树根桩在河道工程中的应用

喻 刚 刘永华

（崇明县横沙海塘管理所，上海 201914）

1 前言

树根桩是一种小型钻孔灌注桩，它是利用小型钻机按设计直径，钻进至设计深度，然后放入钢筋笼，同时放入灌浆管，注入水泥浆或水泥砂浆，结合碎石骨料成桩。由于它所形成的桩基形状如“树根”而得名。本文结合崇明县七港河道整治工程树根桩基础护岸结构形式对树根桩的优缺点、适用范围、施工工艺、以及使用效果进行阐述，以期为类似河道工程施工提供成功经验。

2 树根桩的应用范围

（1）河道两岸建筑物基础加固，提高地基和基础承载能力，防止河道工程中护岸结构施工导致周边建筑物的损坏；

（2）河道两岸道路边坡围护，提高土体边坡稳定性，防止邻近河道处的道路边坡滑坡以及路基塌陷；

（3）河道两岸保滩，防止水土流失导致水环境破坏。

3 树根桩的优越性

（1）不仅可以承受垂直压力，也可以承受拉力或拉压交替荷载；

（2）施工设备小，所需施工场地较小，净空较小的地段也能施工；

（3）施工时噪音小，振动小，对周边环境干扰和建筑物基础扰动均较小；

（4）穿透铁板沙土层能力较强，成孔速度快，对工期紧张的项目十分有利；

（5）压力灌浆使树根桩与地基土结合紧密，桩和承台整体效果突出。

4 树根桩施工工艺

树根桩施工工艺流程：桩孔定位→桩机就位→钻孔→清孔→拔钻杆→吊装钢筋笼→下注浆管→填碎石→注清水→第一次压力注浆→第二次压力注浆→拔注浆管→处理桩头。

（1）桩孔定位

测定桩位一般分三次进行，在挖埋护筒前测量一次，在埋设护筒后复测一次，使护筒中心与桩位中心偏差不大于5cm，在桩位中心插上一根长钢筋作为桩位标志，第三次测量在钻机就位后进行，检查钻机是否对准桩心标志。

（2）成孔

钻机就位后，启动钻机开始钻孔，通过调整钻机动力输出的转速变化来适应土层的变化，使钻进过程中钻机平稳。钻进过程中，随着钻孔深度增加，相应接长钻杆，每节钻杆长度为2m；为了防止钻进过程中塌孔，钻孔中应保持泥浆比重，并根据地质变化与钻进速度及时调整泥浆比重，以保证钻渣的悬浮和孔壁护壁，最终达到成孔的目的。

（3）清孔

清孔是树根桩施工重要的一道工序，清孔质量的好坏直接影响压力灌浆、桩质量与承载力的大小。为了保证清孔质量，钻机达到设计深度后，将钻杆提起20cm左右，注入清水开动钻机空钻进行清孔作业，直至孔中流出泥浆比重小于1.2，从而完成置换泥浆清孔的目的。

（4）吊放钢筋笼

钢筋笼制作采用加强筋成型法，按设计规格、材料及制作规范，在场地边钢筋加工棚制作，然后搬运至孔口，用钻机卷扬机将钢筋笼吊直，慢慢放入孔内。钢筋笼外侧设置两道5cm厚的水泥砂浆保护层垫，两道间隔4m，垫块每道四块，周围布置，确保保护层厚度，并将钢筋笼固定在孔口。

（5）放注浆管及回填碎石

钢筋笼吊放完成后，将直径25mm的镀锌钢管插入至孔底中心以上20cm处，再将清洗好的随时计量填放，投放量不应小于桩孔体积的0.9倍。在填灌过程中应始终利用注浆管注清水置换泥浆，并轻摇钢筋笼促使碎石下沉密实，直至灌满桩孔。

（6）灌浆成孔

在注浆前，按设计配比将水和水泥调配成浆，一般水灰比为0.4~0.5。注浆时，采用高压泥浆泵首次以1.5~2.0Mpa的压力将水泥浆压入孔内，直至水泥浆溢出孔外为止；首次注浆稳定半小时后，再进行第二次注浆，注浆压力为2.0~4.0Mpa，注浆过程中边注边将注浆管向外拔直至桩顶。拔管后按质量检验规范要求在顶部取混凝土制成试块，然后填补桩顶混凝土至设计标高。

5 树根桩质量控制措施

（1）钻孔垂直度：①钻机的基础必须稳固，钻机安装必须水平，天车、转盘中心和桩位三点应成一垂线；②根据地层情况合理选择钻头，使各切削刃受力均匀，钻进时主动钻杆应有导正装置防斜；③开孔和换层钻进，采取轻压慢转措施，且做到经常检查钻杆，发现弯曲立即更换。

（2）孔壁坍塌、缩颈预防措施：①在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲，保证钻进使用钻杆垂直度；②保持钻孔内泥浆面不低于地面或低于地下水位1.5m以上，保证孔内有足够的泥浆压力平衡地层压力。如果孔内泥浆液面过低，及时向孔内补给优质泥浆；③根据不同地层的可钻性和护壁特点选择合理的钻进技术参数和相应的操作技术；④保持泥浆质量，采用沉淀或强制除砂等办法，降低泥浆含砂率，防止孔内泥皮过厚或泥皮质量差。

（3）成桩质量控制

①成桩所用钢筋、水泥及粗骨料进场均应进行抽样检验，符合设计及规范要求后方可使用；②严格按方案配比进行浆液拌制，在拌浆过程中应随时测量浆液比重，每孔注浆结束后要统计该孔的材料用量。拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于30S，一次搅拌使用时间宜控制在2h内；③注浆钢管应伸至孔底，注浆过程中严格控制压力，且连续不可间断。

6 树根桩施工中的一些注意事项

由于受不同的施工条件影响，树根桩施工也存在一定的问题。为了确保树根桩施工质量，在施工中须注意以下事项：

（1）钻机成孔时出现孔位偏离桩位轴线，应及时采用黏土回填密实，并在原轴线方向重新成孔；

（2）树根桩遇到缩颈和塌孔时，宜采用套管将其下放至产生缩颈和塌孔的土层深度以下；

（3）树根桩施工时出现穿孔和浆液沿砂层大量流失，且额定注浆量超过桩身体积计算的三倍，此时应采用跳孔施工、间歇施工和添加速凝剂等措施来解决浆液流失问题。

7 实例效果

8 结束语

[1]徐如秀，树根桩在铁路隧道施工中的应用，中国混凝土与水泥制品网，2008.

[2]中国建筑科学研究院，既有建筑地基基础加固技术规范，北京，2000.

[3]蒋鹏程，树根桩应用于加固路堤的探讨，福建建筑，2006.