锤击桩是高层建筑桩基础施工中常用的桩型之一。早期的锤击桩采用的是钢筋混凝土预制实心桩，这种桩挤土很大，引起土体隆起，对周围环境造成很大影响,所以只适用于郊外空地施工。近几年来，为减少挤土效应对周围环境的危害，预应力钢筋混凝土管桩、钢管桩、H型钢桩等应运而生，同时在环保方面，对沉桩噪音、振动、挤土等的监控、检测和防护措施综合技术有了很大发展，有效地减少了锤击桩对周围环境的不利影响，因而，在近几年的高层建筑桩基础中，锤击桩仍占有一席之地。

一、工作原理与特点
锤击桩就是利用各种桩锤(包括落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等)的反复跳动冲击力和桩体的自重,克服桩身的侧壁摩阻力和桩端土层的阻力,将桩体沉到设计标高的一种施工方法。多种桩锤中,又以筒式柴油锤为使用最为广泛的一种,它是以轻质柴油为燃料,利用冲击部分的冲击力和燃烧压力为驱动力,引起锤头跳动夯击桩顶。
该工法具有振动大、噪声高、扰民严重、在N>30的砂层中沉桩困难等缺点,同时,它也存在着施工简单、施工质量易控制、工期短、在相同土层地质条件下单桩承载力最高、造价低等优点。
二、适用范围
本工法主要用于高层建筑的桩基础施工,尤其适合在郊区及周围建筑物稀少或无重要地下管线通过的区域施工。施工区域的土层宜以淤泥质粘土、粘土、粉土和N<30的土层为主,对于以N>30的土层或碎石土为主的土层,则会给沉桩带来一定的困难。对于所选用的桩,有钢筋混凝土预制桩、钢管桩及钢筋混凝土预应力管桩等,宜根据土层的好坏、不同的桩尖持力层及单桩承载力要求分别选用。
三、施工工艺
(一)工艺流程(见图3.1)
(二)施工工艺
(1)桩机就位调整,使桩架(或挺杆)处于铅垂状态,并在拟打桩的侧面或桩架上设置标尺。
(2)根据桩长,采用合适的吊点将下节桩吊起,并令其垂直对准桩位中心,将桩锤下的桩帽(已加好缓冲垫材)徐徐松下套住桩顶,解除吊钩,检查并使桩锤、桩帽与桩三者处于同一轴线上,且垂直插入土中。
(3)起锤轻压或锤击,在两台经纬仪的校核下,使桩保持垂直,即可正式沉桩。
(4)当下节桩顶近地表50cm,即可停打,用同样方法吊起上节桩,与下节桩对正后,即可接桩。
(5)焊接接桩完毕后,方可继续沉上节桩。
(6)当上节桩桩顶距地表50cm,选用合适的送桩器送桩,并使送桩器中心线与桩身中心线吻合一致。送桩到设计标高后,再拔出送桩器。
(7)桩机移位,进入下一根桩位。
四、施工及操作要点
(1)打桩场地首先要求平整,其次,场地要有一定的承载力,能够承受打桩机的压力。通常达到0.2～0.3MPa以上即可满足要求。当原地基的承载能力低于0.2～0.3MPa时，应先进行地基加固。一般可采用填土、铺砂石、钢道板、枕木等施工措施，也可同时采用其中多种方法。
(2)预制桩应在强度与龄期均达到要求后，方可锤击。
(3)沉桩前,要先进行桩位探摸,确定桩位下无障碍物时方可插桩。
(4)在市区施工或周围建筑物及管线较复杂时,应先采取一定的环保措施,确保周围环境不受影响。如控制打桩时间及打桩速率、钻打结合、开挖防震沟、打应力消散孔等。
(5)合理安排沉桩流水,避免向单一方向推进。当桩距小于3.5倍桩径(桩宽时),打桩顺序应符合下列规定:①对于密集桩群,自中间向两个方向或向四周对称施打;②当一侧毗邻建筑物时,由建筑物一侧向另一侧施打;③应严格遵守“先密后稀、先深后浅、先长后短”三原则施打。
(6)如为钢筋混凝土预制桩,当其经过起吊运输,至达到打桩位置时,对桩的外观要进行一次检查(一般在混凝土表面浇水后,裂缝暴露较明显)。如裂缝不大,可用角铁局部加固,如有贯通横向裂缝或较长的纵向裂缝,则应将该桩剔除不用。
(7)在开始锤击时,落距宜小些,或采用“冷锤”。当入土一定深度,并待桩稳定且经经纬仪双向校正其垂直度合格后,再按正常的落距沉桩。沉桩过程中,注意桩身是否发生位移或倾斜,若有不正常,应及时纠正,并同时做好沉桩记录。
(8)如打钢管桩,焊接宜采用多层焊,且每层焊缝的接头应错开,焊渣应清除。
(9)钢管桩焊接时，气温低于0OC或雨雪天，无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接。
(10)如打钢筋混凝土预制桩,则焊接用的角钢宜用低碳钢,焊条宜用结E43。
(11)接桩时,上下桩的中心线偏差不得大于5mm,节点弯曲矢高不得大于桩长的0.5%,且不大于20mm。
(12)预制桩焊接时,预埋件应保持清洁,上下节桩之间若有间隙应用楔形铁片填实焊牢。
(13)预制桩焊接时,宜采用对角同时焊接。焊缝要求连续饱满,符合技术规范要求。
(14)焊接完毕后,应会同有关工程各方检查焊缝质量。经检验合格后继续沉桩。
(15)送桩帽内的缓冲弹性衬垫应平整,且应经常更换，以免打坏桩头。
(16)送桩时,记录员应根据设计桩顶高程及水准仪的高度,计算出送桩深度,并经复核无误后,在送桩器上作出深度标记,将桩送至设计标高。
(17)打桩过程中如发现打桩的贯入度突然过小,有严重回弹、发生倾斜或位移时,应立即停锤,并及时向有关方汇报,经有关单位研究后方可继续沉桩。
(18)桩基施工中的停打标准:
①桩尖位于软土层时,以标高控制为主,贯入度仅作参考;
②当桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中等密实以上的砂土等土层时,以贯入度控制为主,桩端标高作参考;
③贯入度已满足要求,而桩尖未到达标高时,应继续锤击3阵,每阵为10击的平均贯入度不大于设计规定的数量加以确认,必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。
④当地基土质变化较复杂时，有时尚可以“桩的总锤击数控制”法和“最后5m锤击数控制”法来判定桩是否停打的辅助标准，以避免桩身锤击数过多和锤击应力过大而产生疲劳破损现象。