振动沉入桩施工标准工艺

振动沉入桩施工标准工艺

2.1.1工艺概述

振动沉入桩的施工设备主要为吊机和振动锤。振动锤由振动器、夹桩器、传动装置、电动机等组成。振动沉入桩的工作原理为：振动锤置于桩顶，通过夹桩器与桩连成一个整体，当振动锤接通电源时，其体内偏心重轮高速运转产生高频振动和激振力，高频振动力通过液压钳传递到桩上，再通过桩作用到接触的地层，地层在挤压、振动力的作用下液化，产生接触面，振动锤通过液压钳夹持着管桩沿着接触面沉人地层，直至将桩沉入至设计承载深度。

2.1.2作业内容

钢管桩和预应力混凝土预制管桩两种。根据桩形式的不同，桩的制造、插打也不尽相同，本节以钢管桩为例进行编写。

本工艺主要作业内容有：测量定位、吊机就位、桩尖对位、震动沉桩、接桩等。

2.1.3质量标准及检验方法

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424－2010

《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10753—2010

《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218－2008）

2.1.4工艺流程图

图 2.4.4-1 振动沉入桩施工工艺流程图

2.1.5工艺步骤及质量控制

一、施工准备

1.施工场地

(1)对于陆上施工，施工场地要平整,且排水畅通,以保证吊机移动方便和满足稳定垂直要求。

(2)对于水上施工，施工场地要保持交通顺畅。

2.测量放样

(1)对于陆上施工，可建立起桩基范围内的坐标网。桩中心定位采用长30~40cm 的钢筋，并用红油漆标记。

(2)对于水上施工，可在陆上做好控制点，采用经纬仪前方交汇法定位。在吊船进入桩位前，先测定桩位并用浮标显示。当吊船就位后，选用其中一根钢管桩作为定位桩，先行振入，然后以此桩作为其他各桩定位的依据。

3.按设计要求及现场地质情况,选择合适的振动锤

振动锤工作时,选用的频率和振幅随桩而异,一般情况下，低频大振幅适用于直径大的钢管桩和重

量大的钢筋混凝土预制桩，且宜于砂石类地层施工。中高频、中幅适用于钢板桩。频率高则能和桩的

自振频率产生共振，使沉桩速度快而噪声小，宜于城市施工。

4.施打试验桩

施工前插打试验桩,其数量不少于3根并不少于总数的1%,用以复核地质情况并校验沉桩设备、施工工艺及技术措施是否适宜。

5.钢管桩制作

钢管桩的分段长度应根据制作场地条件、运输与装卸能力而定。

二、吊桩就位

施工前在桩身画出刻度线以便控制沉桩深度和桩顶标高。然后利用吊机（吊船）可以吊着重物挪

动的特点进行吊运就位。用吊机的副钩起吊钢管（起吊前，在钢管的起吊端栓系四根棕绳），将钢管

下端插入导向架内，并临时固定，副钩脱离钢管，主钩起吊振动锤，用锤底下的夹桩器夹紧钢管管壁，

吊机（吊船）吊着振动锤及钢管移动到桩位处就位，准备插打沉桩。

三、插打沉桩

钢管桩就位后，在两个互相垂直的方向上用线锤吊线，校正其垂直度，开始振动插打。在插打的

整个过程中如发现偏斜应及时纠正。纠正的方法是：振动锤振动过程中，吊机主钩不放绳并进行小幅

度摆杆或起落杆，直至找正再行插打，直至将桩上平面沉至控制标高为止。

四、接桩

通过上述的第1步骤将下一桩段吊来对正，进行焊接，对接面要平整光滑，确保对正铅直后再行焊接。沿圆周缝隙焊好后再进行帮焊，帮焊好后再行插打。如上步骤施工，直至施工至设计标高为止。

五、质量控制及注意事项

为确保工程的顺利完成，施工时应注意以下事项：

1、测设的基线、控制点必须核查准确，其精确度严格控制在规范所规定的范围内，测设后要加以保护；施工过程中要经常检查，并根据施工具体情况定期进行校核。

2、对于水上施工，吊船的锚缆必须保持船身平稳，并操作方便，抛锚时根据抛锚区的土质、水深、水流、风向及锚重确定合适的抛锚距离，坚决禁止走锚，沉桩进退作业时应注意锚缆位置，防止缆索绊桩，特别是桩顶被水淹没时更要采取保护措施。

