723 桩基施工机械设备的选用.docx
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723桩基施工机械设备的选用
7-2-3桩基施工机械设备的选用
7-2-3-1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7-45。
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7-46选用。
……
桩锤适用范围参考表表7-45
桩锤种类
优缺点
适用范围
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）
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
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
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）
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
1．适于打各种桩
2．最适于套管法打就地灌筑混凝土桩
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）
冲击次数多，冲击力大，工作效率高，但设备笨重，移动较困难
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
柴油桩锤
（利用燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动夯击桩顶）
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
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
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）
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
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
射水沉桩
（利用水压力冲刷桩尖处土层，再配以锤击沉桩）
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，水流易使建筑物沉陷；不能用于打斜桩
1．常用锤击法联合使用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
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，通过卷扬机的牵引传至桩顶，将桩逐节压入土中）
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
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40cm×40cm以下的钢筋混凝土空心管桩、实心桩
锤重选择表表7-46
锤型
柴油锤（t）
2.0
2.5
3.5
4.5
6.0
7.2
锤的动力性能
冲击部分重（t）
2.0
2.5
3.5
4.5
6.0
7.2
总重（t）
4.5
6.5
7.2
9.6
15.0
18.0
冲击力（kN）
2000
2000~2501
2500~400
4000~5000
5000~7000
7000~10000
常用冲程（m）
1.8~2.3
1.8~2.3
1.8~2.3
1.8~2.3
1.8~2.3
1.8~2.3
适用的桩规格
预制方桩、预应力管桩的边长或直径（cm）
25~35
35~40
40~45
45~50
50~55
55~60
钢管桩直径（cm）
φ40
φ40
φ40
φ60
φ90
φ90~φ100
持力层
粘性土
粉土
一般进入深度（m）
1~2
1.5~2.5
2~3
2.5~3.5
3~4
3~5
静力触探比贯入阻力ps平均值（MPa）
3
4
5
＞5
＞5
＞5
持力层
砂土
一般进入深度（m）
0.5~1
0.5~1.5
1~2
1.5~2.5
2~3
2.5~3.5
标准贯入击数N（未修正）
15~25
20~30
30~40
40~45
45~50
50
锤的常用控制贯入度（cm/10击）
-
2~3
-
3~5
4~8
-
设计单桩极限承载力（kN）
400~1200
800~1600
2500~4000
3000~5000
5000~7000
7000~10000
注：
1．本表仅供选锤用；
2．本表适用于20~60m长预制钢筋混凝土桩及40~60m长钢管桩，且桩尖进入硬土层有一定深度。
7-2-3-2常用桩锤的技术性能
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7-47和表7-48。
此外我国还从国外引进一批筒式柴油锤，以日本和德国生产的为主，如表7-49和表7-50所示。
导杆式柴油锤的技术性能表7-47
项目
桩锤型号
D1-600
D1-1200
D1-1800
锤击部分重量（kg）
600
1200
1800
锤击部分最大行程（mm）
1870
1800
2100
锤击次数（次/min）
50~70
55~60
45~50
最大锤击能量（kN·m）
11.2
21.6
37.8
气缸直径（mm）
200
250
290
耗油量（L/h）
3.1
5.5
6.9
燃油箱容量（L）
11
11.5
22
桩的最大长度（m）
8
9
12
桩的最大直径（mm）
300
350
400
卷扬机：
起重量（t）
1.5
1.5
3.0
电机型号
JZ21-6
JZ21-6
JZ22-6
电机功率（kW）
5
5
7.5
电机转速（r/min）
915
915
920
外形尺寸（m）长×宽×高
4.34×3.90×11.4
5.4×4.2×12.45
7.5×5.6×17.5
全机总重（t）
6.7
7.5
13.9
筒式柴油锤的技术性能表7-48
国外筒式柴油锤的技术性能表7-49
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。
日本三菱重工业株式会社筒式柴油锤的技术性能表7-50
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。
