钻机移位、吊装钻具、下钢筋笼等，另外4#墩围堰顶面还设置一台100t龙门吊机，跨北侧两排桩，以增强吊装作业的能力。
护筒跟进在溶洞桩基施工中的应用
护筒跟进在溶洞桩基施工中的应用发表时间：2021-01-07T02:40:59.451Z 来源：《防护工程》2020年28期作者：韩建清[导读] 钢护筒跟进是采用振动锤将钢护筒下沉穿过覆盖层或溶洞填充层而落于岩面的方法，其有定位、保护孔口，维持超压力，减少混凝土超灌的作用。
护筒采用厚16mm,14mm,12mm和10mm等规格钢板加工而成，护筒内径及壁厚选取可根据桩径、需下放长度及地质选择。
护筒长度根据施工需要，分节段制作拼装。
傲浒建设集团有限公司浙江省杭州市 310000摘要：溶洞广泛分布在富含石灰石区域，如我国的贵州、云南、广西等地。
岩溶地区普遍情况为各种岩层、土层突变现象严重，基本无规律可言。
溶洞的形式变化多，溶洞内又分为有充填物和无充填物2种，情况复杂。
即使每桩一勘，仍不能精确地把握溶洞的类型、数量、大小、位置等情况，同时各种斜岩溶洞穿插出现，局部地方出现大的地下暗河等导致施工难度加大，施工风险陡增。
下面，文章就护筒跟进在溶洞桩基施工中的应用展开论述。
关键词：溶洞桩基；护筒跟进；施工应用1护筒跟进法工艺概述钢护筒跟进是采用振动锤将钢护筒下沉穿过覆盖层或溶洞填充层而落于岩面的方法，其有定位、保护孔口，维持超压力，减少混凝土超灌的作用。
护筒采用厚16mm,14mm,12mm和10mm等规格钢板加工而成，护筒内径及壁厚选取可根据桩径、需下放长度及地质选择。
护筒长度根据施工需要，分节段制作拼装。
(1）钢护筒跟进。
一般分为单护筒跟进和多护筒跟进，对于大型溶洞采用多护筒跟进，对于溶洞离地面较近的中小型溶洞一般采用单护筒跟进。
(2）单护筒跟进。
先用大钻头钻进，大护筒跟进。
穿过溶洞后，采用与设计一致的钻头钻进成孔。
(3）多护筒跟进。
先用大钻头钻进，大护筒跟进。
穿过溶洞后，采用砂砾土回填。
再采用小尺寸的钻头钻进，同时采用相配套的较小护筒重新成孔，以此类推，直至穿过溶洞。
钢护筒跟进法处理效果直接、有效，对于空孔式大型溶洞或在多次采用注浆法、回填法均无法有效处理的情况下，为避免造成大的塌孔事故，同时为确保成桩质量，减少成桩过程中的安全风险，采用钢护筒跟进法。
振动超长护筒旋挖钻孔灌注桩的工程应用
振动超长护筒旋挖钻孔灌注桩的工程应用陈伟;李世军;杨毅新;荣年【摘要】通过工程实例,介绍振动超长护筒旋挖钻孔灌注桩的施工工艺,解决在厚层软塑、流塑的淤泥层或流砂层或回填的碎石层施工中的旋挖钻孔成孔难题,对类似工程有一定的借鉴意义.【期刊名称】《广西城镇建设》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P139-141)【关键词】超长护筒;旋挖钻孔灌注桩;南宁东站【作者】陈伟;李世军;杨毅新;荣年【作者单位】中建八局第二建设有限公司;中建八局第二建设有限公司;中建八局第二建设有限公司;中建八局第二建设有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU473混凝土灌注桩是目前工程建设中常见使用的基桩，根据成孔方式分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩及挖孔灌注桩。
对于传统的沉管、钻孔等成孔方式，旋挖钻机依靠其成孔速度快、环保、机动性强、维修简单等优势大量被应用到工程中。
但对于厚层软塑、流塑的淤泥层或流砂层或回填的碎石层，旋挖钻孔过程中常会遇到塌孔、缩孔及串孔等问题，很难成孔，施工质量和进度很难保证。
南宁东站（地下空间）土建施工02标工程，地下二层，建筑面积153357m2，为桩基础，共3376根，桩径1m，桩长12m～24m。
该地质大部分为粉砂岩，遇水侵蚀后成流砂状；部分场地原为鱼塘，淤泥层较厚。
在桩基试桩过程中，由于以上地质原因很难成孔，常发生缩孔、塌孔甚至串孔等现象。
后经方案比选，采取振动超长护筒旋挖钻孔灌注桩施工技术，桩基施工质量和进度得到保证。
3.1 工艺原理对于厚层的淤泥层、流砂层或碎石层等地质，桩基施工采用旋挖钻孔常遇到塌孔、缩孔及串孔等问题，采取振动超长护筒旋挖灌注桩施工工法。
