微型樁施工工藝標準

微型樁的構(gòu)造與施工工藝微型樁概況微型樁最早由意大利人F·Lizzi提出的，起初在英美等國稱之為“網(wǎng)狀構(gòu)造樹根樁(ReticulatedRcotPiles)”,到了日本，簡稱為RRP工法,又叫土的加筋,20世紀80年代到了國內(nèi)稱之為微型樁（MicroPiles）或者稱之為樹根樁(RcotPiles）。其是一種較小直徑的鉆孔灌注樁，直徑普通在10～30cm，長細比普通不不大于30，樁體由壓力灌注的水泥砂漿或小石子混凝土與加勁材料構(gòu)成.根據(jù)不同的用途,用于微型樁的加勁材料能夠是鋼筋、鋼管或其它型鋼。微型樁能夠是垂直布置,也能夠是傾斜布置;能夠成排布置，也可交叉成網(wǎng)狀布置形如樹根。我國于80世紀開始研究,并在上海地區(qū)首先應用。最初的微型樁重要用于破舊建筑的基礎(chǔ)補強和托換等.微型樁的技術(shù)較為簡樸，施工方便，合用于狹窄的施工作業(yè)區(qū)；對土層適應性強;施工振動、噪音小;樁位布置形式靈活,能夠布置成斜樁;與同體積灌注樁相比，其承載力較高。近年來快速發(fā)展，廣泛應用于多個土木建筑工程，現(xiàn)在已在深基坑開挖支護、地面沉陷修復、路基加固以及邊坡加固等方面得到了成功應用。微型樁的特點根據(jù)工程的特點，微型樁能夠采用不同的構(gòu)造布置形式，就深基坑或邊坡而言,其構(gòu)造布置形式可將微型樁體系分為下列四種類型：樁錨微型樁體系、獨立微型樁體系、平面桁架微型樁體系以及空間桁架微型樁體系。樁錨微型樁體系樁錨微型樁體系就是在基坑開挖面上按照一定的距離和形式布置微型樁，各微型樁通過連接橫梁傳遞土體壓力，并通過錨桿（索）傳遞帶穩(wěn)定土層中，這種構(gòu)造形式合用于基礎(chǔ)與邊坡中之間距離小且比較軟弱的土體。獨立微型樁體系獨立微型樁體系就是在基坑的開挖面上或自然坡面上按照一定的間距布置多根或多排微型樁，各根樁互相獨立,樁與樁間的互相作用僅通過土體進行傳遞.這種構(gòu)造形式比較適合于滑體完整性較好且強度較高的土體。平面桁架微型樁體系將坡面上布置的多根或多排微型樁通過連系梁將其頂端橫向連接在一起而形成的構(gòu)造體系稱為平面桁架微型樁體系。這種構(gòu)造形式適合于坡體發(fā)育有兩種構(gòu)造面，且完整性較差的邊坡?？臻g桁架微型樁體系空間桁架微型樁體系是在平面桁架微型樁體系的基礎(chǔ)上用連系梁將沿著邊坡走向的多排微型樁連接在一起而形成的構(gòu)造體系。對于坡體發(fā)育有兩種以上的構(gòu)造面，巖體軟弱破碎和完整性很差的邊坡可采用這種構(gòu)造.3微型樁作用機理對于基坑開挖和邊坡加固,常使用微型樁預加固技術(shù),針對潛在滑體使用微型樁進行加固，然后進行開挖或進行其它支護方法。微型樁的存在，特別是在微型樁采用了連系梁形成桁架體系后，側(cè)土壓力由樁和樁間巖土體共同承當.從而使得整個微型樁體系和樁間巖土體作為一種整體構(gòu)造進行工作.此時微型樁含有類似抗滑樁的作用，可承受較大的彎矩和剪力.在樁頂作用連系梁之后,各根微型樁和樁間巖土體更加緊密的聯(lián)系在一起，能夠有效的控制墻面上加固區(qū)域拉裂縫的形成和發(fā)展。3微型樁的施工工藝及侵蝕防護3．1施工工藝微型樁的施工普通按下列工藝進行:成孔—清孔-安放加勁材料-注漿成樁3。1.1φ＞600mm鉆孔灌注樁的工藝流程：φ＜400mm鉆孔灌注樁的工藝流程：微型樁的基本施工工藝:①鉆機就位就位鉆機在工作平臺搭就后，移動鉆機使轉(zhuǎn)盤中心大致對準護筒中心，起吊鉆頭，位移鉆機，使鉆頭中心正對樁位。