建筑桩基施工机械设备的选用.docx

1、桩基施工机械设备的选用1. 桩锤的选用桩锤有落锤、汽锤、柴油锤、振动锤等，其使用条件和适用范围可参考表1-1。桩锤目前多采用柴油锤，锤重可根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及现场施工条件参照表 1-2 选用。表 1-1桩锤适用范围参考表桩锤种类落锤（用人力或卷扬机拉起桩锤，然后自由下落，利用锤重夯击桩顶使桩入土） 单动汽锤（利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举，然后自由下落冲击桩顶）双动汽锤（利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲， 增加夯击能量）柴油桩锤（利用燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动夯击桩顶）振动桩锤（利用偏心轮引起激振， 通过刚性联结的桩帽传到桩上）射水沉桩（利用水压力冲刷

2、桩尖处土层，再配以锤击沉桩）静力压桩（系利用静力压桩机或利用桩架自重及附属设备的重量，通过卷扬机的牵引优缺点构造简单，使用方便，冲击力大，能随意调整落距，但锤击速度慢（每分钟约 6 20 次），效率较低结构简单，落距小，对设备和桩头不易损坏，打桩速度及冲击力较落锤大，效率较高冲击次数多，冲击力大，工作效率高，但设备笨重，移动较困难附有桩架、动力等设备，不需要外部能源，机架轻，移动便利，打桩快，燃料消耗少；但桩架高度低，遇硬土或软土不宜使用沉桩速度快，适用性强，施工操作简易安全，能打各种桩，并能帮助卷扬机拔桩； 但不适于打斜桩能用于坚硬土层，打桩效率高，桩不易损坏；但设备较多，当附近有建筑物时，

3、水流易使建筑物沉陷；不能用于打斜桩压桩无振动，对周围无干 扰；不需打桩设备；桩配筋简单，短桩可接，便于运输， 节约钢材；但不能适应多种适用范围1. 适于打细长尺寸的混凝土桩2. 在一般土层及粘土、含有砾 石的土层中均可使用1. 适于打各种桩2. 最适于套管法打就地灌筑混凝土桩1. 适于打各种桩，并可用于打 斜桩2. 使用压缩空气时，可用于水 下打桩3. 可用于拔桩，吊锤打桩1. 最适于打钢板桩、木桩2. 在软弱地基打 12m 以下的混凝土桩1适于打钢板桩、钢管桩、长度在 15m 以内的打入式灌筑桩2适于粉质粘土、松散砂土、黄土和软土，不宜用于岩石、砾石和密实的粘性土地基1. 常用锤击法联合使用

4、适于打大截面混凝土空心管桩 2可用于多种土层，而以砂土、砂砾土或其他坚硬的土层最适宜3不能用于粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度超过 0.5m 的泥炭层1适于软土地基及打桩振动影响邻近建筑物或设备的情况 2可压截面 40cm40cm 以下的钢筋混凝土空心管桩、实心桩桩锤种类传至桩顶，将桩逐节压入土中）优缺点土的情况，如利用桩架压 桩，需要搭架设备，自重大， 运输安装不便适用范围锤型柴油锤（t）锤的动力性能预适用的桩规格持力粘性土粉土一般进入深度（m）静力触探比贯入阻力锤的常用控制贯入度（cm/10 击）设计单桩极限承载力（kN）表 1-2锤重选择表2.02.53.54.56.07.2冲击部分重（t）

5、2.02.53.54.56.07.2总重（t）4.56.57.29.615.018.020002500400050007000冲击力（kN）2000250140005000700010000常用冲程（m）1.82.31.82.31.82.31.82.31.82.31.82.3制方桩、预应力管桩的253535404045455050555560边长或直径（cm）钢管桩直径（cm）404040609090层ps平均值（MPa）持一般进入深度（m）力砂土标准贯入击数 N（未修层正）121.52.5232.53.534100353455550.510.51.5121.52.5232.53.515252