其原理只采用振动锤将超长护筒穿过较差的地质层，钢护筒至少穿过软弱地质层2m，软弱地质被钢护筒隔离，孔内地质稳定，然后经旋挖钻孔、下笼、灌注混凝土、起拔护筒等工序解决了成孔难题。
其原理如图1所示。
3.2 工艺特点一般旋挖钻孔灌注桩护筒高度仅1.5m，护筒有定位、保护孔口、桩顶标高控制等作用，无法解决深厚复杂地质层常遇的塌孔、缩孔及串孔等问题。
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大直径钢护筒振动锤选型及应用
[摘要]：诸永高速温州段延伸工程第二合同段主桥桩基础采用φ2.8m的钻孔桩。
钢护筒直径为3.1m，长度为36m。
结合工程实例，重点介绍钢护筒的设计加工、振动锤的选型及钢护筒定位下沉技术。
[关健词]：大直径桩钢护筒振动锤定位
1、工程概况
诸永高速公路温州段第2合同路线起点位于瓯江大桥后江段与瓯江段交叉墩处（第38号墩），路线全长3584.205km。
主桥桥跨布置为（84+200+84）m=368m，主墩处主梁梁高设置为9m，跨中梁高为3.5m，采用三孔一联的钢混组合连续刚构桥，为降低主梁梁高，在主跨跨中设置80m长钢箱梁。
90#、91#主墩分别采用12根φ2.8m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计，桩长分别为88m和94m。
桥址位于楠溪江河口下游约1.5km的瓯江干流上，本河段为感潮河段（瓯江感潮河段总长78km），潮水属不规则半日型潮，最高潮位5.44m，最低潮位-2.43m，平均高潮位2.52m。
2、钢护筒设计
2.1钢护筒作用
钢护筒是钢板卷制而成的圆形桶状结构物，主要作用有以下几点：
保护孔口，防止孔口范围内土层坍塌；
确定桩（孔）位，作为钻孔的导向；
隔离地表水免其流入孔内，并保持钻孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力（水头），以保持孔壁稳定；
深水护筒还可作为浇注混凝土成桩的水中模板；
永久性钢护筒还可以作为钻孔桩防腐蚀的屏障。
在适当条件下，还可以作为桩结构的一部分参于受力。
2.2钢护筒设计
本项目桩基钢护筒设计为永久性钢护筒，参于受力。
以91#主墩为例，钢护筒设计底标高-28.87m，护筒顶标高取7.13m，钢护筒总长度36m，外径3.1m,壁厚2cm,单根重量54.662吨。
为避免钢护筒沉放时，钢护筒顶部及底口应力集中而导致局部屈曲，在其顶、底口增设长1m,厚2cm的加强钢套。
3、钢护筒加工
3.1钢护筒制作
钢护筒在工厂分节制作，用钢板卷制拼焊而成，制作长度为28m+8m，焊缝等级达到一级标准，焊缝保证整齐顺滑，焊缝金属与母材的过渡平顺，焊缝不得有裂纹、未熔合等缺陷。
为保证钢护筒在运输起吊过程中不变形，在内侧临时用米字形型钢支撑架进行加强。
3.2钢护筒接长
钢护筒分节段采用浮吊运输至主墩位置处。
接长时将第一节和第二节护筒平放在拼接平台上，放线调整两节护筒的位置，满足要求后先进行定位点焊，点焊完成后再进行正式焊接。
拼接成型后进行外观质量、外形和焊缝检查，拼接焊缝要求达到I级焊缝标准。
3.3钢护筒的加工质量标准
1）在任何20°圆弧内，钢护筒的局部允许偏差为板厚的10%，最大偏差不得超过板厚的12%。
2）钢护筒直径允许偏差，任何位置的外直径和最小直径之差不大于0.3%公称直径，最大直径与最小直径之差小于20mm；钢护筒体端面的倾斜度最大允许偏差为△f=3mm。
3）钢护筒纵轴线弯曲矢高不大于护筒长的0.1%，并不得大于30mm。
4、振动锤的选择
4.1振动式沉桩适用的土质
最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。
对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。
对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩，其沉桩阻力可能很大。
4.2选择振动锤型的步骤及其参数估算方法
首先应根据桩的类型、尺寸和地质勘探资料计算振动锤的激振力是否可以克
服桩的侧面动摩阻力，而下沉至要求的深度，满足此关系要求的计算公式如下：
（1-1）
