樹根樁在地基加固和托換技術上的應用
發布時間:2014-08-05
簡介:樹根樁是一種小型鑽孔灌注樁,直徑為13~30厘米,樁長5~25mi。tashiliyongxiaoxingzuanjianshejizhijing,zuanjinzhishejishendu,ranhoufangrugangjinlong,tongshifangruguanjiangguan,zhurushuinijianghuoshuinishajiang,jiehesuishiguliaochengzhuang。shugenzhuangkeyigenjuxuyao,zuochengchuizhide,yekeyishiqingxiede,keyishidangende,yekeyishichengshude,keyishiduanchengzhuang,yekeyishimocazhuang。
關鍵字:樹根樁,
地基加固,托換
一、簡 介
樹根樁是一種小型鑽孔灌注樁,直徑為13~30厘米,樁長5~25mi。tashiliyongxiaoxingzuanjianshejizhijing,zuanjinzhishejishendu,ranhoufangrugangjinlong,tongshifangruguanjiangguan,zhurushuinijianghuoshuinishajiang,jiehesuishiguliaochengzhuang。shugenzhuangkeyigenjuxuyao,zuochengchuizhide,yekeyishiqingxiede,keyishidangende,yekeyishichengshude,keyishiduanchengzhuang,yekeyishimocazhuang。
shugenzhuangyusanshiniandaichuqiyuanyuyidali,jinnianlaiyouhendafazhan,tahenshiyuhezaixiaoerfensandezhongxiaoxinggongyeyuminyongjianzhu。tabujinkeyongyuxinjiangongchengdedijichuli,yekeyongyuxianyougongchengdejichutuohuan,tebieshiduiyuchangdixiazhai,jingkongdiaidegongchengxianchang,qiyoudianyouweituchu。shugenzhuangbujinkeyichengshouyali,yekeyongyichengshoulalihuolayajiaotidehezai。yishubutongfangxiangdexiaozhuangbiankechengweishugenzhuang。woguocongbashiniandaichukaishiyanjiuyingyongshugenzhuangyugujianzhuhexiandaijianzhuwude
地基加固工程中,用該技術為蘇州虎丘塔
地基加固獲得成功。我公司於1987年在黃埔發電廠首次應用樹根樁加固切換井基礎獲得成功;1988年在黃埔開發區作了兩根試驗樁,取得了較理想的試驗結果,之後廣泛應用於軟土
地基加固和基礎托換工程中。
二、樹根樁的應用範圍
1.建築物需要加層(或上部增加荷載),地基和基礎承載力不足時;
2.由於地質勘察、設計和施工原因,建築物建成後,發生不均勻沉降;
3.由於市政工程,如地鐵或隧道通過建築物下麵地基土層時,為防止建築物的不均勻沉降;
4.古建築的地基基礎加固;
5.對岩石和土體邊坡穩定加固等。
三、樹根樁托換的優點
1.所需施工場地較小,一般平麵尺寸0.6M×1.8M,淨空高度2.2M就能施工;
2.施工時噪音小,振動小,對已損壞需托換的建築物比較安全;
3.所有操作都可在地麵上進行,比較方便;
4.壓力灌漿使樹根樁與地基土緊密結合,樁和承台聯結成一整體;
5.樁徑很小,因而施工對承台和地基土幾乎不產生擾動;
6.可在各種類型的土中製作樹根樁。
四、樹根樁的設計
1.樹根樁作為支承樁時,單樁承載力可采用下述方法確定:
①單樁荷載試驗;
②參考同類工程資料;
③按摩擦樁設計:
Rkd=Σqili•Up/K
式中:
Rkd ―― 單樁容許承載力(KN);
Up ―― 樁周長(m);
qi ―― 第i層土的極限摩阻力(KPa);
li ―― 第i層土中的樁長(m);
K ―― 安全係數,一般可取2。
2.設計樹根樁樁身強度時,樁身混凝土軸心抗壓強度應滿足下式要求:
Rkd /Ap≤250fcu,k
式中:
Rkd ―― 單樁容許承載力(KN)
Ap ―― 樁身截麵積(m2)
fcu,k―― 邊長為15cm的樁身混凝土標準抗壓強度(MPa)。樁身混凝土標號應不小於C15級。
3.樹根樁采用的碎石骨料粒徑宜在10~25mm範圍內,鋼筋籠外徑宜小於設計樁徑40~60mm。