6、03030404045455050-23-3548-40025003000500070001200800160040005000700010000注：1本表仅供选锤用；2. 本表适用于 2060m 长预制钢筋混凝土桩及 4060m 长钢管桩，且桩尖进入硬土层有一定深度。2. 常用桩锤的技术性能2.1 柴油锤柴油锤又分导杆式和筒式两类，其中以筒式柴油锤使用较多，它是一种气缸固定活塞上下往复运动冲击的柴油锤，其特点是柴油在喷射时不雾化，只有被活塞冲击才雾化，其结构合理，有较大的锤击能力，工作效率高，还能打斜桩。国产常用导杆式和筒式柴油锤的技术性能见表 2-1 和表 2-2。此外我国还从国外引进一批

7、筒式柴油锤，以日本和德国生产的为主，如表 2-3 和表 2-4 所示。表 2-1导杆式柴油锤的技术性能桩锤型号D -600D -1200D -1800111锤击部分重量（kg）60012001800锤击部分最大行程（mm）187018002100锤击次数（次/min）507055604550最大锤击能量（kNm）11.221.637.8气缸直径（mm）200250290耗油量（L/h）3.15.56.9燃油箱容量（L）1111.522桩的最大长度（m）8912桩的最大直径（mm）300350400卷扬机：起重量（t）1.51.53.0电机型号JZ21-6JZ21-6JZ22-6电机功率（kW）

8、557.5电机转速（r/min）915915920外形尺寸（m）长宽高4.343.9011.45.44.212.457.55.617.5全机总重（t）6.77.513.9项目筒式柴油锤的技术性能表 2-2表 2-3国外筒式柴油锤的技术性能注：1表中，日本神户制钢所型号系列中带A 者，石川岛建机型号系列中带C 者均为减烟型柴油锤。2. 神户制钢所型号系列中的KB 型表示斜打型桩锤。3. 德尔马克公司生产的如D25-32/33 型，在打 45斜桩时，桩锤长度要加长1m，其总重量也相应增加。4. 表中带 C 字母的表示减烟型柴油锤，带 B 字母的表示斜打型柴油锤；带*的表示水上型，其余均为陆上型。表

9、 2-4 日本三菱重工业株式会社筒式柴油锤的技术性能总熏量（包括起吊装置）kg水冷3350水冷5505水冷7740水冷10305水冷10705水冷19937水冷18362水冷207371916主I 冲击部分重量比150025003500450045007200720080008000燃油消耗鬟L/h5 89- 1413- 20l5 2215- 2225- 3725一3730 4030- 4燃油箱容量L24425570lOO1581 581 58I 贷润滑油消耗量L/h1.21.82.22.63 45 65 - 65 65 6润滑油箱容量L4.77.59.S13.32044444444冷却水箱容

10、量L9513517521021043543S435435冲击次数次m;n42 6042 6042- 6042 6042 6042- 6042- 6042 6042 6冲击部分最大行程mm250025002500250025002500230023002300矗大冲击有效能量kNm4575105135135216216220220，最大瀑发力UJ68011501550200020002800280028002800能 1 容许负总贯人度mm/锤9.09.09.09.09.09.09.09 . 09.0荷 限 度有效贯人度mm锤1.01.0t.O1.0l . o1. O1.0J. 01.0正 常的

11、 打斜 桩 极限151515153030303030适用的桩重量103kgJ. 0 - 2 . 5 1.5 - 4 . 5 2.5- 6. 53. 5- 3. 53. 5- 8. 55- 175- 176- 206一20打钢管桩直径人mm 300450 400- 700 500 800 600 IOOO 600 1 000800 1500800- 1500800- 1500800- 1桩钢筋混凝土桩直径的 工字和H 觅钢桩种mm 250 400 350- 500 400 600 500 800 500 800 800- 1000800- 1000800- 1000 800 一 10mm 2SO

12、 400300- 400 350- 400 400 以 上 400 以 上类钢 板 桩D V 、 同左 打mm同左打 |同左|问左2452 块3 块l9认9的lOl0122O！2010l22O外 长 度形宽度mm4255nun61444207264 邸5854785 l 5175 I 5905 I 59055 灼 5I 5905尺进深mm寸 导杆中心至锤中心距 寓780952注：1表中，日本神户制钢所型号系列中带A 者，石川岛建机型号系列中带C 者均为减烟型柴油锤。2神户制钢所型号系列中的KB 型表示斜打型桩锤。3. 德尔马克公司生产的如D25-32/33 型，在打 45斜桩时，桩锤长度要加长

