樹根樁作用

樹根樁可用于加層改造工程的地基加固、在既有建筑物下施工地下隧道時(shí)對(duì)既有建筑物基礎(chǔ)的托換，或用于作為邊坡上建筑物以及碼頭下提高地基承載力和邊坡穩(wěn)定性。樹根樁法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、黃土和人工填土等地基土上既有建筑的修復(fù)和增層、古建筑的整修、地下鐵道的穿越等加固工程。

樹根樁技術(shù)是20世紀(jì)50年代由意大利的F.LIZZI首先提出，并在實(shí)際工程中所采用。早期應(yīng)用的范疇主要是古建筑的整修，鑒于20世紀(jì)80年代中期以來(lái)樹根樁工程的迅速發(fā)展，法國(guó)自1992年起著手進(jìn)行一個(gè)稱“FOREVER”的國(guó)家級(jí)課題研究，其主要目的是促進(jìn)樹根樁在下述各領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用：新建樓房和構(gòu)筑物的深基礎(chǔ)、斜坡和堤壩的穩(wěn)定性、現(xiàn)有基礎(chǔ)的加固、擋土墻、減少堤壩沉降和淺基礎(chǔ)。美國(guó)聯(lián)邦公路局（FHWA）和法國(guó)合作于1993年決定進(jìn)行這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的研究，顯示了樹根樁對(duì)解決困難的基礎(chǔ)和邊坡穩(wěn)定問(wèn)題的潛在能力和良好的發(fā)展前景。我國(guó)于1987年初，延安東路越江隧道的盾構(gòu)穿越黃浦江后到達(dá)浦西，向市中心推進(jìn)，沿線的外灘原天文臺(tái)、紡織品倉(cāng)庫(kù)、針織品倉(cāng)庫(kù)等建筑先后采用了樹根樁托換、加固，取得了良好的效果，并積累了施工經(jīng)驗(yàn)。隨著基礎(chǔ)和地下工程的發(fā)展及鉆探、勘察隊(duì)伍向巖土工程市場(chǎng)的大轉(zhuǎn)移，樹根樁工程的發(fā)展很快。

1、由于使用小型鉆機(jī)，故所需施工場(chǎng)地較小，只要有平面尺寸1m×1.5m和凈空高度2.5m即可施工。

2、施工時(shí)噪聲小，機(jī)具操作時(shí)振動(dòng)也小，不會(huì)給原有建筑物的穩(wěn)定帶來(lái)任何危險(xiǎn)，對(duì)已有損壞而又需托換的建筑物比較安全，即使在不穩(wěn)定的地基土中也可以進(jìn)行施工。

3、施工時(shí)因樁孔很小，故對(duì)墻身和地基土都不產(chǎn)生任何次應(yīng)力，僅僅是在灌注水泥砂漿時(shí)使用了壓力不大的壓縮空氣，所以加固時(shí)不存在對(duì)墻身的危害；也不擾動(dòng)地基土和干擾建筑物的正常工作。

4、所有施工操作都可以在地面進(jìn)行，因此施工比較方便。

5、壓力灌漿使樁的外表面比較粗糙，使樁和土之間的附著力增加，從而使樹根樁與地基土緊密結(jié)合，使樁和基礎(chǔ)（甚至和墻身）聯(lián)結(jié)成一體，因而經(jīng)樹根樁加固后，結(jié)構(gòu)整體性得到大幅度改善。

6、由于在地基的原位置上進(jìn)行加固，竣工后的加固體不會(huì)損傷原有建筑物的外貌和風(fēng)格，這對(duì)古建筑的修復(fù)尤為重要。

樹根樁的直徑宜為150～300mm，樁長(zhǎng)不宜超過(guò)30m，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可通過(guò)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；樹根樁的單樁豎向承載力的確定，尚應(yīng)考慮既有建筑的地基變形條件的限制和樁身材料的強(qiáng)度要求。

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40～60mm，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)。

樁位平面允許偏差±20mm；直樁垂直度和斜樁傾斜度偏差均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求不得大于1%；可采用鉆機(jī)成孔，穿過(guò)原基礎(chǔ)混凝土，在土層中鉆孔時(shí)宜采用清水或天然泥漿護(hù)壁，也可用套管。