對作為支承樁的樹根樁,宜注水泥砂漿,配比為:水:水泥:砂=0.5:1.0:0.3(重量比),砂粒粒徑不宜大於0.5mm。樹根樁成樁時可根據需要摻入適量的早強劑和減水劑。
五、樹根樁的
施工工藝
1.成孔
樹(shu)根(gen)樁(zhuang)的(de)成(cheng)孔(kong),一(yi)般(ban)是(shi)采(cai)用(yong)小(xiao)型(xing)鑽(zuan)機(ji)鑽(zuan)孔(kong),采(cai)用(yong)水(shui)或(huo)泥(ni)漿(jiang)作(zuo)為(wei)循(xun)環(huan)冷(leng)卻(que)鑽(zuan)頭(tou)和(he)除(chu)渣(zha)手(shou)段(duan)。同(tong)時(shi)循(xun)環(huan)水(shui)在(zai)鑽(zuan)進(jin)過(guo)程(cheng)中(zhong),水(shui)和(he)泥(ni)土(tu)攪(jiao)拌(ban)混(hun)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)亦(yi)變(bian)成(cheng)泥(ni)漿(jiang)狀(zhuang)。有(you)時(shi)為(wei)了(le)提(ti)高(gao)樹(shu)根(gen)樁(zhuang)的(de)承(cheng)載(zai)力(li),多(duo)采(cai)用(yong)正(zheng)循(xun)環(huan)方(fang)法(fa),當(dang)遇(yu)到(dao)較(jiao)硬(ying)土(tu)層(ceng)時(shi),換(huan)上(shang)水(shui)力(li)擴(kuo)孔(kong)鑽(zuan)頭(tou),以(yi)達(da)到(dao)擴(kuo)孔(kong)目(mu)的(de)。在(zai)飽(bao)和(he)軟(ruan)土(tu)層(ceng)鑽(zuan)進(jin)時(shi),經(jing)常(chang)遇(yu)到(dao)流(liu)砂(sha)層(ceng),鑽(zuan)進(jin)時(shi),進(jin)尺(chi)速(su)度(du)要(yao)慢(man),依(yi)靠(kao)岩(yan)心(xin)管(guan)在(zai)流(liu)砂(sha)層(ceng)表(biao)麵(mian)磨(mo)動(dong)旋(xuan)轉(zhuan),加(jia)上(shang)孔(kong)內(nei)泥(ni)漿(jiang),使(shi)其(qi)孔(kong)壁(bi)表(biao)麵(mian)形(xing)成(cheng)泥(ni)皮(pi),以(yi)達(da)到(dao)護(hu)孔(kong)目(mu)的(de)。表(biao)土(tu)層(ceng)鬆(song)散(san)時(shi),用(yong)套(tao)管(guan)護(hu)孔(kong),套(tao)管(guan)口(kou)一(yi)般(ban)高(gao)出(chu)地(di)麵(mian)10厘米。鑽至設計標高時,進行清孔,到溢出較清的水為止。
2.鋼筋籠的製作
鋼筋籠根據設計荷載確定其含鋼量,每段鋼筋籠的長度可以視現場條件和機具的吊放能力而定,一般每節長5~6米,鋼筋籠的接頭采用綁紮或焊接均可,其搭接長度應符合規範要求。由於樹根樁的直徑均較小,故鋼筋的混凝土保護層1.5~2.0厘米,對於特殊要求另作處理。
3.灌漿管的製作
灌漿管的製作,當考慮拔出時,接頭處采用外縮節,使外管壁光滑,容易從砂漿(或混凝土)中拔出。為防止泥漿進入管內,需在管底口用黑膠布或聚乙烯膠布封住,在管底口以上1.0米範圍做成花管形狀,其孔眼直徑0.8厘米,縱向間距10厘米,豎向四排,灌漿管一般放在鋼筋籠內,一起放到鑽孔內。
4.灌漿成孔
在鋼筋籠和灌漿管沉入鑽孔之後,壓入水泥砂漿,灌漿管在灌注過程中,一般要埋入水泥漿中2~3米,以保證樁體的質量。灌漿後,立即投入碎石(5~25厘米),用鋼筋插搗,使骨料均勻分布於樁身。
灌漿技術參數:
①水灰比 w/c=0.4~0.5
②灌漿壓力 P=0.3~0.5MPa
③減水劑摻量 0.4 (3%)
④中砂 30%
⑤碎石
六、工程實例
1.珠海市政管理處拱北汙水處理廠初沉池地基基礎
加固工程
該沉澱池於1985年進行沉管灌注樁(Φ480)樁基施工,單樁承載力45T,驗樁4條,其中一條不合格,不能滿足設計要求。根據場地地質情況,結合施工現場情況,經驗證采用樹根樁技術進行基礎加固。根據設計院提供加固荷載,每個樁基礎增加承載力1/4,樹根樁承載力按摩擦樁來考慮。通過計算,在原基礎上補加140條樹根樁,單樁承載力12T,樁徑Φ150,樁身砼標號C23級,主筋選用4Φ12,箍筋為Φ6@250,樁身入殘積土1.5米,樁長平均13米.