13、 1m，其总重量也相应增加。4. 表中带C 字母的表示减烟型柴油锤，带B 字母的表示斜打型柴油锤；带*的表示水上型，其余均为陆上型。2.2 汽锤汽锤是以饱和蒸汽为动力，使锤体上下运动冲击桩头进行沉桩。具有结构简单，动力大，工作可靠，能打各种桩等特点，但需配备锅炉，移动较麻烦，目前已很少应用。汽锤有单作用、双作用两类，双作用汽锤的技术性能如表 2-5 所示。性能指标型号（mm）表 2-5 双作用蒸汽锤的技术性能CCCM-703C-35C-32CCCM-742ABP-28C-231总锤重（kg）296837674095445065504450冲击部分重量（kg）680614655113014501

14、130冲程（mm）406450525508500508冲击能（Nm）90601083015880181702500018000冲击次数（次/min）123135125105120105需压缩空气（m3/min）12.7412.7517173017（高）249123752390268931902765外形尺寸（长）560650632660650660(宽）71071080081010038102.3 振动锤振动锤有三种型式，即刚性振动锤、柔性振动锤和振动冲击锤，其中以刚性振动锤应用最多，效果最好。其常用技术性能如表 2-6 所示。振动锤具有沉桩、拔桩两种作用，在桩基施工中应用较多，多与桩架配套使

15、用，亦可不用桩架，起重机吊起即可工作，沉桩不伤桩头，无有害气体。偏心轴转速（r/min） 60015005001500500150050015004001100激振力（kN）671251042511393352095034296975表 2-6电动振动锤的技术性能型号电机功率偏心力矩DZ15（kW）15（Nm）50166DZ3030100375DZ4040133500DZ6060200750D290905002400空载振幅容许拔桩力桩锤全高桩锤振动重力导向中心距（mm）（kN）（mm）（kN）（mm）30.60160022.0033030.80200030.0033041.00230036.

16、0033041.60270050.0033052.40340070.00330DZ120 DZ150 DZF40Y120150407002800100036000318040011004001100-50182883.00380090.0060064494783.004200110.0060014.525.613.51.00310034.00-注：桩锤全高不包括夹桩器和钢丝绳悬挂式隔振装里；桩锤重量不包括夹桩器和配重。3. 桩架选用桩架为打桩的专用起重和导向设备，其作用主要是起吊桩锤和桩或料斗、插桩，给桩导向，控制和调整沉桩位置及倾斜度，以及行走和回转方式移动桩位。按行走方式的不同，桩架可分为

17、滚动式、轨道式、履带式、步履式、悬挂式等（图3-1 和图 3-2、图 3-3）。桩架的选用主要根据所选定的桩锤的形式、质量和尺寸；桩的材料、材质、截面形式与尺寸、桩长和桩的连接方式；桩的种类、桩数、桩的布置方式；作业空间、打入位置；以及打桩的连续程度与工期要求等而定。图 3-1 轨道式打桩架1-顶部滑轮组；2-立柱；3-锤和桩起吊用钢丝绳；4-斜撑；5-吊锤和桩用卷扬机；6-操作室；7-配重；8-底盘；9-轨道/i7图 3-2 步履式打桩架1-顶部滑轮组；2-立柱；3-锤和桩起吊用钢丝绳；4-斜撑；45-吊锤和桩用卷扬机；6-操作室；7-配重；8-步履式底盘图 3-3 悬挂式履带打桩架1-顶部

18、滑轮组；2-锤和桩起吊用钢丝绳；3-立柱；4-履带式起重机桩架主要由底盘、导杆、斜杆、滑轮组和动力设备等组成。桩架的高度可按桩长需要分节组装，每节长 34m。桩架的高度一般等于桩长滑轮组高桩锤长度桩帽高度起锤移位高度（取 12m）。桩架的种类很多，应用较广的为万能桩架、履带式桩架和步履桩架，其常用型号及技术性能见表 3-1、表 3-2、表 3-3、表 3-4 和表 3-5。9.54.56.84.4外形尺寸（长宽高）（m）23.217.3147.338.6表 3-1国产万能轨道式打桩架型号J-40ZJAZDJG40/4D-12DJG25JZ-40项目D25，D25/32适应最大柴油锤型号D1-1