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7-51所示。
双作用蒸汽锤的技术性能表7-51
性能指标
型号
CCCM-703
C-35
C-32
CCCM-742A
BP-28
C-231
总锤重（kg）
2968
3767
4095
4450
6550
4450
冲击部分重量（kg）
680
614
655
1130
1450
1130
冲程（mm）
406
450
525
508
500
508
冲击能（N·m）
9060
10830
15880
18170
25000
18000
冲击次数（次/min）
123
135
125
105
120
105
需压缩空气（m3/min）
12.74
12.75
17
17
30
17
锤的外形尺寸（高）
2491
2375
2390
2689
3190
2765
（mm）（长）
560
650
632
660
650
660
（宽）
710
710
800
810
1003
810
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7-52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。
电动振动锤的技术性能表7-52
型号
电机
功率
（kW）
偏心
力矩
（N·m）
偏心轴
转速
（r/min）
激振力
（kN）
空载
振幅
（＞mm）
容许拔
桩力
（＜kN）
桩锤
全高
（≤mm）
桩锤振
动重力
（≤kN）
导向中
心距
（mm）
DZ15
15
50~166
600~1500
67~125
3
0.60
1600
22.00
330
DZ30
30
100~375
500~1500
104~251
3
0.80
2000
30.00
330
DZ40
40
133~500
500~1500
139~335
4
1.00
2300
36.00
330
DZ60
60
200~750
500~1500
209~503
4
1.60
2700
50.00
330
D290
90
500~2400
400~1100
429~6975
5
2.40
3400
70.00
330
DZ120
120
700~2800
400~1100
501~828
8
3.00
3800
90.00
600
DZ150
150
1000~3600
400~1100
644~947
8
3.00
4200
110.00
600
DZF40Y
40
0~3180
-
14.5~25.6
13.5
1.00
3100
34.00
-
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。
7-2-3-3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，桩架可分为滚动式、轨道式、履带式、步履式、悬挂式等（图7-47和图7-48、图7-49）。
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7-47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
图7-48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；
5-吊锤和桩用卷扬机；6-操作室；7-配重；8-步履式底盘
图7-49悬挂式履带打桩架
1-顶部滑轮组；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3~4m。
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1~2m）。
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7-53、表7-54、表7-55、表7-56和表7-57。
国产万能轨道式打桩架表7-53
型号
项目
J-40
ZJA
ZDJG40/4
D-12
DJG25
JZ-40
适应最大柴油锤型号
D25，D25/32
K25，K35，K45
D1-1800
D2-40
D2-35
D2-25/32
D2-25
D25
D40
适应最大振动沉拔桩锤型号
DZ1-8000
VM4-10000
DZ-40A
D2-40A
DZ60
DZ90
沉桩最大长度（m）
15
12
14
20
18
18
20
沉桩最大直径
（mm）
预制桩
400×400
250×250
500×500
400×400
沉管灌筑桩
d273~d325
325（桩管长21.7m）
400
沉桩时回转半径（m）
4.12
2.83
3.0
沉桩时最大加压力（kN）
50
80
80
最大拔桩力（kN）
300
250
250
起重能力（kN）
30
30
92
电动机功率（kW）
28
7.5
30
导杆允许前倾最大角度（°）
5
5
5
5
5
导杆允许后倾最大角度（°）
5
5
18.5
18.5
5
上平台回转角度（°）
360
360
360
360
上平台回转速度（r/min）
0.4
0.38
0.34
0.3
0.3
0.34
桩架行走速度（m/min）
3.5
7.8
3,5
4.8
4.8
3
轮距（mm）
4000
3200
4000
4400
4400
4000
打桩架总重量（kg）
32000
47000
44500
33000
33000
33800
外形尺寸（长×宽×高）（m）
9.5×4.5×23.2
6.8×4.4×17.3
14×7.3×38.6
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。
国产DZ系列万能轨道式打桩架表7-54
型号
项目
ZJ40J
ZJ601
DJ20J
DJ25J
沉桩最大深度（m）
18
25
20
25
沉桩最大直径（mm）
400
500
400
500
最大加压力（kN）
120
200
100
160
最大拔桩力（kN）
150
250
200
300
配用振动锤最大功率（kW）
40
60
40
60
导杆允许前倾最大角度（°）
10
10
10
10
导杆允许后倾最大角度（°）
5
5
5
5
主卷扬机最大牵引力（kN）
30
50
30
50
主卷扬机功率（kW）
11
18.5
11
17
移架卷扬机最大牵引力（kN）
15
20
15
15
移架卷扬机功率（kW）
5.5
5.5
4.5
4.5
斜撑减速器最大轴向力（kN）
20
30
20
20
斜撑减速器功率（kW）
2×1
2×2.2
2×1
2×1
