[12-11 17:00:02] 来源：http://www.tmgc8.com 市政工程 阅读：3795次
摘要：文章结合工程实际情况，介绍桩底树根桩在岩溶地区复杂地质条件下的人工挖孔灌注桩施工中的应用及桩底树根桩施工工艺。利用桩底树根桩穿越溶洞或溶槽。可将建筑物栽荷传递到较好岩层上.共同承担建筑物载荷，减少人工挖孔灌注桩有效桩长，降低工程成本，缩短工期。
关键词：桩底树根桩；岩溶地区；人工挖孔灌注桩文献标识码：A
文章编号：1674-1145(2010)14-0142-02
广西河池德胜生活垃圾处理厂堆肥厂由广西河池德胜生活垃圾处理厂投资兴建，中国市政工程中南设计研究院设计，广西水文地质工程地质勘察院提供《岩土工程详细勘察报告》，南宁市建筑安装公司承建，鑫城建设监理公司承担施工阶段监理。该堆肥厂由储料分选车间、二次发酵车间和成品仓库三部分组成.建筑物占地面积约3831m2，其中储料分选车间1275m2，二次发酵车间1492m2，成品仓库1064m2；建筑物高为一层楼，重要性等级为二级，地坪标高263.00m2，基础采用人工挖孔灌注桩基础，设计桩径为φ800mm，桩数93根。其中储料分选车间33根，二次发酵车间34根，成品仓库26根；桩端持力层设计为第⑥-1层中风化泥岩。在人工挖孔施工过程中，因第⑤-1和⑤-2强风化泥岩层厚较大，孔壁易坍塌，且存在较多溶洞等复杂地质条件，人工挖孔困难且无法保证施工安全。为此，建设单位召集由勘察、设计、施工、监理单位参加的专题会议研究，与会单位提出如下方案：(1)桩端持力层仍为第⑥-1层中风化泥岩。改用“钻(冲)孔灌注桩”替代原来的“人工挖孔灌注桩”：(2)人工挖孔灌注桩开挖至第⑤-1强风化泥岩面终孔，用树根桩穿过第⑤-1、⑤-2强风化泥岩和溶洞，并进入第⑥-1层中风化泥岩1m，树根桩数量由设计单位确定。建设单位经综合考虑决定采用方案(2)解决施工技术难题。
受建设单位委托，我院承担人工挖孔灌注桩桩底树根桩施工任务；经过4个月施工，共完成树根桩279条，基岩成孔进尺累计1330m；HRB335级φ25mm树根桩钢筋制作安装279根，累计长度1610m，重量约6200kg；灌浆消耗水泥约117t，人工细砂约25m2。高效减水剂约1t。人工挖灌注桩施工完成后，由建设单位委托检测单位进行检测，检测采取静载试验方法进行，检测结果：单桩竖向承载力满足设计要求。
一、工程概况
(一)工程地理位置和交通条件
该建设工程项目是河池市新建厂房，位于宜州市德胜镇榄树村三合屯北东面.螃蟹岭东侧谷坡地带，距德胜镇5km，建筑场地位于金城江至宜州一级公路东侧lkm的新建厂区内，从一级公路至施工现场的道路正在修建。施工机械设备可沿新开的简易机耕路进入施工场地。
(二)场地内工程地质特征与水文地质条件
1.场地内工程地质特征。根据勘察资料，场地内岩土层由耕表土、坡残积粘性土和石灰系下统大塘组泥岩、泥灰岩及砂岩组成。按现场施工实际情况和设计单位的树根桩的人岩要求，本工程树根桩施钻的主要地层为强风化基岩和中风化基岩.其岩性主要特征见表1：
2.场地内水文地质条件。建筑场地位于斜坡地带，地下水较贫乏，仅在堆肥厂东面谷底各边缘地带钻孔遇到地下水，水位标高为243.30－242.44m。该地下水属大气降水和该谷底鱼塘侧向补给(谷底鱼塘水位标高为243.30m，水深0.50m)，地下水类型为HCO3-Ca2 型，PH值为6.54，侵蚀性CO2含量为41.45mg／L，HCO3量为0.337mmol／L，该地下水水质对钢筋混凝土结构具弱腐蚀性。
3.场地内溶洞或溶槽的特征在树根桩钻进成孔过程中，发现11根树根桩遭遇溶洞或溶槽等复杂地质条件，其特征见表2：
二、桩底树根桩设计要求
桩底树根桩设计要求：(1)人工挖孔部分必须开挖至强风化基岩，且桩长不小于5.00m，强风化基岩以下部分采用树根桩进行加固处理；(2)在φ800mm单桩内设计采用3根φ100ram树根桩，共279根；树根桩桩端必须进入中风化泥岩1.00m以上；(3)φ100mm树根桩孔内安放HRB335级φ25mm钢筋1条；为确保φ25mm钢筋对中，在该钢筋上每隔2m~fl焊互成120°的钢筋倒矛；(4)φ100mm树根桩孔内设计灌注C25细石混凝土；(5)为确保树根桩与其上部人工挖孔灌注桩有效连接，树根桩上部钢筋必须锚人人工挖孔灌注桩内1m；(6)为确保人工挖孔灌注桩底部无沉碴，完成树根桩孔内混凝土灌注后，应当及时清除桩底多余的浮浆。
三、桩底树根桩施工技术
(一)树根桩施工工艺流程
树根桩施工包括钻机就位安装、桩底定位管安装、机械成孔、钢筋制作与安放、孔内注浆等工艺流程，其工艺流程如图1所示：www.tmgc8.com