樁位偏差應控制在20mm以內(nèi)，直樁的垂直度偏差不適宜不不大于1％，斜樁的傾斜度應按設計規(guī)定做對應調(diào)節(jié)。保持鉆機底盤水平后，即可開始鉆孔.斜樁成孔時，采用鉆機腳板墊高到規(guī)定的辦法，用羅盤檢查鉆桿的傾斜度。②成孔普通采用地質(zhì)鉆成孔，也可采用洛陽鏟沖擊成孔。視工程地質(zhì)條件可采用干成孔或泥漿護壁循環(huán)成孔。微型樁施工時應避免出現(xiàn)穿孔和漿液沿砂層大量流失的現(xiàn)象,可采用跳孔施工、間歇施工和增加速凝劑摻量等方法來進行解決。清孔采用泥漿護壁成孔，成孔后進行水沖清孔。鉆孔時，泥漿比重控制在1.18左右,清孔后泥漿比重控制在1。12左右。安放加筋材料及回填石料加筋材料普通采用鋼筋、鋼管或其它型鋼，通長配備。微型樁采用的碎石粒徑不適宜過大，以防卡在鋼筋籠上，普通以不超出l／10樁徑為宜。粒徑數(shù)毫米的瓜子片含泥量高，易浮在水泥漿表面，會明顯減少壓漿量和減少樁身強度。在成孔之后至回填碎石期間，最可能產(chǎn)生縮徑和塌孔現(xiàn)象，因此應盡量縮短吊放加筋材料和注漿管的時間。碎石的填充量采用體積計算，先計算鉆孔（扣除加筋材料、注漿管的體積）的容積,可獲得每孔應投入碎石的數(shù)量。考慮到鉆孔容積計算的誤差和投放時空隙的變化，投入量允許有10～20％的變化幅度。投入量過小往往是縮徑或碎石級配不良所致，會造成樁身強度不夠。注漿水泥漿配制：水泥漿將水灰比控制在0。4～0。6之間，水泥漿宜用高速攪拌機制漿，以確保攪拌均勻，減少離析，再轉(zhuǎn)入低速攪拌儲漿桶，邊攪邊注漿。微型樁注漿參數(shù)的選擇：微型樁注漿參數(shù)重要涉及：注漿齡期、水泥漿液的配比、注漿壓力、注漿量和注漿持續(xù)時間.注漿參數(shù)的選擇是注漿技術(shù)的核心。注漿齡期的選擇注漿齡期是指樁身材料的強度達成規(guī)定時所需要的時間。由于注漿時要施加較高的壓力，必須要等到樁身含有一定的強度之后才可注漿。水泥漿液配比水泥漿液配比是指水和水泥及水泥摻料的質(zhì)量比.不同濃度的漿液含有不同的性能，稀漿液便于輸送，滲入能力強:中檔濃度的漿液有填食、壓密的作用；高濃度漿液對于已經(jīng)注入的漿液有脫水作用。漿液如果采用水泥漿,水灰比應選擇在0．4：1～0．6：1之間：采用水泥水玻璃漿液時，水灰比應在1:1～0．6：1之間。在實際注漿時，普通先用稀漿液，然后在用中濃度的漿液,最后用高濃度的漿液.必要時可摻入適量的外加劑以改善漿液的性能，提高注漿效率。用作防滲堵漏的樹根樁,允許在水泥漿液中摻入不不不大于3％的磨細粉煤灰.注漿壓力當注漿壓力超出樁周土的上覆土自重壓力和強度時，將有可能造成上覆土層的破壞，樁身上抬。因此，注漿壓力普通以不使地層構(gòu)造破壞或發(fā)生局部和少量破壞為前提。注漿壓力與樁長、樁端土層的性質(zhì)有關(guān),樁身越長,樁端土強度越高,則所需的注漿壓力越大；樁身越短，樁端土層強度越低,則所需的注漿壓力越小。另外，在不同的階段,所需要的注漿壓力也不同，注漿開始階段由于要克服很大的初始阻力,所需的壓力較大；平穩(wěn)注漿過程中，所需的壓力較?。蛔{結(jié)束時,由于漿液已經(jīng)充滿地層,此時所需要的壓力較大。普通狀況下，可通過注漿實驗成果擬定注漿壓力。擬定注漿量注漿量是指每根樁從開始壓漿至終止壓漿所使用漿液的體積。在漿液水灰比為O．