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        樹根樁法的設(shè)計(jì)與施工研究

        2013-09-28 08:46:48王海波
        河南建材 2013年5期
        關(guān)鍵詞:樹根清孔鉆機(jī)

        王海波

        秦皇島市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院(066001)

        0 前言

        樹根樁是采用鉆機(jī)在地基中成孔,放入鋼筋或鋼筋籠,采用壓力通過(guò)注漿管向孔中注入水泥漿或水泥砂漿,形成小直徑的鉆孔灌注樁,主要應(yīng)用于荷載較小的中小型工業(yè)與民用建筑,不僅適用于新建工程的地基處理,也適用于現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)托換與加固,特別適用于施工場(chǎng)地狹窄、低矮的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)[1]。樹根樁不僅可以承受壓力,亦可承受拉力,一般把一束不同方向的小樁稱之為樹根樁。樹根樁的應(yīng)用范圍主要有:

        1)由于上部荷載的增加,導(dǎo)致建筑物地基、基礎(chǔ)承載力不足;

        2)由于設(shè)計(jì)或施工等原因,導(dǎo)致建筑物發(fā)生不均勻沉降;

        3)市政工程穿越建筑物基礎(chǔ)下部土層,為防止建筑物發(fā)生不均勻沉降[2];

        4)邊坡加固、地基加固等。

        1 樹根樁法的設(shè)計(jì)與施工

        樹根樁的直徑一般為150~300 mm,樁長(zhǎng)一般控制在30 m,樁的布置可采用直樁型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)斜樁型。樹根樁的單樁豎向承載力的確定,應(yīng)綜合考慮既有建筑的地基變形條件限制和樁身材料的強(qiáng)度要求,由單樁載荷試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),也可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定估算[3]。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不小于C20,鋼筋籠外徑宜小于設(shè)計(jì)樁徑40~60 mm。主筋不宜少于3根。對(duì)軟弱地基,主要承受豎向荷載時(shí)的鋼筋長(zhǎng)度不得小于1/2樁長(zhǎng);主要承受水平荷載時(shí)應(yīng)全長(zhǎng)配筋。樹根樁設(shè)計(jì)時(shí),尚應(yīng)對(duì)既有建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行有關(guān)承載力的驗(yàn)算。當(dāng)不滿足上述要求時(shí),應(yīng)先對(duì)原基礎(chǔ)進(jìn)行加固或增設(shè)新的樁承臺(tái)。

        樹根樁的施工應(yīng)注意:

        1)可采用鉆機(jī)成孔,樁位平面允許偏差±20 mm;

        2)鋼筋籠宜整根吊放。

        3)注漿管應(yīng)直插到孔底,注漿材料可采用水泥漿液、水泥砂漿或細(xì)石混凝土,當(dāng)采用碎石填灌時(shí),注漿應(yīng)采用水泥漿。注漿施工時(shí)應(yīng)采用間隔施工、間歇施工或增加速凝劑摻量等措施,以防止出現(xiàn)相鄰樁冒漿和串孔現(xiàn)象。樹根樁施工不應(yīng)出現(xiàn)縮頸和塌孔[4]。

        4)拔管后應(yīng)立即在樁頂填充碎石,并在1~2 m范圍內(nèi)補(bǔ)充注漿。

        樹根樁質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:

        1)每3~6根樁應(yīng)留一組試塊,測(cè)定抗壓強(qiáng)度。

        2)采用載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)樹根樁的豎向承載力,有經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可采用動(dòng)測(cè)法檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。

        2 工程案例

        某工廠高位水箱總荷載為300 t,地面以下4.5~4.8 m范圍為人工雜填土。地基處理采用直徑150 mm、樁長(zhǎng)15 m的樹根樁,內(nèi)置三角形的鋼筋籠。每側(cè)19根,采用中心距池壁600 mm和1 000 mm的交錯(cuò)布置方式。本工程地基土質(zhì)較差,容易塌孔,造成鉆孔困難,并且樹根樁穿過(guò)原水泵房的混凝土基礎(chǔ),影響施工速度,并且現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)地狹窄。綜合各方面因素,確定的施工流程為:樁孔定位→樁機(jī)就位→鉆孔→清孔→拔鉆桿→插鋼筋籠及注漿管→填碎石→注清水→第一次壓力注漿→第二次壓力注漿→樁頭處理。

        2.1 樁機(jī)就位

        場(chǎng)地整平墊實(shí),根據(jù)樁位鋪設(shè)鉆機(jī)的行走軌道。采用MGJ-50型錨桿鉆機(jī),根據(jù)工程要求配備150 mm回轉(zhuǎn)式鉆頭。

        2.2 鉆孔

        鉆孔過(guò)程中,通過(guò)調(diào)整鉆機(jī)動(dòng)力輸出來(lái)適應(yīng)土層的變化,確保鉆孔過(guò)程中鉆機(jī)平穩(wěn)。根據(jù)需要,相應(yīng)接長(zhǎng)鉆桿,以滿足設(shè)計(jì)要求的深度。為防止塌孔,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)泥漿池,鉆進(jìn)過(guò)程中,進(jìn)行泥漿護(hù)壁。

        2.3 清孔

        鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,注入清水,開動(dòng)鉆機(jī)空鉆,進(jìn)行清孔作業(yè)。

        2.4 插鋼筋籠及注漿管

        清孔后插入鋼筋籠,上下兩節(jié)鋼筋籠采用焊接連接。鋼筋籠中心設(shè)置注漿管,注漿管的下端距孔底為300 mm左右,施工中應(yīng)防止將碎土帶入孔內(nèi)。

        2.5 填碎石

        完成鋼筋籠插入作業(yè)后,向孔中填入粒徑為5~13 mm的碎石,邊填充邊輕擊鋼筋籠,以保證填料密實(shí)。

        2.6 注漿

        注漿采用525號(hào)普通硅酸鹽水泥。第一次注漿完成后,穩(wěn)定半小時(shí),進(jìn)行二次注漿,二次注漿應(yīng)邊注漿邊拔出注漿管。

        3 結(jié)語(yǔ)

        本工程共采用33根樹根樁,工程結(jié)束后,由相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)樁的完整性進(jìn)行檢測(cè),抽測(cè)11根,完整10根,基本完整1根,完整性達(dá)到100%,施工效果較好。目前,該工程投入使用近一年,沒有出現(xiàn)明顯沉降現(xiàn)象,可見樹根樁法處理雜填土地基效果較好,并且能很好的適應(yīng)施工場(chǎng)地狹窄的情況。

        [1]彭富強(qiáng),袁航,易金華.樹根樁在隧道進(jìn)出口松散堆積體加固中的應(yīng)用[J].中外公路,2012,(03).

        [2]焦志鵬.建筑地基處理及加固技術(shù)初探[J].科技信息,2012(08).

        [3]王霞,郭志剛.淺談土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)[J].民營(yíng)科技,2012(05).

        [4]譚斌.注漿樹根樁性能及施工注意事項(xiàng)研究[J].科技風(fēng),2012(01).

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