19、800D2-40D2-25/32D2-25D25D40K25，K35，K45D2-35DZ1-8000适应最大振动沉拔桩锤型号DZ-40AD2-40ADZ60DZ90VM4-10000沉桩最大长度（m）15121420181820沉桩最大直径预制桩400400250250500500400400（mm）沉管灌筑桩d273d325325（桩管长 21.7m）400沉桩时回转半径（m）4.122.833.0沉桩时最大加压力（kN）508080最大拔桩力（kN）300250250起重能力（kN）303092电动机功率（kW）287.530导杆允许前倾最大角度（）55555导杆允许后倾最大角度（）55

20、18.518.55上平台回转角度（）360360360360上平台回转速度（r/min）0.40.380.340.30.30.34桩架行走速度（m/min）3.57.83,54.84.83轮距（mm）400032004000440044004000打桩架总重量（kg）320004700044500330003300033800注：J-40、ZJA 型由北京桩工机械厂生产；ZDJG40/4 由连云港机械厂生产；D12 型由天津搅拌机厂生产；DJG25、JZ40 型由建筑机械综合所生产。型号项目沉桩最大深度（m） 沉桩最大直径（mm）ZJ40JZJ601DJ20JDJ25J184002550020

21、40025500表 3-2国产 DZ 系列万能轨道式打桩架项目最大加压力（kN）120200100160最大拔桩力（kN）150250200300配用振动锤最大功率（kW）40604060导杆允许前倾最大角度（）10101010导杆允许后倾最大角度（）5555主卷扬机最大牵引力（kN）30503050主卷扬机功率（kW）1118.51117移架卷扬机最大牵引力（kN）15201515移架卷扬机功率（kW）5.55.54.54.5斜撑减速器最大轴向力（kN）20302020斜撑减速器功率（kW）2122.22121外形尺寸（长宽高）（m）1110241112309.610251010重量（不包括

22、锤）（kg）18000265001750020000型号ZJ40JZJ601DJ20JDJ25J50注：ZJ401、Z160J 型由瑞安建机厂生产；DJ20J、DZ25J 型由振中工程机械厂生产。表 3-3悬挂式履带桩架的技术性能项目型号DJU18DJU25DJU40DJU60DJU100适应最大柴油锤型号D18D25D40D60D100导杆长度（mm）2124273333锤轨中心距（mm）330330330600330/600600330/600导杆前倾（）55555倾斜范围后倾（）18.518.518.5-导杆水平调整范围（mm）200200200200200桩架负荷能力（kN）10016

23、0240300500桩架行走速度（km/h）0.50.50.50.50.5上平台回转速度（r/min）11111履带运输时全宽（mm）33003300330033003300履带工作时外扩后宽（mm）-396039603960接地比压（MPa）0.0980.0980.1200.1200.120发动机功率（kW）607597120134179134179134179桩架作业时总重量（kg）40000500006000080000100000表 3-4步履式桩架主要技术性能型号基本参数与尺寸DJB12DJB18DJB25DJB40项目与单位DJB60*DJB100适用最大柴油锤型号12182540

24、60100导杆长度A（m）182124273340导杆前倾（）555555倾斜范围后倾（）18.518.518.518.5-上平台回转角度（）120120120360360360桩架负荷能力（kN）60100160240300500桩架行走速度（km/h）0.50.50.50.50.50.5上 平 台 回 转 速 度（r/min）111111履板轨距C（mm）300038004400440060006000履板长度X（mm）60006000800080001000010000接地比压（MPa）0.0980.0980.1200.1200.1200.120桩架总重量（kg）140002400036