鋼筋籠宜整根吊放。當(dāng)分節(jié)吊放時(shí)，節(jié)間鋼筋搭接焊縫長(zhǎng)度雙面焊不得小于5倍鋼筋直徑。單面焊不得小于10倍鋼筋直徑。注漿管應(yīng)直插到孔底。需二次注漿的樹根樁應(yīng)插兩根注漿管，施工時(shí)應(yīng)縮短吊放和焊接時(shí)間。

當(dāng)采用碎石和細(xì)石填料時(shí)，填料應(yīng)經(jīng)清洗，投入量不應(yīng)小于計(jì)算樁孔體積的0.9倍，填灌時(shí)應(yīng)同時(shí)用注漿管注水清孔。

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。當(dāng)采用一次注漿時(shí)，泵的最大工作壓力不應(yīng)低于1.5MPa，開始注漿時(shí)，需要1MPa的起始?jí)毫Γ瑢{液經(jīng)注漿管從孔底壓出，接著注漿壓力宜為0.1～0.3MPa，使?jié){液逐漸上冒，直至漿液泛出孔口停止注漿。

當(dāng)采用二次注漿時(shí)，泵的最大工作壓力不應(yīng)低于4MPa。待第一次注漿的漿液初凝時(shí)方可進(jìn)行第二次注漿，漿液的初凝時(shí)間根據(jù)水泥品種和外加劑摻量確定，可控制在45～60min范圍。第二次注漿壓力宜為2～4MPa，二次注漿不宜采用水泥砂漿和細(xì)石混凝土。

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。拔管后應(yīng)立即在樁頂填充碎石，并在1～2m范圍內(nèi)補(bǔ)充注漿。 2100433B

樹根樁托換是在既有基礎(chǔ)的兩側(cè)穿透基礎(chǔ)設(shè)置多束樹根樁來(lái)承托、加強(qiáng)既有基礎(chǔ)的托換方法。鉆孔穿過(guò)既有建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)入地基土中至設(shè)計(jì)標(biāo)高，清孔后放入鋼筋，再用壓力泵灌注水泥漿、水泥砂漿或細(xì)石混凝土，邊灌、邊振、邊拔管，最后形成樹根樁，對(duì)既有基礎(chǔ)構(gòu)成托換。

樹根樁托換所需場(chǎng)地較小，施工時(shí)噪音和振動(dòng)小，不需要對(duì)被托換的地基、基礎(chǔ)或墻柱等作切割或開挖，對(duì)被托換建筑物比較安全，也可不干擾建筑物的正常使用；樁截面小，能使樁身、墻身和基礎(chǔ)聯(lián)合成一體，壓力灌漿能使樁體與地基緊密結(jié)合，除能支承垂直荷載、抗拔、抗側(cè)向荷載和抗傾覆力矩外，還能加固地基；施工操作都可在地面上進(jìn)行，比較方便；樁孔很小，對(duì)墻身和地基土幾乎不產(chǎn)生任何應(yīng)力。由于是在地基的原位置上進(jìn)行加固，且不需要繁重的輔助結(jié)構(gòu)，完工后的加固體不會(huì)損傷原有外觀，因此古建筑的修復(fù)應(yīng)優(yōu)先考慮采用。

樹根樁托換法適用于既有建筑物的修理和加層、古建筑整修、地下鐵道穿越、橋梁工程等各類地基的處理與基礎(chǔ)加固，以及增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性等。適合于碎石土、砂土、粉土和粘性土等各種不同的地基土質(zhì)。施工時(shí)可根據(jù)工程要求和地層情況，采用不同鉆頭和鉆進(jìn)時(shí)的護(hù)孔方法。在鋼筋混凝土基礎(chǔ)或磚石結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上鉆進(jìn)開孔時(shí)可采用牙輪鉆頭、合金鋼鉆頭或鋼粒鉆頭；在軟粘土中鉆進(jìn)時(shí)可選用合金肋骨式鉆頭，使巖心管與孔壁間增大一環(huán)狀間隙，防止軟粘土縮徑造成卡鉆事故；在強(qiáng)風(fēng)化巖層上鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)采用外嵌合金鉆頭。 2100433B