3、钢管桩应按不同的规格分别堆存，堆放形式及层数应安全可靠，避免产生纵向变形和局部压曲变形，长期堆存时应采取防腐蚀等保护措施。钢管桩在起吊、运输和堆存过程中，应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成涂层破损、管身变形和损伤。

4、吊桩前，对桩进行全面检查，包括桩的合格资料，以及堆放吊运时有无损伤。起吊过程中必须保

持桩身平稳。

5、桩的定位是一关键的程序，定位时测量人员必须技术熟练，责任心强，并且定点、定仪、定员，同时安排校核人员，定位前后应进行校对，确保桩严格就位。

6、桩打入前要做好整个沉桩过程记录的准备工作，振动前后及振动过程都必须做好详细的原始记录，如果出现与设计不符合的现象，应立即停止施工，待弄清楚后再继续施工；如果桩身突然倾斜、移位及出现严重裂缝、破碎掉块等，均应停止振动，进行分析研究，采取措施后方可继续进行振动下沉。

7.对于群桩，根据桩的密集程度,采用自中间向两边对称进行或向四周扩散的沉桩顺序，也可采

用由一侧向另一侧的单一方向顺序。

8.打桩过程中经常观测桩身的垂直度,控制桩身垂直度不大于 1%。

9、下沉过程中要时刻监视桩顶标高的变化，桩顶标高控制人员在桩顶达到设计高程后，立即通知相

关人员停止振动。为便于更正确地控制桩顶高程，桩身上的标尺线在桩顶范围内尽可能的详细设置

（每10cm一档）。

10、桩沉放后，应检查记录桩的偏位情况，如不能满足规范或设计要求，会同设计单位研究处理，否则进行桩头处理及下一程序的工作。

2.1.6施工机械及工艺装备

表2.4.6-1 主要机械设备表（单个桩）

2.1.7作业组织

表2.4.7-1 作业人员分配表（单个桩）

2.1.8生产效率

沉桩施工的生产效率，与桩的长度、地质条件等有关系。在正常情况下，一天能插打 3～7 根桩。

2.1.9安全生产及环境保护

一、安全管理、安全技术措施

1.应遵照执行《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）和《桥路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）。

2.施工现场设置安全警示牌，施工人员必须穿工作服、救生衣、劳动鞋，戴安全帽。

3.所有施工设备和机具在使用前，必须由专职人员负责对所有机组的起重设备钢丝绳扣、绳夹、卡环、钢丝绳等进行安全检查，如果有安全隐患，则必须停机进行整改，直到消除隐患为止再开机。严禁无证违章操作驾驶，在交通路口设计醒目的安全标志，必要时设人指挥疏导，夜间施工要有良好的照明设施。

4.起重机作业前，应对转动部位进行润滑，检查部件紧固程度，钢丝绳是否磨损。起重范围不得超过起重性能规定的指标，起重机吊桩进入夹持机构后，必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可沉桩，以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂。起重臂下严禁站人，禁止作业人员在吊钩下或桩架龙门口处停留或作业，在起重设备的作业半径内必须设立警示标志。重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。

5.桩机移位和吊装管节时，现场必须有专人进行指挥。桩机行走回转及提升桩锤不得同时进行，桩机前进或倒退在转换过程中必须使主机完全停稳后才能进行转桩，桩机严禁在斜坡上回转。桩机在上下坡时其坡度不应大于 9°，并应将桩机重心置于斜坡向上方。带有行走联锁制动器的桩机在上下坡时须使用行走制动器。

６. 焊接工人在焊接管节时，必须戴面罩，接桩时焊接用的各种气瓶应作标志，气瓶要距离明火点10m 以上，气瓶间距必须大于 5m，气瓶必须加防震圈和防护帽，气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。

７. 现场应特别注意用电安全，做好绝缘措施。电力线路采用接地与防雷的保护系统，配电箱、开关箱应符合“三级配电两级保护”的要求。电线。配电箱等应由专职电工管理。

８. 桩机所使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不露电，经常处于水浸

泡的情况，应架空搭设。移动桩机时，不得挤压电缆线。

９. 施工完毕的桩的桩头上面要加盖，以防行人掉进管桩受到伤害。

1０. 高温季节施工，应按劳动保护规定做好防暑降温措施，预防中暑。