树根桩抗浮设计与施工

维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ基础工程设计　ｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ　ｏｆｔｈｅＧｒｏｕｎｄ　【文章编号】１００７．９４６７（２００７）１　１－００７０．０２　树根桩抗浮设计与施工　■姜海峰（南京仙林房地产开发有限公司，南京２１００１８）　【摘要】为了解决基础局部抗浮问题，采用树根桩作为抗浮　桩，既节省了造价，又节约了工期。　【关键词】树根桩；抗浮；设计；施工　【中图分类号】ＴＵ４７３．１＋４　【文献标志码】Ｂ　树根桩作为一种小型钻孔灌注桩，具有施工简　便快捷、适用面广等优点，目前多用于地基处理、基　础托换等，即多用于受压。其实，树根桩不仅可以承　受压力，也可用作承受拉力或拉压交替的荷载，甚　至可用作侧向支护桩、抗渗堵漏等。　某中心商业街工程为框架结构，地上３层，局　部地下１层，由商业步行街分隔为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个　区，建筑总长１５５ｍ，宽１０９ｍ，基础形式为柱　基。由于地下水位较高，步行街区域部分柱基仅靠　建筑白重无法满足基础抗浮要求，但浮力不大，经　工期、造价、技术等多方面比较，最终采用树根桩抗　拔设计来解决基础抗浮问题。　１树根桩抗拔设计　本工程采用４，３００ｒａｍ树根桩，设计桩长１３ｍ，　总桩数１６４根，桩身混凝土等级Ｃ２５，主筋采用　６　１８ｒａｍ，建筑柱距８．１　ｍ，柱基尺寸为４ｍ￣４　ｍ，埋深４．４５　ｒｎ，地下抗浮水位０．５ｍ。场地主要土层　物理力学指标如表１。　表１场地主要土层的物理力学指标　７０　１．１桩基抗浮承载力计算　根据《建筑桩基技术规范》（ＪＧＪ９４—９４）５．２．１７　条和５．２．１８条有关规定计算。　Ｔｏ』Ｉｖ≤　／３，＋Ｇ印，　ｙ　』Ｉｖ≤Ｕｋ　＋Ｇｐ　Ｕｋ＝ＥＡ　ｑ，／／，ｕ　式中，　为建筑桩基重要性系数；ｙ　为桩侧阻抗力　分项系数；Ａ　为抗拔系数；ｑ　为桩侧表面第　层土　的抗压极限侧阻力标准值；ｕ　为破坏表面周长；　为　第　层土的厚度；Ⅳ为基桩拔力设计值；　为群桩　呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；Ｕｋ为　基桩的抗拔极限承载力标准值；Ｇ雪为群桩基础所　包围体积的桩土总白重设计值除以总桩数；Ｇ。为基　桩（土）白重设计值。　以基桩抗拔验算为例：　Ｕｋ＝ＥＡ　ｇｓ；ｋ¨ｉ／ｕ３２０ｋＮ，Ｑ＝Ｕｋ／３＇　＝１９１ｋＮ　式中。Ｑ为基桩抗拔承载力设计值。　１．２浮力计算　＝４３．５ｋＮ／ｍ　式中，Ⅳｎ为水浮力；　为水的容重；ｈ为水头高度。　１．３桩数计算　基底面积Ａ＝８．１×８．１＝６５．６１ｍ　所需桩数　：４．６，取ｎ＝５　１．４桩身强度验算　Ｑ≤Ａｐｆｏｑ，　＝５０４ｋＮ，满足要求。　其中，Ａ　为桩端面积；．厂ｃ为混凝土抗压强度设计值　Ｉｆ，　为桩基等效沉降系数。　１．５配筋及裂缝验算　［Ｗｍａｘ］＝０．２ｍｍ，配筋６根　１８ｒａｍ　。　＿（１．９ｃ＋０．０８旦　）＝０．１８ｍｍ＜　维普资讯 http://www.cqvip.com