式中：P0为振动锤激振力，kN；Tv为下沉至要求深度时，各土层的极限动侧摩阻力之和，kN；U为桩横断面周长，m；i为表示厚度为Hi的土层顺序；n 为下沉至要求深度时土壤总层数；Tvi为第i土层的极限动摩阻力，kPa／m ；Hi为第i层土层厚度,m。
下沉至要求深度时各土层极限动侧摩阻力之和的计算比较困难，目前我国尚无同类的设计规范，国内外均用经验公式进行估算，下面介绍几种估算方法，结合我项目实际施工经验以供参考。
(1)日本建机调查株式会社经验公式：这种方法主要是根据土壤标准贯人度试验所得到的N值来进行计算的，首先根据各土层N值计算出各土层的极限静侧摩擦阻力的总和为：
对于砂性土：（1-2）
对于粘土：（1-3）
式中：T为各土层的极限静侧摩阻力之和，kN；Ni为第i层土层的标准贯入击数Ⅳ值；其它符号同前公式。
其次，由T／Qo=η／μ可以在图3中绘一条斜直线，它与图4.1中曲线交点的纵坐标值就是对应土层的侧摩阻力减低率，该土层的极限动摩阻力那么沉至要求的深度总极限动侧摩阻力Tv为：
（1-4）
式中：η为振动加速度，m／s：；Q。
为振动体系重量(桩的重量+夹桩器重量+支承梁重量+振动锤重量)，可预先假定，kN；μ为静侧摩阻力减低率；Ti为第i层土层的极限静侧摩阻力，kN；μi为第i层土层的静侧摩阻力减低率；其它符号同前公式。
(2)法国PTC公司的估算：法国PTC公司汇集了世界范围内58个工程的土壤数据，找出了土壤的标准贯入击数(SPT)N值与振动构件每平方米(以桩外表面积计算)的动侧摩阻力的关系，该关系如表4.2所示。
参照表4.2结合工程的土质、桩的类型、尺寸和入泥深度，即可按公式(1-1)计算Tv。
标准贯入击数（SPT）N/击动摩阻力/(t.m-2)
注：动摩阻力值以外壁单位面积统计的内外壁动侧摩阻力的综合值。
(3)美国ICE公司的估算：美国ICE公司通过大量工程测试后的结论：在高速振动时，桩的周围土壤产生液化效果，使桩侧极限静摩阻力减低率=0．1～0．4，那么根据工程的土质，可在=0．1~0．4间选取一个值，即可按公式(1-4）计算。
(4)我国用桩静侧摩阻力系数Ti推算动侧摩阻力系数：通过对振动式沉桩资料的分析，认为随着振动频率的提高，动侧摩阻力系数将随之呈曲线降低。
于是，在地质报告没有提供桩动侧摩阻力的情况下，用桩侧静摩阻力系数推算动侧摩阻力。
压桩阻力估算方法为：
（1-5）
土质情况fiy
灵敏度为5左右的淤泥质粘土或淤泥质亚粘土0.170.20Ti
中实和较坚实的粘土和亚粘土0.30 0.40Ti
轻亚粘土和粉砂0.50Ti左右
注：Ti和R由地质勘探报告给出。
式中：P为压桩阻力，kNi 为压桩时各土层对桩侧面单位面积上的摩阻力，kPa，其值可参照表4.3估算；Ry为压桩时桩尖处单位面积上的阻力，Ry=(0．9～1．0)R，kPa；R为单桩极限桩端阻力，kPa；F为桩的横截面面积，m：；其它符号同前公式。
压桩介于“静”与“振动”之间，从表4.3明显看出压桩系数大于振动摩阻力降低率，应列入土壤弹性系数，才能更符合振动式沉桩工况，此关系用下式表示：
（1-6）
式中：ζ为压桩系数，参照表2选取；x0为土壤弹性影响系数，受加速度的影响变化，对低频(8～20 Hz)振动锤取用0．6～0．8；中高频(20～60 Hz)振动锤可取0．6～0．18之间(法国PTC测试值)。
其它符号同前公式。
那么，由桩静侧摩阻力系数计算出动侧摩阻力系数后，即可按公式(2)计算出总动侧摩阻力。
4.3振动锤选型实例
表4.4 钢护筒参数
诸永高速温州段延伸工程第2合同段主桥共计24根直径3.1m钢护筒、壁厚2cm，高36m。
钢护筒的下沉采用振动下沉的方式进行。
钢护筒的主要技术参数及地质情况见表4.4和表4.5。
表4.5 91#墩地质柱状图
表4.6 动侧摩阻力（KN）
根据计算结果，本标段选择采用DZJ-300型振动打桩锤，振动锤参数如下：
表4.6 DZJ-300振动打桩锤参数
5、结论
本项目振动锤的选型虽小于但接近于理论计算值，实际护筒下沉效果均良好。
以上述计算方式作为振动锤的选型的依据比较接近实际情况，具有较高的理论价值和实用价值。
2、王国齐，男，1982年4月出生，大学本科，工程师。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。