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1、微型樁的構(gòu)造與施工工藝1微型樁概況微型樁最早由意大利人FLizzi提出的，起初在英美等國(guó)稱之為“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)樹根樁（ReticulatedRcotPiles）”，到了日本，簡(jiǎn)稱為RRP工法，又叫土的加筋，20世紀(jì)80年代到了國(guó)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，直徑一般在1030cm，長(zhǎng)細(xì)比一般大于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組成。根據(jù)不同的用途，用于微型樁的加勁材料可以是鋼筋、鋼管或其他型鋼。微型樁可以是垂直布置，也可以是傾斜布置；可以成排布置，也可交叉成網(wǎng)狀布置形如樹根。我國(guó)于80世紀(jì)開始研究，并2、在上海地區(qū)首先應(yīng)用。最初的微型樁主要用于老舊建筑的基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)和托換等。微型樁的技術(shù)較為簡(jiǎn)單，施工方便，適用于狹窄的施工作業(yè)區(qū)；對(duì)土層適應(yīng)性強(qiáng)；施工振動(dòng)、噪音小；樁位布置形式靈活，可以布置成斜樁；與同體積灌注樁相比，其承載力較高。近年來迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各種土木建筑工程，目前已在深基坑開挖支護(hù)、地面沉陷修復(fù)、路基加固以及邊坡加固等方面得到了成功應(yīng)用。2微型樁的特點(diǎn)根據(jù)工程的特點(diǎn)，微型樁可以采用不同的結(jié)構(gòu)布置形式，就深基坑或邊坡而言，其結(jié)構(gòu)布置形式可將微型樁體系分為以下四種類型：樁錨微型樁體系、獨(dú)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。2.1樁錨微型樁體系樁錨微型樁體系就是在基坑開3、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，這種結(jié)構(gòu)形式適用于基礎(chǔ)與邊坡中之間距離小且比較軟弱的土體。2.2獨(dú)立微型樁體系獨(dú)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，各根樁相互獨(dú)立，樁與樁間的相互作用僅通過土體進(jìn)行傳遞。這種結(jié)構(gòu)形式比較適合于滑體完整性較好且強(qiáng)度較高的土體。2.3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結(jié)構(gòu)體系稱為平面桁架微型樁體系。這種結(jié)構(gòu)形式適合于坡體發(fā)育有兩種結(jié)構(gòu)面，且完整性較差的邊坡。2.4空間桁架微型樁體系空間桁架微型樁體4、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結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于坡體發(fā)育有兩種以上的結(jié)構(gòu)面，巖體軟弱破碎和完整性很差的邊坡可采用這種結(jié)構(gòu)。3微型樁作用機(jī)理對(duì)于基坑開挖和邊坡加固，常使用微型樁預(yù)加固技術(shù)，針對(duì)潛在滑體使用微型樁進(jìn)行加固，然后進(jìn)行開挖或進(jìn)行其他支護(hù)措施。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擔(dān)。從而使得整個(gè)微型樁體系和樁間巖土體作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作。此時(shí)微型樁具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5、拉裂縫的形成和發(fā)展。3微型樁的施工工藝及侵蝕防護(hù)31施工工藝微型樁的施工一般按以下工藝進(jìn)行：成孔-清孔-安放加勁材料-注漿成樁3.1.1微型樁的工藝過程和一般鉆孔灌注樁的區(qū)別：600mm鉆孔灌注樁的工藝流程：鉆機(jī)就位、開孔鉆進(jìn)、到設(shè)計(jì)深度后沖孔、下加筋材料下導(dǎo)管、二次清孔、灌注混凝土拔出導(dǎo)管成樁400mm鉆孔灌注樁的工藝流程：鉆機(jī)就位、開孔鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度、二次注漿、拔出二次注漿管成樁通過注漿管沖洗孔底及碎石、下加筋材料下注漿管、投放碎石骨架料、通過注漿管注水泥漿、待水泥漿溢出孔口后拔出注漿管、微型樁的基本施工工藝： 鉆機(jī)就位就位鉆機(jī)在工作平臺(tái)搭就后，移動(dòng)鉆機(jī)使轉(zhuǎn)盤中心大致對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，起吊鉆頭6、，位移鉆機(jī)，使鉆頭中心正對(duì)樁位。樁位偏差應(yīng)控制在20mm以內(nèi)，直樁的垂直度偏差不宜大于1%，斜樁的傾斜度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求做相應(yīng)調(diào)整。保持鉆機(jī)底盤水平后，即可開始鉆孔。斜樁成孔時(shí)，采用鉆機(jī)腳板墊高到要求的方法，用羅盤檢查鉆桿的傾斜度。成孔一般采用地質(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(hù)壁循環(huán)成孔。