树根桩法的设计与施工研究

王海波

秦皇岛市规划设计研究院（066001）

0 前言

树根桩是采用钻机在地基中成孔，放入钢筋或钢筋笼，采用压力通过注浆管向孔中注入水泥浆或水泥砂浆，形成小直径的钻孔灌注桩，主要应用于荷载较小的中小型工业与民用建筑，不仅适用于新建工程的地基处理，也适用于现有工程的基础托换与加固，特别适用于施工场地狭窄、低矮的作业现场[1]。树根桩不仅可以承受压力，亦可承受拉力，一般把一束不同方向的小桩称之为树根桩。树根桩的应用范围主要有：

1）由于上部荷载的增加，导致建筑物地基、基础承载力不足；

2）由于设计或施工等原因，导致建筑物发生不均匀沉降；

3）市政工程穿越建筑物基础下部土层，为防止建筑物发生不均匀沉降[2]；

4）边坡加固、地基加固等。

1 树根桩法的设计与施工

树根桩的直径一般为150～300 mm,桩长一般控制在30 m,桩的布置可采用直桩型或网状结构斜桩型。树根桩的单桩竖向承载力的确定，应综合考虑既有建筑的地基变形条件限制和桩身材料的强度要求，由单桩载荷试验确定，当无试验资料时，也可按《建筑地基基础设计规范》有关规定估算[3]。桩身混凝土强度等级应不小于C20，钢筋笼外径宜小于设计桩径40～60 mm。主筋不宜少于3根。对软弱地基，主要承受竖向荷载时的钢筋长度不得小于1/2桩长;主要承受水平荷载时应全长配筋。树根桩设计时，尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时，应先对原基础进行加固或增设新的桩承台。

树根桩的施工应注意：

1）可采用钻机成孔,桩位平面允许偏差±20 mm；

2）钢筋笼宜整根吊放。

3）注浆管应直插到孔底，注浆材料可采用水泥浆液、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。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措施，以防止出现相邻桩冒浆和串孔现象。树根桩施工不应出现缩颈和塌孔[4]。

4）拔管后应立即在桩顶填充碎石，并在1～2 m范围内补充注浆。

树根桩质量检验应符合下列规定：

1）每3～6根桩应留一组试块，测定抗压强度。

2）采用载荷试验检验树根桩的竖向承载力，有经验时也可采用动测法检验桩身质量。

2 工程案例

某工厂高位水箱总荷载为300 t,地面以下4.5～4.8 m范围为人工杂填土。地基处理采用直径150 mm、桩长15 m的树根桩，内置三角形的钢筋笼。每侧19根，采用中心距池壁600 mm和1 000 mm的交错布置方式。本工程地基土质较差，容易塌孔，造成钻孔困难，并且树根桩穿过原水泵房的混凝土基础，影响施工速度，并且现场作业场地狭窄。综合各方面因素，确定的施工流程为：桩孔定位→桩机就位→钻孔→清孔→拔钻杆→插钢筋笼及注浆管→填碎石→注清水→第一次压力注浆→第二次压力注浆→桩头处理。

2.1 桩机就位

场地整平垫实,根据桩位铺设钻机的行走轨道。采用MGJ-50型锚杆钻机，根据工程要求配备150 mm回转式钻头。

2.2 钻孔

钻孔过程中，通过调整钻机动力输出来适应土层的变化，确保钻孔过程中钻机平稳。根据需要，相应接长钻杆，以满足设计要求的深度。为防止塌孔，现场设泥浆池，钻进过程中，进行泥浆护壁。

2.3 清孔

钻机达到设计深度后，注入清水，开动钻机空钻，进行清孔作业。

2.4 插钢筋笼及注浆管

清孔后插入钢筋笼，上下两节钢筋笼采用焊接连接。钢筋笼中心设置注浆管，注浆管的下端距孔底为300 mm左右，施工中应防止将碎土带入孔内。

2.5 填碎石

完成钢筋笼插入作业后，向孔中填入粒径为5～13 mm的碎石，边填充边轻击钢筋笼，以保证填料密实。

2.6 注浆

注浆采用525号普通硅酸盐水泥。第一次注浆完成后，稳定半小时，进行二次注浆，二次注浆应边注浆边拔出注浆管。

3 结语

本工程共采用33根树根桩，工程结束后，由相关检测机构对桩的完整性进行检测，抽测11根，完整10根，基本完整1根，完整性达到100%，施工效果较好。目前，该工程投入使用近一年，没有出现明显沉降现象，可见树根桩法处理杂填土地基效果较好，并且能很好的适应施工场地狭窄的情况。

[1]彭富强,袁航,易金华.树根桩在隧道进出口松散堆积体加固中的应用[J].中外公路,2012,(03).

[2]焦志鹏.建筑地基处理及加固技术初探[J].科技信息,2012(08).

[3]王霞,郭志刚.浅谈土木工程中结构与地基加固技术[J].民营科技,2012(05).

[4]谭斌.注浆树根桩性能及施工注意事项研究[J].科技风,2012(01).