［　】，满足要求。　式中，　为构件受力特征系数：ｌｆ，为裂缝问纵向受拉　钢筋应变不均匀系数；Ｏｒ　为按荷载效应的标准组合　计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力；Ｅ为　钢筋弹性模量；ｃ为最外层纵向受拉钢筋外边缘至　受拉区底边的距离；ｄ　为受拉区纵向钢筋的等效直　径；Ｐ　为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受　拉钢筋配筋率：［Ｗ　】为最大裂缝宽度限值。　２树根桩施工　２．１材料　碎石骨料粒径控制在１０ｍｍ～２５ｍｍ范围内，水　泥采用４２５普通硅酸盐水泥，注浆采用水泥砂浆，　配合比为：水：水泥：砂＝０．５：１．０：０＿３（重量　ＬＬ），砂粒粒径不大于０．５ｍｍ。　２．２施工工艺　１）定位和校正垂直度。桩位偏差控制在２０ｍｍ　以内，垂直度偏差不超过１％。　２）成孔。本工程采用地质钻机成孔，泥浆护壁，　正循环法施工。孔口用套管护孔，套管口高出地面　１０ｃｍ。钻至设计标高，进行清孔至溢出较清的水为止。　３）钢筋笼制作与注浆管吊放。钢筋笼每节长　５ｍ，接头采用搭接焊（双面焊），焊缝长度１５ｄ（ｄ为　钢筋直径），钢筋的混凝土保护层１．５　ｃｍ～２ｃｍ。　注浆管采用直径３０ｒａｍ的铁管，固定在钢筋笼　内，随之一起放至钻孔内。　４）填灌碎石。碎石用水冲洗后，计量填放，填入　量不小于计算体积的０．９倍。在填灌过程中始终利　用注浆管注水清孔。　５）注浆。选用能兼注水泥浆和砂浆的注浆泵，注　浆压力控制在０＿３　ＭＰａ～０．５ＭＰａ，注浆过程中注浆管　始终埋入水泥浆中２ｉｎ～３ｍ，注浆使浆液均匀上冒，　直至泛出孔口为止。为保证桩体质量，在终凝前进　行二次注浆。拔管后，按质检要求，在桩体项部取　砼，制成试块，一共取两组６个试样，取样后，填补　桩项混凝土至设计标高。　６）施工纪录。施工过程中做好现场施工和验收　记录，包括钢筋笼制作、浆液配合比、骨料质量、成　基础工程设计｛　ｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆｔｈｅＧｒｏｕｎ￣ｄ　孔和注浆等各工序指标。　３树根桩检测与试验　本工程委托有专业资质单位进行抗拔试验（３　根）及小应变检测。　３．１静载试验装置　采用ＱＷ一１Ｏ００ｋＮ千斤项，用油压表控制压力　大小，根据千斤项率定曲线换算荷载。基准梁采用　两根１００ｍｍ槽钢，对称安装在试桩两侧，试桩项部　对称安装２个上拔变形测点，用５０ｍｍ百分表计量。　３．２静载检测结果（见表２）　表２　３根试桩抗拔试验结果　桩径　。　桩长　极限承　上拔量　残余上　／ｍｍ　佤　丐／ｍ　￣？Ｊ／ｋｈ　／ｍｍ　拔量，ｍｍ　备＆　３００　试桩１　１３．５　４００　１２．１１　３．９６　３００　试桩２　１３．１　４００　１１．５０　６．５９　３００　试桩３　１３．１　４００　９．２　４．４２　３．３小应变及试块检测结果　本工程小应变共检测３３根桩，其中Ａ类桩２９　根，占检测总桩数的８８％，Ｂ类桩４根，占检测总桩　数的１２％，桩身质量较好。另外，试块检测混凝土强　度全部超过Ｃ２０。　爿ｃ　爿ｃ　树根桩所需施工场地较小，很适用于荷载较小　而分散的中小型工业与民用建筑。本工程利用树根　桩的这一特点，同时施工树根桩和其余部分的浅基　础，既节省了造价，又节约了工期。树根桩施工中采　用压力灌浆，使桩身与地基土紧密结合，增大了桩　侧摩擦力，很适合本工程的抗浮要求。因树根桩具　有桩径很小，对承台和地基土几乎不产生扰动的特　点，给本工程基础同时施工创造了有利条件。现本　工程已交付使用，实践证明，利用树根桩做抗浮桩，　效果相当令人满意。　【参考文献】　［１］ＪＧＪ　９４—９４建筑桩基技术规范【Ｓ】．　【收稿日期１　２００７．０６．０５　；　姜海峰（１９７１～），男，山东莱州人，工程师，从事工程技　术管理，（电子信箱）ｊｈｆｏｋ＠１６３．ｃｏｌｌｌ。　７１