河道杉木桩施工方案(具体案例分析)

杉木桩施工

　　一、驳岸杉木桩施工项目概况(案例分析)：

　　原燎河因特殊不良地质路段处治深度大于4米的深层处理措施，满足驳岸杉木桩施工方案技术规范规定，在能确保国家相关规范和河道施工技术要求，结合本工程的地质条件和特点，采用杉木桩加固地基成桩处理措施，对成桩受力机理和施工工艺，制定施工方案，合理利用桩间土和桩周侧阻力承受，适当考虑桩端承载能力，发挥杉木桩的挤密作用和桩间土作用，对结构整体加固强度，因施工现场狭窄，机械无法进厂施工，所以跟甲方进行协商，高压旋喷桩改用杉木桩处理方法，用反铲把杉木桩对下压至老土下300mm深，对软弱地基进行处理方法。满足结构可靠性和使用年限。

　　二、杉木桩处理软弱地基方案选定

　　软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其它高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。地基处理是按照上部结构对地基的要求，对地基土进行必要的加固或改良;提高地基土的承载力，保证地基的稳定;减少房屋的沉降或不均匀沉降;消除湿性黄土的湿陷性;提高抗液化能力等。随着建设事业的发展与对软弱土地基的充分利用，老的地基处理的方法在日益完善，新的地基处理方法不断涌现。从机械压实到化学加固，从浅层处理到深层处理，从一般杉散土处理到饱和粘性土处理，方法很多。实际工程中对于层数较低、荷载较轻的情况，采用杉木桩处理软弱地基的实例也较多。

　　三、本工程施工特点及难点分析

　　由于道路行车场区软土淤泥质层较深、强度较低、压缩性高、地基承载力不足，在自重作用和动态变化下即发生加大沉降，必将会导致路堤的坍塌和失稳，容易产生不均匀、不稳定和滑动面，因此采用轻便的技术措施对软土淤泥质土层地基进行加固处理。

　　四、施工前准备

　　杉木桩驳岸施工前，应先对杉木桩进行处理，比如：按设计图示尺寸对木桩的一头进行切削成尖锥状，以便于打入河岸的泥土中或按湖岸的标高和水平面的标高，计算出木桩的长度，再进行截料、削尖。木桩入土前，还应在入土的一端涂刷防腐剂，涂刷沥青(水柏油)，或对整根木桩进行涂刷防火、防腐、防蛀的溶剂。最后选用耐腐蚀的杉木作为木桩的材料。

　　木桩驳岸在施打木桩前，还应对原有河岸的边缘进行整修，挖去一些泥土，修整原有河岸的泥土，便于木桩的打入。如果原有的河岸边缘土质较送，可能会塌方，那么还应进行适当的加固处理。

　　五、杉木桩的成桩机理分析和设计

　　1、在清表换填处理时，当土层挖除后出现淤泥质情况，应加挖深4米左右采用进行杉木桩施打。

　　2、根据道路设计荷载BZZ-100型标准车、填筑荷载约7KN，约170KN，场地地面标高3米左右地下水较发育，不考虑抗拔要求，采用杉木桩体材料和土体材料强度比，桩顶受荷载后，先由桩体部分受力，桩尖部分土体屈服后应力向周边土体传递。

　　3、借用《建筑地基处理技术规范》对杉木桩进行验算，按等边三角形进行杉木桩布置，考虑桩间土和桩周侧阻力，确定桩的分布间距，重点桩的挤密性作用，并适当利用杉木桩本身的桩身强度，通过实验验证挤密后的物理参数。

　　4、经初步设计杉木桩按梅花性布置，桩长度6米，桩基间距为60㎝，杉木桩梢径确定取直径15㎝，并从路趾加打杉木桩加固周边的土体(按路面设计高程坡比计算)，为了提高路基结构整体稳定性，杉木桩顶铺设稳定层石屑或碎石(粒径不大于3-5㎝)高3米，要求桩顶崁入稳定层1米。