(二)成孔施工技术
1.桩底定位管安装。当人工挖孔深度满足设计要求后，应当及时清除桩底浮土或沉碴，并按照设计要求浇灌混凝土封底。为确保树根桩位置满足设计要求，封底前必须测量定位，以桩底平面中心为圆心，直径φ600mm的圆周上按设计要求三等分布置3个树根桩钻孔中心，用单节长0.50～0.80m的φ146mm套管作为树根桩施工用定位管与混凝土浇灌，封底混凝土厚0.50m，并保持定位管的垂直度。
2.机械成孔
(1)钻机安装：以钻孔中心点为基准，重锤吊线移机就位安装，钻孔安装要求周正、水平、稳固，钻机天车、立轴与钻孑L中心三点一线，并安装φ127mm套管作为护孔管，预防钻孔偏斜。
(2)成孔机械设备：采用GY-100型钻机进行机械成孔设备，以孔底潜孔锤冲击钻进成孔法为主，以机械回转硬质合金取芯钻具钻进成孔法为辅，两种成孔方法相结合。
(3)孔底潜孔锤冲击钻进成孔法：采用9m3／7atm的空压机为孔底潜孔锤冲击钻进提供动力，辅以GY-1D0型钻机回转钻进，钻孔直径φ110mm，一径到底。
(4)机械回转硬质合金取芯钻具钻进成孔法：本工程施工中.曾试用硬质合金钻头机械回转钻进成孔，但其成孔效率低于孔底潜孔锤冲击钻进方法的成孔效率。
(5)为确保树根桩进入中风化基岩的人岩深度要求，对采取的岩芯或岩粉及时编号，供勘察单位地质人员鉴别确定。
(6)在强风化岩层中钻进时，应当保证供水量或泥浆量，把岩屑带出钻孔外，预防埋钻事故。
(7)清孔：清孔时应当始终注意观察泥浆溢出情况，控制供水量的大小，直到孔口基本溢出清水为止，并需要始终保持钻孔的水位。
(三)成桩施工技术
1.树根桩孔部分的砂浆灌注。
(1)安放钢筋：下入钻孔内的钢筋必须按照设计要求，每隔2米加焊三个互成120°的倒矛，确保钢筋的保护层厚度。钢筋下入时，应当将注浆管和二次注浆管与钢筋一同放人孔内，注浆管与孔底距离为200mm。
(2)通常情况下，采用2根φ20mm铁质水管作为注浆用管。管底1米范围内制作成花管状。其孔眼纵向四排，直径为φ8mm，孔距100mm。注浆施工中要求在第一次注浆时，水泥砂浆不能进入第二次注浆管内。注浆成桩时要求把水泥砂浆注满至孔口，并对孔口露出的钢筋加以振动。
(3)浆液材料：水泥为河池市大金城水泥厂生产的P.042.5R普硅水泥，砂为金城江石场生产的人工细砂，柳州铁路局生产的HL-5型高效减水剂和当地生活用水。
(4)本工程注浆用浆液采用机械现场搅拌，严格按试验室提供的配合比投料，水泥按袋装标明重量外，细砂、水和减水剂过磅投料，搅拌均匀，水泥砂浆配合比为：水泥：人工细砂：水：减水剂＝1：2.40：0.54：0.006。
(5)第一次注浆压力控制在0.30－0.50MPa，并可根据施工实际情况进行调整。
2.溶洞(槽)二次注浆加固法：为确保树根桩施工质量，对溶洞(槽)孔段注浆时，必须进行二次注浆。二次注浆管除在底管1米范围内布置花管外，在出现溶洞(槽)孔段上下各1米范围内布置花管。应当在第一次注浆的浆液初凝后、终凝前进行二次注浆，注浆压力控制在1.50－2.00MPa，并根据溶洞(槽)大小计算需要的水泥浆量；二次注浆用浆液为水灰比1：1—0.50：1的纯水泥浆液。当注人的水泥浆量满足设计的需要量或压力满足设计压力值，地层吸人浆量小于40~min并保持30min，可终止注浆。
四、施工注意事项
舡注意事项：(1)为确保树根桩成孔的垂直度，在机械成孔前应当下人φ127mm套管作为护孔管，预防钻孔偏斜；(2)为预防埋钻、卡钻事故发生，孔底潜孔锤冲击钻进时，必须及时排出钻孔内岩屑或岩粉，保持孔内干净；硬质合金回转钻进时。必须保持孔内泥浆或水位平衡，尤其是在强风化基岩中钻进；(3)下放钢筋时，应当对好孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁；施工时应当尽量缩短吊放和焊接时间；(4)注浆管埋设。应当距离孔底200mm。从开始注浆起，对第一次注浆管进行不定时上下松动。注浆结束后立即拔出第一次注浆管，并每拔起1m必须注浆一次，直到拔出为止(二次注浆管不拔出)；(5)第一次注浆后，因水泥砂浆收缩，因此注浆时应当高出设计标高5％-10％为宜；(6)二次注浆应在一次注浆的浆液初凝后及终凝前进行，否则二次注浆效果不能达到预期的效果。
五、结 语
树根桩能够将上部建筑物和人工挖孔灌注桩的荷载传递给承载能力更好的地基一中风化基岩，既可以减少人工挖孔灌注桩的有效桩长，节约材料，降低工程成本，又能缩短工程施工工期。树根桩施工具有机械设备简单、操作方便、技术可行、经济节约等优点，在岩溶地区人工挖孔灌注桩施工中有较广泛的应用。www.tmgc8.com