該工程於1992年7月至9月上旬進行施工。施工完成後,由中國建研院珠海科研設計部進行單樁垂直靜荷載試驗,檢測結果,極限承載力均大於240KN,容許承載力取為120KN,安全係數大於2。另回彈係數為50%左右,表明樁身質量較好。工程竣工後,獲得了建設單位及設計單位的好評。
2.廣州一六層框架結構宿舍樓樹根樁基礎托換工程
該(gai)宿(xiu)舍(she)樓(lou)原(yuan)設(she)計(ji)為(wei)五(wu)層(ceng)框(kuang)架(jia)結(jie)構(gou),基(ji)礎(chu)采(cai)用(yong)打(da)樁(zhuang)及(ji)獨(du)立(li)柱(zhu)基(ji)礎(chu)。在(zai)施(shi)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)進(jin)行(xing)加(jia)層(ceng),結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)建(jian)築(zhu)物(wu)出(chu)現(xian)不(bu)均(jun)勻(yun)沉(chen)降(jiang),沉(chen)降(jiang)量(liang)達(da)十(shi)幾(ji)厘(li)米(mi)。根(gen)據(ju)此(ci)情(qing)況(kuang),采(cai)用(yong)樹(shu)根(gen)樁(zhuang)進(jin)行(xing)基(ji)礎(chu)托(tuo)換(huan),每(mei)個(ge)樁(zhuang)基(ji)設(she)四(si)條(tiao)樹(shu)根(gen)樁(zhuang),樁(zhuang)徑(jing)Φ150,樁長8米。該工程於1992年11~12月施工,施工後,建築物沉降穩定。
3.中山市外經貿原水出宿舍樓(六層)基礎
加固工程
該宿舍樓建於1983年,為六層框架結構,基礎采用片筏基礎,建成後出現不均勻沉降,房屋向一側傾斜。工程竣工後,為(wei)穩(wen)定(ding)建(jian)築(zhu)物(wu),在(zai)另(ling)一(yi)側(ce)增(zeng)加(jia)了(le)陽(yang)台(tai),以(yi)達(da)到(dao)兩(liang)側(ce)力(li)的(de)平(ping)衡(heng),結(jie)果(guo)房(fang)屋(wu)又(you)向(xiang)增(zeng)加(jia)荷(he)載(zai)的(de)一(yi)側(ce)傾(qing)斜(xie)。為(wei)此(ci),中(zhong)山(shan)市(shi)外(wai)經(jing)委(wei)委(wei)托(tuo)我(wo)方(fang)進(jin)行(xing)基(ji)礎(chu)加(jia)固(gu)。在(zai)發(fa)生(sheng)沉(chen)降(jiang)的(de)兩(liang)側(ce)設(she)置(zhi)樹(shu)根(gen)樁(zhuang),在(zai)沉(chen)降(jiang)量(liang)大(da)的(de)一(yi)側(ce),樹(shu)根(gen)樁(zhuang)起(qi)豎(shu)向(xiang)支(zhi)撐(cheng)作(zuo)用(yong),在(zai)另(ling)一(yi)側(ce),樹(shu)根(gen)樁(zhuang)起(qi)抗(kang)拔(ba)作(zuo)用(yong)。樹(shu)根(gen)樁(zhuang)與(yu)舊(jiu)基(ji)礎(chu)進(jin)行(xing)連(lian)接(jie),鋼(gang)筋(jin)接(jie)頭(tou)滿(man)足(zu)規(gui)範(fan)要(yao)求(qiu)。該(gai)地(di)層(ceng)軟(ruan)土(tu)層(ceng)較(jiao)厚(hou),淤(yu)泥(ni)層(ceng)厚(hou)度(du)達(da)8米,樹根樁樁長為20米。施工在室內進行,淨空高度隻有2.5米,施工難度很大。該工程於1994年12月竣工,經觀測,建築物處於穩定狀態。