外形尺寸（长×宽×高）（m）
11×10×24
11×12×30
9.6×10×25
10×10×50
重量（不包括锤）（kg）
18000
26500
17500
20000
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。
悬挂式履带桩架的技术性能表7-55
型号
项目
DJU18
DJU25
DJU40
DJU60
DJU100
适应最大柴油锤型号
D18
D25
D40
D60
D100
导杆长度（mm）
21
24
27
33
33
锤轨中心距（mm）
330
330
330
600
330/600
600
330/600
导杆
倾斜范围
前倾（°）
5
5
5
5
5
后倾（°）
18.5
18.5
18.5
-
-
导杆水平调整范围（mm）
200
200
200
200
200
桩架负荷能力（kN）
≥100
≥160
≥240
≥300
≥500
桩架行走速度（km/h）
≤0.5
≤0.5
≤0.5
≤0.5
≤0.5
上平台回转速度（r/min）
＜1
＜1
＜1
＜1
＜1
履带运输时全宽（mm）
≤3300
≤3300
≤3300
≤3300
≤3300
履带工作时外扩后宽（mm）
-
-
3960
3960
3960
接地比压（MPa）
＜0.098
＜0.098
＜0.120
＜0.120
＜0.120
发动机功率（kW）
60~75
97~120
134~179
134~179
134~179
桩架作业时总重量（kg）
40000
50000
60000
80000
100000
步履式桩架主要技术性能表7-56
型号
基本参数与尺寸
项目与单位
DJB12
DJB18
DJB25
DJB40
DJB60*
DJB100
适用最大柴油锤型号
12
18
25
40
60
100
导杆长度A（m）
18
21
24
27
33
40
锤导轨中心口距（mm）
330
330
330
330
600
330/600
600
330/600
导杆
倾斜范围
前倾（°）
5
5
5
5
5
5
后倾（°）
18.5
18.5
18.5
18.5
-
-
上平台回转角度（°）
≥120
≥120
120
360
360
360
桩架负荷能力（kN）
≥60
≥100
≥160
≥240
≥300
≥500
桩架行走速度（km/h）
≥0.5
≤0.5
≥0.5
≤0.5
≤0.5
≤0.5
上平台回转速度（r/min）
＜1
＜1
＜1
＜1
＜1
＜1
履板轨距C（mm）
3000
3800
4400
4400
6000
6000
履板长度X（mm）
6000
6000
8000
8000
10000
10000
接地比压（MPa）
＜0.098
＜0.098
＜0.120
＜0.120
＜0.120
＜0.120
桩架总重量（kg）
≤14000
≤24000
≤36000
≤48000
≤70000
≤120000
注：
*为建议值。
振动锤用DJ型打桩架技术性能表7-57
项目
DJ20J型
DJ25J型
DJB25型
DJB60型
沉桩最大深度（m）
20
25
20
26
沉桩最大直径（m）
400
500
500
600
最大加压力（kN）
100
160
-
-
最大拔桩力（kN）
200
300
250
350
配用振动锤最大功率（kW）
40
60
立柱允许前倾最大角度（°）
10
10
5
9
立柱允许后倾最大角度（°）
5
5
5
3
主卷扬机最大牵引力（kN）
30
50
-
-
主卷扬机功率（kW）
11
17
-
-
外形尺寸（长×宽×高）（m）
9.6×10×25
10×10×30
9.8×7.0×24.5
13.5×6.1×35
重量（不包括锤）（t）
17.5
20
30
60
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。
7-2-3-4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7-58~表7-62。
国产常用冲击钻机技术性能表7-58
型号
性能指标
SPC300H
GJC-40H
GJD-1500
YKC-31
CZ-22
CZ-30
KCL-100
钻孔最大直径（mm）
700
700
2000（土层）
1500（岩层）
1500
800
1200
1000
钻孔最大深度（m）
80
80
50
120
150
180
150
冲击行程（mm）
500，650
500，650
100~1000
600~1000
350~1000
500~1000
350~1000
冲击频率（次/min）
25，50，72
20~72
0~30
29，30，31
40，45，50
40，45，50
40，45，50
冲击钻重量（kg）
-
-
2940
-
1500
2500
1500
卷筒提升力（kN）
30
30
39.2
55
20
30
20
驱动动力功率（kW）
118
118
63
60
22
40
30
钻机重量（kg）
15000
15000
20500
-
6850
13670
6100
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
冲抓锥成孔机的规格与技术性能表7-59
性能指标
型号
A-3型
A-5型
成孔直径（mm）
480~600
450~600
最大成孔深度（m）
10
10
抓锥长度（mm）
2256
2365
抓片张开直径（mm）
450
430
抓片数（个）
4
4
提升速度（m/min）
15
18
卷扬机起重（t）
2.0
2.5
平均工效（孔/台班）
5~6（深5~8）
5~6（深5~8）
适应土质条件
粘土夹石或砂卵石类土
-
螺旋钻孔机规格与技术性能表7-60
项目
LZ型
长螺旋钻
KL600型
螺旋钻机
BZ-1型
短螺旋钻
ZKL400（ZKL600）
钻孔机
BQZ型步
履式钻孔机
DZ型步履
式钻孔机
钻孔最大直径（mm）
300、600
400、500
300~800
400（600）
400
1000~1500
钻孔最大深度（m）
15
15、15
8、11、8
12~16
8
30
钻杆长度（m）
-
18.3、18.8
-
22
9
-
钻头转速（r/min）
63~116
50
45
80
85
38.5
钻进速度（m/min）
1.0
-
3.1
-
1
0.2
电机功率（kw）
40
50、55
40
30~55
22
22
外形尺寸（m）
（长×宽×高）
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