　　通过使用荷载、施工条件、工期等综合因素比较，在满足结构安全前提下，我公司拟采用杉木桩地面处理方法，该方案具有施工便捷、工期短、满足荷载要求且对施工区域地基土扰动小等优点。

　　六、杉木桩地面处理设计计算：

　　在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：

　　S=0.95d√(1+e0)/(e0-e1)

　　n=A/AP

　　S――桩的间距(m)

　　d――桩径(m)

　　e0――挤密前土的天然孔隙比

　　e1――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》确定

　　n――每㎡桩的根数

　　A――每㎡地基所需挤密桩面积，A=(e0-e1)/(1+e0)

　　AP――单桩横截面积(㎡)

　　在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算：

　　Pa=Ψα[σ]A-----------------(a)

　　Pa――单桩承载力

　　Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1

　　A―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5

　　[σ]――桩材料的容许压力，kPa

　　七、施工工艺流程

　　为了确保打桩安全，在围护桩施工前，先将第一级围护坡挖出后，然后使三一重工200型挖机进行压桩，压桩前，人工用钢丝绳将木桩栓牢，挖机起吊垂直后压桩施工顺序如下：

　　木桩制作→基坑挖土→桩位放样→挖机就位→杉木桩涂刷防腐剂，涂刷沥青(水柏油)→木桩起吊垂直就位→压桩施工→锯平桩头。

　　1、施打杉木桩前，应在施工区域填筑30㎝厚石屑层，轻碾压，满足柴油桩机在基底工作移动方便。

　　2、杉木桩的施工采用小型柴油桩锤打入，要求垂直度偏差不能超过0.5%，所选用的杉木桩不能存在虫眼和节眼。

　　3、施工顺序的选用，优先进行重要部位的施工，按照先外后中的流水顺序进行施工，先施工行车道外侧往中间施打推挤，最后进行行车道中间的施打，当木桩施打满足进深为5米和阻力较大时，收锤击数连续增加，则可以移开桩机。

　　4、建议进行试打，确定桩间土的地基承载力指标方法。记录在打桩过程中进深每米需要的锤击数，明确收锤所需要的锤击数，有无出现桩突然下沉和地面沉降现象，在施打工作完结后现场进行土工试验检验土体的物理性能指标，根据检验土体的物理性能指标和对杉木桩打入时参数与施打过程中存在的阻力时，设计桩长或桩间距布置适当调整，杉木桩施打完毕后，进行填筑桩间稳定层碎石和石屑级配至桩顶位置进行碾压，桩顶以上填筑材料可选用片石或碎石进行碾压。

　　八、施工准备

　　(1)、木桩采购及存放

　　①、木桩主要在当地木材市场采购，采用汽车运到工地现场;木桩采购选用4m直径为12cm的杉树圆木，去皮检查材质，保证质量，不得有缺损现象，不得有过大弯曲之情形，遇有个别弯曲木桩保证凸部朝向基坑。桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。

　　②、木桩之吊运、装卸、堆置时，桩身不得遭受冲击或振动，以免因之损及桩身。木桩于使用时，应按运抵工地之先后次序使用，同时应检查木桩是否完整。木桩储存地基须坚实而平坦，不得有沉陷之现象，避免木桩变形。

　　(2)、打试桩，确定桩长。因湖岸线较长，沿湖岸线开始端方向每约20m打一根试桩，所以选试桩9根，以大概确定桩长及受力状况。

　　(3)、打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护，不得有影响功能之碰撞伤痕，确保施打桩时不破坏桩顶。

　　(4)、杉木桩的制作

　　①、桩径按设计要求严格控制，且外形直顺光圆;

　　②、小端削成10cm长的尖头，利于打入持力层;

　　③、待准备好总桩数80%以上的桩时，调入挖掘机进行打桩施工，避免挖掘机待桩窝工;

　　④、将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位，为打桩做好准备;

　　⑤、严禁使用不合格的或其他木材代替杉木。