【试论树根桩法在建筑施工加固中的应用】树根桩加固

来源:幼儿教育 发布时间:2019-03-28 05:39:01 点击:

  摘要:使用树根桩法为建筑施工加固30年代初起源于意大利,近年来有7很大的发展。它比较适用于荷载小而且分散的中小型工业与民用建筑施工加固。树根桩法不仅可用于新建工程的地基处理,也可用于建成工程的基础托换,特别是适合于场地狭窄、净空间低矮的施工现场采用。它不仅以承受压力。也可承受拉力或拉压交替的荷载。本文针对树根桩的基础理论进行了论述,同时,又阐明7树根桩的基本施工工艺,以供大家参考。
  关键词:树根桩 理论 施工工艺
  
  一、树根桩的基本理论
  
  1.涵义。
  何为树根桩?一束不同方向的小桩便可称为树根桩。
  树根桩类似于小直径的钻孔灌注桩,直径通常为150mm至200mm,最大的300mm,桩长一般小于30m,根据受力情况可作成垂直桩或斜桩。在市政工程中树根桩可用作基坑围护结构,也可用作侧向支护,保护地下管线和临近建筑物,还可用作抗渗帷幕,防止出现流砂。作为一根桩,可以承受垂直荷载增加地基的承载力。它是利用小型钻机按设计直径,钻至设计深度,然后放入钢筋笼,同时放入灌浆管注入水泥浆或水泥砂浆,结合碎石骨料成桩。树根桩可以根据需要做成垂直的或是倾斜的,也可以是单根的也可以是成束的,还可以是端承桩也可以是摩擦桩。
  
  2.树根桩法的适用范围。
  树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土,粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基土上既有建筑的修复和增层、古建筑的整修、地下铁道的穿越等状况的加固工程。
  
  3.在进行树根桩施工时应充分考量下列条件:
  (1)桩位平面允许偏差土20mm,直桩垂直度和斜桩倾斜度偏差均应按设计要求不得大于1%。
  (2)可采用钻机穿过原基础混凝土成孔。在土层中钻孔时宜采用清水或天然泥浆护壁,也可采用套管做护壁。
  (3)钢筋笼宜整根吊放。当分节吊放时节间钢筋搭接焊缝长度双面焊不得小于钢筋直径的5倍。单面焊不得小于钢筋直径的10倍。注浆管应直插到孔底。需二次注浆的树根桩应插两根注浆管,施工时应缩短吊放和焊接时间。
  (4)当采用碎石和细石填料时,填料应事先进行清洗,投入量不应小于计算桩孔体积的0.9倍,填灌时应同时用注浆管注水清孔。
  (5)注浆材料可采用水泥浆液、水泥砂浆或细石混凝土,当采用碎石填灌时注浆应采用水泥浆。
  (6)注浆施工时应采用间隔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等措施,以防止出现相邻柱冒浆和串孔现象。树根桩施工不应出现缩颈和塌孔。
  (7)拔管后应立即在桩顶填充碎石,并在1~2m范围内补充注浆。
  
  二、树根桩的基本施工工艺
  
  1.成孔。
  树根桩的成孔一般是采用小型钻机钻孔,采用水或泥浆作为循环冷却钻头和除渣手段。同时循环水在钻进过程中,水和泥土搅拌混合在一起亦变成泥浆状。有时为了提高树根桩的承载力而采用正循环方法,当遇到较硬土层时换上水力扩孔钻头以达到扩孔目的。在饱和软土层钻进时,经常遇到流砂层,钻进时进尺速度要慢,依靠岩心管在流砂层表面磨动旋转加上孔内泥浆,使其孔壁表面形成泥皮,以达到护孔目的。表土层松散时用套管护孔,套管口一般高出地面10cm。钻至设计标高时进行清孔,到溢出较清的水为止。
  
  2.清孔。
  成孔后对孔内泥浆转换,达到要求的一定比重泥浆水或基本达到溢出清水。
  
  3.钢筋笼的制作。
  钢筋笼根据设计荷载确定其含钢量,每段钢筋笼的长度可以视现场条件和机具的吊放能力而定,一般每节长5~6m,钢筋笼的接头采用绑扎或焊接均可,其搭接长度应符合规范要求。由于树根桩的直径均较小,故钢筋的混凝土保护层1.5~2.0cm,对于特殊要求可另作处理。
  
  4.灌浆管的制作。
  灌浆管的制作应当考虑拔出时接头处采用外缩节,使外管壁光滑,容易从砂浆(或混凝土)中拔出。为防止泥浆进入管内需要在管底口用黑胶布或聚乙烯胶布封住,在管底口以上1.0m范围做成花管形状,其孔眼直径0.8cm,纵向间距10cm,竖向四排,灌浆管一般放在钢筋笼内一起放到钻孔内。
  
  5.灌浆成孔。
  在钢筋笼和灌浆管沉入钻孔之后压入水泥砂浆,灌浆管在灌注过程中一般要埋入水泥浆中2~3m,以保证桩体的质量。灌浆后立即投入碎石(5~25cm)用钢筋插捣,使骨料均匀分布于桩身。
  
  6.注浆。
  注入搅拌好并经筛选的浆液,浆液采用水泥砂浆,水灰比宜为0.4至0.5,配经为0.5:1.0:0.3(重量比水:水泥:砂)。黄砂采用细砂,颗粒均匀,最大粒径不得超过0.5mm。采用二次注浆工艺时,应在第一次注浆初凝以后才可进行第二次注浆。第一次注浆工作压力1.5-2.0Mpa,第二次为2.0-4.0Mpa。
  
  三、现场监测
  
  经监测单位现场布置测点,定时观测建筑物沉降和树根桩桩顶侧向位移,得出三点结论:
  1.树根桩基坑围护桩顶侧向位移各测点实测值在9mm至12mm,临近建筑物沉降变形各测点测值在8mm至lOmm,这样基坑围护稳定性良好,临近建筑物未出现明显裂缝,收到了预期的效果。
  2.树根柱顶位移量临近建筑物降量,主要发生在基坑开挖过程中。基坑开挖完毕变形量明显减少,尤其当基坑内浇筑了混凝土垫层和防汛墙承台后,沉降速度迅速减少,土体开始趋于稳定状态。
  3.基坑开挖经过两次暴雨后,可见树根桩间结合处局部有少量泥砂随流溢出。遇到这样的情况,应尽早浇筑混凝土垫层和防汛墙承台和墙身,缩短基坑暴露时间,这样才会减少地表沉降,保护临近建筑物安全。
  
  四、结语
  
  1.实测和计算表明,树根桩作为浅基坑围护技措施是十分可行的。采用树根桩后地表沉降小,桩顶位移小,临邻近建筑物沉降变形控制在允许范围内。
  2.现场施工监测、信息反馈、指导基坑开挖和围护是采用树根桩必不可少的施工技术手段。
  3.树根桩作为浅基坑围护方法,相对其它施工技术措施比较经济,噪音小,对周围环境干扰小,不仅具有良好的经济效益而且社会效益也十分明显。

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