25、0004800070000120000锤导轨中心口距（mm）330330330330600600330/600330/600注：*为建议值。表 3-5振动锤用 DJ 型打桩架技术性能项目DJ20J 型DJ25J 型DJB25 型DJB60 型沉桩最大深度（m）20252026沉桩最大直径（m）400500500600最大加压力（kN）100160-最大拔桩力（kN）200300250350配用振动锤最大功率（kW）4060立柱允许前倾最大角度（）101059立柱允许后倾最大角度（）5553主卷扬机最大牵引力（kN）3050-主卷扬机功率（kW）1117-外形尺寸（长宽高）（m）9.610251

26、010309.87.024.513.56.135重量（不包括锤）（t）17.5203060注：DJ20J、DJ25J 型由浙江振中机械厂生产；DJB25、DJB60 型由甘肃兰州建筑通用机械总厂生产。4. 常用灌筑桩钻孔机械按成孔方法不同分为冲击式钻孔机、冲抓锥成孔机、螺栓钻孔机、转盘式（回转式）钻机）、潜水钻机等，常用灌筑桩钻孔机械型号及技术性能见表 4-1表7-62。型号性能指标SPC300HGJC-40HGJD-1500YKC-31CZ-22CZ-30KCL-100钻孔最大直径（mm）7007002000（土层）1500（岩层）150080012001000表 4-1国产常用冲击钻机技术

27、性能（长宽高）钻孔最大深度（m）808050120150180150冲击行程（mm）600350500350100010001000100025，50，29，30，40，45，40，45，40，45，7231505050冲击钻重量（kg）-2940-150025001500卷筒提升力（kN）303039.255203020驱动动力功率（kW）1181186360224030钻机重量（kg）150001500020500-6850136706100500，650500，6501001000冲击频率（次/min）2072030生产单位天津探机厂张家口探机厂洛阳矿机厂太原矿机厂性能指标型号表 4-2

28、 冲抓锥成孔机的规格与技术性能A-3 型A-5 型成孔直径（mm）480600450600最大成孔深度（m）1010抓锥长度（mm）22562365抓片张开直径（mm）450430抓片数（个）44提升速度（m/min）1518卷扬机起重（t）2.02.5平均工效（孔/台班）56（深 58）56（深 58）适应土质条件粘土夹石或砂卵石类土-表 4-3螺旋钻孔机规格与技术性能LZ 型KL600 型BZ-1 型ZKL400BQZ 型步DZ 型步履项目长螺旋钻螺旋钻机短螺旋钻（ZKL600）履式钻孔机式钻孔机钻孔机钻孔最大直径（mm）300、600400、500300800400（600）400100

29、01500钻孔最大深度（m）1515、158、11、81216830钻杆长度（m）-18.3、18.8-229-钻头转速（r/min）631165045808538.5钻进速度（m/min）1.0-3.1-10.2电机功率（kw）4050、554030552222外形尺寸（m）-8412.564.116型号技术性能钻孔直径（mm）GPS-15SPJT-300SPC-500QJ250ZJ150-1G-4BRM-1BRM-480015050050035060025001500100012503000钻孔深度（m）转盘扭矩（kNm）5030010017.717.7-68.6701003.550204

30、0603.3401001580表 4-4常用国产转盘式循环钻机技术性能转盘转速（r/min）13424012842203124019.522120108012.1952635钻孔方式加压进给方式泵吸反循环-正反循环-正循环-正反循环自重正反循环自重正反循环-正反循环配重正反循环配重驱动功率（kW）3040759555202275重量（kg）150001100025000130001000-920032000技术性能指标型号KQ-800GZQ-800KQ-1250AGZQ-1250AKQ-1500钻孔深度（m）8050805080钻孔直径（mm）4508008004501250125080015

31、0主轴转速（r/min）200200454538.5最大扭矩（kNm）1.901.074.604.766.87潜水电机功率（kW）2222222237潜水电机转速（r/min）960960960960960钻进速度（m/min）0.31.00.31.00.31.00.160.200.060.表 4-5潜水钻机的规格、型号及技术性能长度（mm）43064300560053506850整机外形尺寸宽度（mm）32602230310022203200高度（mm）702064508742874210500主机重量（t）0.550.550.700.701.00整机重量（t）7.284.6010.467.5015.43注：GZQ 型由河北新河钻机厂生产。