微型樁施工時(shí)應(yīng)防止出現(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措施來進(jìn)行處理。清孔采用泥漿護(hù)壁成孔，成孔后進(jìn)行水沖清孔。鉆孔時(shí)，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一般采用鋼筋、鋼管或其他7、型鋼，通長(zhǎng)配置。微型樁采用的碎石粒徑不宜過大，以防卡在鋼筋籠上，通常以不超過l10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(huì)顯著減少壓漿量和降低樁身強(qiáng)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(yīng)盡可能縮短吊放加筋材料和注漿管的時(shí)間。碎石的填充量采取體積計(jì)算，先計(jì)算鉆孔(扣除加筋材料、注漿管的體積)的容積，可獲得每孔應(yīng)投入碎石的數(shù)量。考慮到鉆孔容積計(jì)算的誤差和投放時(shí)空隙的變化，投入量允許有1020的變化幅度。投入量過小往往是縮徑或碎石級(jí)配不良所致，會(huì)導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不夠。注漿水泥漿配制：水泥漿將水灰比控制在0.40.6之間，水泥漿宜用高速攪拌機(jī)制漿，以確保攪拌均勻，8、減少離析，再轉(zhuǎn)入低速攪拌儲(chǔ)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)主要包括：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(shí)間。注漿參數(shù)的選擇是注漿技術(shù)的關(guān)鍵。注漿齡期的選擇注漿齡期是指樁身材料的強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)所需要的時(shí)間。由于注漿時(shí)要施加較高的壓力，必須要等到樁身具有一定的強(qiáng)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。不同濃度的漿液具有不同的性能，稀漿液便于輸送，滲透能力強(qiáng)：中等濃度的漿液有填食、壓密的作用；高濃度漿液對(duì)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(yīng)選擇在04：106：1之間：采用水泥水玻璃漿液時(shí)，水灰比應(yīng)在1：1069、：1之間。在實(shí)際注漿時(shí)，一般先用稀漿液，然后在用中濃度的漿液，最后用高濃度的漿液。必要時(shí)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大于3的磨細(xì)粉煤灰。注漿壓力當(dāng)注漿壓力超過樁周土的上覆土自重壓力和強(qiáng)度時(shí)，將有可能導(dǎo)致上覆土層的破壞，樁身上抬。因此，注漿壓力一般以不使地層結(jié)構(gòu)破壞或發(fā)生局部和少量破壞為前提。注漿壓力與樁長(zhǎng)、樁端土層的性質(zhì)有關(guān)，樁身越長(zhǎng)，樁端土強(qiáng)度越高，則所需的注漿壓力越大；樁身越短，樁端土層強(qiáng)度越低，則所需的注漿壓力越小。此外，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10、程中，所需的壓力較小；注漿結(jié)束時(shí)，由于漿液已經(jīng)充滿地層，此時(shí)所需要的壓力較大。一般情況下，可通過注漿試驗(yàn)結(jié)果確定注漿壓力。確定注漿量注漿量是指每根樁從開始?jí)簼{至終止壓漿所使用漿液的體積。在漿液水灰比為O5O55之間的情況下，對(duì)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(shí)間注漿持續(xù)時(shí)間是指從注漿開始結(jié)束注漿的時(shí)間段。一般情況下，樁的注漿持續(xù)時(shí)間不超過2小時(shí)，也可以采取多次注漿技術(shù)來提高注漿的效果。初次注漿:清孔至孔口冒出的泥砂達(dá)到符合要求的泥漿比重時(shí)（注漿前不能終止清孔），才能開始注漿。初次注漿時(shí)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(yīng)將套管下到產(chǎn)生縮11、頸或塌孔的土層深度以下。注漿工作時(shí)，注漿液應(yīng)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(yīng)連續(xù)，如因其他原因間斷，立即處理。注漿管的提升應(yīng)根據(jù)注漿壓力變化進(jìn)行，每次提升高度不超過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，立即拔初次注漿管，每拔2m補(bǔ)注一次，直至拔出為止。在整個(gè)注漿過程中，嚴(yán)格控制注漿頂面標(biāo)高（設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上加灌長(zhǎng)度應(yīng)大于50cm）。二次注漿:待初次注漿液達(dá)到初凝，一般是在57小時(shí)后開始二次注漿。二次注漿管一般代替一根鋼筋，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(shí)間、水灰比、土層特征等因素影響。二次注漿的注漿壓力為24Mpa。一般從底部往上層注漿，注漿時(shí)邊注邊上拔。應(yīng)保持一定的上拔速度，上拔速度太快。