5～O．55之間的狀況下，對于常規(guī)樁距的樁，樁端注入水泥量可按公式估算.注漿持續(xù)時間注漿持續(xù)時間是指從注漿開始結(jié)束注漿的時間段.普通狀況下，樁的注漿持續(xù)時間不超出2小時，也能夠采用多次注漿技術(shù)來提高注漿的效果。初次注漿：清孔至孔口冒出的泥砂達成符合規(guī)定的泥漿比重時（注漿前不能終止清孔），才干開始注漿。初次注漿時注漿泵正常壓力控制在0.3Mpa左右，微型樁施工如出現(xiàn)縮頸和塌孔的現(xiàn)象，應將套管下到產(chǎn)生縮頸或塌孔的土層深度下列。注漿工作時，注漿液應均勻上冒,直至灌滿，孔口冒出濃漿,壓漿才告結(jié)束；注漿過程應持續(xù),如因其它因素間斷,立刻解決。注漿管的提高應根據(jù)注漿壓力變化進行，每次提高高度不超出50cm，直至水泥漿完全置換孔內(nèi)泥漿從孔口溢出為止。注漿完畢，立刻拔初次注漿管,每拔2m補注一次，直至拔出為止。在整個注漿過程中，嚴格控制注漿頂面標高(設計樁頂標高以上加灌長度應不不大于50cm）。二次注漿：待初次注漿液達成初凝，普通是在5～7小時后開始二次注漿。二次注漿管普通替代一根鋼筋，由注漿泵通過注漿管壓入注漿液,并從注漿管的開口處溢出，在注漿壓力的作用下頂開橡皮套,沖破初凝的水泥漿，擠壓填充樁體與土壁之間的空隙，以提高樁的承載能力。二次注漿的擠壓效果受注漿壓力、初凝時間、水灰比、土層特性等因素影響.二次注漿的注漿壓力為2～4Mpa。普通從底部往上層注漿,注漿時邊注邊上拔.應保持一定的上拔速度,上拔速度太快則水泥漿不能充足溢出，達不到注漿效果；速度太慢則大量的水泥漿沿樁體向上溢出，造成材料浪費.拔管后應立刻在樁頂填充碎石，并在1～2m范疇內(nèi)補充注漿.3.1。2鉆孔灌注樁是直接用標號不不大于C30的混凝土澆筑，而微型樁是用碎石通過注漿凝固而成，由于鉆孔灌注樁口徑大，內(nèi)置較大直徑注漿導管，而微型樁只能用口徑較小注漿管。從成樁的形狀上來看，也有很大區(qū)別如圖1：鉆孔灌注樁成樁后微型樁成樁后3。3侵蝕防護微型樁的腐蝕重要是金屬材料的腐蝕問題。微型樁加筋的腐蝕是一種電解現(xiàn)象，鋼材發(fā)生腐蝕,應在其陰極和陽極同時發(fā)生反映，引發(fā)這種反映的力就是兩級區(qū)的電位差。引發(fā)微型樁腐蝕的重要因素和地下水的腐蝕介質(zhì)作用,微型樁通過形狀差別的地層、雙金屬作用以及地層中存在的雜散電流。微型樁的防護應滿足下列基本規(guī)定：①應按微型樁的使用年限、微型樁所處環(huán)境的腐蝕程度及微樁破壞后果等因素擬定防護類型與原則；②微型樁防護的使用期應等于微型樁的使用使用期;③采用防護方法的加筋應能將荷載傳遞到樁體；④微型樁及其防護系統(tǒng)在制作、運輸、安裝過程中不應受到損壞;⑤用作防護的材料在預料的工作溫度范疇內(nèi)確保不開裂、不變脆或液化，含有化學穩(wěn)定性，不與相鄰材料發(fā)生反映，并保持其抗?jié)B性。微型樁的腐蝕防護重要有下列幾個辦法：①鍍鋅解決；②表面涂環(huán)氧樹脂；③采用套管；④提前對腐蝕程度進行估算，加筋尺寸適宜加大。、4質(zhì)量檢查對承受豎向荷載的微型樁，采用靜載實驗來檢查其承載能力和沉降特性；對作為抗拔的樹根樁，采用抗拔靜載實驗檢測其抗拔力；對作為復合地基的樹樁樁，除檢測單樁承載力外，還應檢測復合地基靜載；樁身完整性可采用低應變進行檢測。參考文獻[1］王志.淺談樹根樁的設計施工要點及應用［J]。中國科技信息.。10:75—76。