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11.5 树根桩


11.5.1 树根桩适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基加固。
11.5.2 树根桩设计,应符合下列规定:
    1 树根桩的直径宜为150mm~400mm,桩长不宜超过30m,桩的布置可采用直桩或网状结构斜桩。
    2 树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定;当无试验资料时,也可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定估算。
    3 桩身混凝土强度等级不应小于C20;混凝土细石骨料粒径宜为10mm~25mm;钢筋笼外径宜小于设计桩径的40mm~60mm;主筋直径宜为12mm~18mm;箍筋直径宜为6mm~8mm,间距宜为150mm~250mm;主筋不得少于3根;桩承受压力作用时,主筋长度不得小于桩长的2/3;桩承受拉力作用时,桩身应通长配筋;对直径小于200mm树根桩,宜注水泥砂浆,砂粒粒径不宜大于0.5mm。
    4 有经验地区,可用钢管代替树根桩中的钢筋笼,并采用压力注浆提高承载力。
    5 树根桩设计时,应对既有建筑的基础进行承载力的验算。当基础不满足承载力要求时,应对原基础进行加固或增设新的桩承台。
    6 网状结构树根桩设计时,可将桩及周围土体视作整体结构进行整体验算,并应对网状结构中的单根树根桩进行内力分析和计算。
    7 网状结构树根桩的整体稳定性计算,可采用假定滑动面不通过网状结构树根桩的加固体进行计算,有地区经验时,可按圆弧滑动法,考虑树根桩的抗滑力进行计算。
11.5.3 树根桩施工,应符合下列规定:
    1 桩位允许偏差应为±20mm;直桩垂直度和斜桩倾斜度允许偏差不应大于1%。
    2 可采用钻机成孔,穿过原基础混凝土。在土层中钻孔时,应采用清水或天然地基泥浆护壁;可在孔口附近下一段套管;作为端承桩使用时,钻孔应全桩长下套管。钻孔到设计标高后,清孔至孔口泛清水为止;当土层中有地下水,且成孔困难时,可采用套管跟进成孔或利用套管替代钢筋笼一次成桩。
    3 钢筋笼宜整根吊放。当分节吊放时,节间钢筋搭接焊缝采用双面焊时,搭接长度不得小于5倍钢筋直径;采用单面焊时,搭接长度不得小于10倍钢筋直径。注浆管应直插到孔底,需二次注浆的树根桩应插两根注浆管,施工时,应缩短吊放和焊接时间。
    4 当采用碎石和细石填料时,填料应经清洗,投入量不应小于计算桩孔体积的90%。填灌时,应同时采用注浆管注水清孔。
    5 注浆材料可采用水泥浆、水泥砂浆或细石混凝土,当采用碎石填灌时,注浆应采用水泥浆。
    6 当采用一次注浆时,泵的最大工作压力不应低于1.5MPa。注浆时,起始注浆压力不应小于1.0MPa,待浆液经注浆管从孔底压出后,注浆压力可调整为0.1MPa~0.3MPa,浆液泛出孔口时,应停止注浆。
    当采用二次注浆时,泵的最大工作压力不宜低于4.0MPa,且待第一次注浆的浆液初凝时,方可进行第二次注浆。浆液的初凝时间根据水泥品种和外加剂掺量确定,且宜为45min~100min。第二次注浆压力宜为1.0MPa~3.0MPa,二次注浆不宜采用水泥砂浆和细石混凝土;
    7 注浆施工时,应采用间隔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等技术措施,防止出现相邻桩冒浆和窜孔现象。
    8 树根桩施工,桩身不得出现缩颈和塌孔。
    9 拔管后,应立即在桩顶填充碎石,并在桩顶1m~2m范围内补充注浆。
11.5.4 树根桩质量检验,应符合下列规定:
    1 每3根~6根桩,应留一组试块,并测定试块抗压强度。
    2 应采用载荷试验检验树根桩的竖向承载力,有经验时,可采用动测法检验桩身质量。

条文说明
11.5.1 树根桩也称为微型桩或小桩,树根桩适用于各种不同的土质条件,对既有建筑的修复、增层、地下铁道的穿越以及增加边坡稳定性等托换加固都可应用,其适用性非常广泛。
11.5.2 树根桩设计时,应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足要求时,应先对原基础进行加固或增设新的桩承台。树根桩的单桩竖向承载力可按载荷试验得到,也可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007有关规定结合地区经验估算,但应考虑既有建筑的地基变形条件的限制和考虑桩身材料强度的要求。设计人员要根据被加固建筑物的具体条件,预估既有建筑所能承受的最大沉降量。在载荷试验中,可由荷载-沉降曲线上求出相应允许沉降量的单桩竖向承载力。
11.5.3 树根桩的施工由于采用了注浆成桩的工艺,根据上海经验通常有50%以上的水泥浆液注入周围土层,从而增大了桩侧摩阻力。树根桩施工可采用二次注浆工艺。采用二次注浆可提高桩极限摩阻力的30%~50%。由于二次注浆通常在某一深度范围内进行,极限摩阻力的提高仅对该土层范围而言。
    如采用二次注浆,则需待第一次注浆的浆液初凝时方可进行。第二次注浆压力必须克服初凝浆液的凝聚力并剪裂周围土体,从而产生劈裂现象。浆液的初凝时间一般控制在45min~60min范围,而第二次注浆的最大压力一般不大于4MPa。
    拔管后孔内混凝土和浆液面会下降,当表层土质松散时会出现浆液流失现象,通常的做法是立即在桩顶填充碎石和补充注浆。
11.5.4 树根桩试块取自成桩后的桩顶混凝土,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010,试块尺寸为150mm立方体,其强度等级由28d龄期的用标准试验方法测得的抗压强度值确定。树根桩静载荷试验可参照混凝土灌注桩试验方法进行。
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既有建筑地基基础加固技术规范 JGJ123-2012
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