深淤泥地质条件下树根桩施工技术研究

杨开放 王帅康

摘要：本文依托江门市会港大道工程，讨论在深淤泥质软土地区施工树根桩的施工工艺和技术要点，通过会港大道全线的不同区段的软土树根桩施工，总结并归纳在深淤泥土质下树根桩的施工要点，以优化树根桩施工工艺，对整体软基处理及树根桩施工提供指导。

关键词：树根桩;深淤泥地质;施工技术

引言：

伴随我国道路蓬勃发展，对于南方地区尤其是珠三角地区的软基分布广泛地区道路建设，其线路规划需要通过海陆交互相淤泥、淤泥质粘土的软土路段，而此软土路段的树根桩施工工艺就表现出一定的特殊性。本文就以实际施工案例展开分析，对树根桩施工技术进行研究。

1工程概况

会港大道（礼睦路至东甲立交段）一期工程（K5+166-K12+286），位于广东省江门市。工程全长7.12 km，呈东西走向，跨江海区和新会区，其中起点为新建路基，路线长度1.03km;有5.075km为拓宽路基。本工程运用树根桩进行施工可以解决该工程软土层承载力不足的难题。

2树根桩原理及特点

树根桩工艺是一种特殊的钻孔灌注桩施工方法。其特点是桩径小，施工速度较普通钻孔灌注桩快，用于软土地基加固或基础承载效果显著，能够有力改造软土地基承载力不足的工程问题，本文所依托工程正是处于深淤泥质软土地区，并且施工区域全线范围内均附着不同埋深的软土层，对施工道路地基承载力有极大影响。因此采用树根桩施工，将有力改善土层不良情况，同时研究在深淤泥质地区的树根桩施工工艺也将为同类型工程开拓工程经验，助力工程建设发展。

3工程地质及水文条件

3.1工程地质条件

该项目土层上部为全新统滨海相沉积的软土淤泥、淤泥质砂土。软土层分布广泛、承载力低，土质不均匀，常夹厚度5-20cm的淤泥质粉砂或粉砂层。土质呈各向异性，地质条件并不适宜修建道路工程。因此本文对树根桩的施工工艺研究意义重大，对于这类地质条件的改善将有助于施工难度的降低和项目效益的提高。

3.2水文条件

本工程位于珠江三角洲冲积平原区，地面土质均为冲击而成，水量充沛。工程建设全线均有不同厚度的软土土层分布，建设条件极不稳定。海拔高程为0.0-4.0m，河涌水网交错，降水量大。

4淤泥质树根桩施工工艺

4.1施工工艺流程

树根桩施工采用特制钻孔机成孔，原土泥浆护壁、水下灌注混凝土的施工工艺。本项目土层均为软基，软基处理工序复杂，需要各方面配合到位，衔接流畅，强化过程质量管控，避免因质量问题造成返工影响工程进度。

其施工顺序为：施工准备→测量放样→钻机就位、钻孔→清孔、拔钻杆→水下灌注砼。基本工艺流程与钻孔灌注桩施工工艺一致。流程图如下：

（1）测量放样及埋设护筒

由于在地基承载力非常脆弱的淤泥质土上进行灌注桩施工，因此必须埋设护筒，以保证桩机成孔過程中稳定，孔径不回缩变形，不出现塌方等不利的工程情况。同时在施工前做好测量定位工作，对设计图上每一个点位准确校核，为桩机准确就位做好放线准备。护筒埋置深度要求进入表层土至少1m。

（2）钻机就位及钻具检验

树根桩成桩过程中，整个钻孔及后续灌注混凝土过程时间较长，深淤泥质土极可能随时发生不均匀沉降现象，进而影响钻机工作效率，钻机底面不平整，会导致钻具钻孔歪斜，垂直度无法满足设计要求。

（3）成孔施工

为保证工后形成设计要求的桩径和桩身，获得设计规定的基桩单桩承载力值，并避免出现塌孔和缩径现象，成孔过程中采用下列技术保证措施：

1）根据本项目软土地层的特点，采用三翼单腰带钻头成孔。

2）开钻时采用轻压慢转以保持钻具的导向性和稳定性，确保钻孔的垂直度，进尺后一定距离，根据地层土质变化情况和钻进深度增加情况，适时调整钻机钻孔参数;转速为20-40转/min。

3）特别注意淤泥质土层和砂层地带的钻进施工。泥浆性能参数随两种土层特制给予不同调整，并在成孔过程中多次反复对泥浆性能参数做出详细检测，遇有缩径或塌孔征兆及时停止钻进，加大泥浆配比避免孔壁出现质量问题。

4）钻进施工过程中保留施工原始记录，工前工后需核对各项数据并结合施工标准和设计规范做出整改调整，使得下根树根桩施工质量优于上根桩。

5）每根树根桩钻终孔后要对孔深、孔径进行复核测，达到设计要求后方可进行下一道工序。

（4）清孔

1）可使用携渣能力强的泥浆进行清孔，清孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。

2）根据不同土层特点合理控制钻进速度和力度，以利携渣出孔，清孔过程反复多次进行，直到整根树根桩施做完毕。

3）一次清孔开启慢速回转，利用钻具进行清孔;二次清孔及后续若干清孔则利用导管清孔。清孔必须彻底，清孔质量越高，孔内沉渣越少，越能保证桩身承载力质量。

（5）下导管

1）导管采用直径为20cm的钢管，分段长度为3m，接头处采用丝扣连接。

2）导管丝扣连接处务必做好防渗漏措施，以防注浆时浆液漏出。

（6）混凝土灌注

灌注混凝土注意首盘料和后续若干灌注过程。首盘料必须一次灌注在孔底将导管埋入砼内1m，后续料能保证导管始终在混凝土液面以下，同时不断拔管提升，有序衔接。

（7）导管拔除及移机

1）灌注过程中要及时通过拆除导管调整导管埋深;

2）混凝土浇筑完成后，拆除所有导管需冲洗干净，以备下一次使用;

3）完成浇筑后进行移机，移至下一桩位施工，桩位必须与刚完成浇筑的桩位有所间隔，避免钻孔过程影响前者成桩质量。

4.2技术要点

（1）灌注过程中要及时通过拆除导管调整导管埋深;

（2）混凝土浇筑完成后，拆除所有导管需冲洗干净，以备下一次使用;

（3）完成浇筑后进行移机，移至下一桩位施工，桩位必须与刚完成浇筑的桩位有所间隔，避免钻孔过程影响前者成桩质量。

4.3施工注意事项

（1）桩基成孔后要尽快混凝土灌注，减少成孔闲置时间，清孔后4h内尚未开始灌注混凝土，孔底必须重新清理后才可继续关注砼。

（2）要准确把握砼的灌注时间，以防砼等待时间过长。运到施工现场的砼要检查其均匀性和坍落度，不符合要求的不得使用。

（3）导管的漏斗要满足初灌量的要求，首次灌注砼时导管埋深要达到1m，混凝土量必须没過导管，导管需始终保持埋入混凝土液面中不得漏出，否则混凝土与泥浆混合，将改变原始设计配比，树根桩夹入杂质，承载力受到影响。

（4）首次灌注混凝土结束后，后续灌注要紧跟进行。

（5）在灌注过程中要经常用测绳测量砼的灌注深度，及时地调整导管埋深。

（6）灌注的砼桩顶标需要超灌1m，以保证混凝土桩身强度，多余部分浮浆全部凿除。

5结语

本文综合江门市会港大道工程项目地基加固施工进行总结研究，得出树根桩桩运用于道路工程路基加固施工工艺可以高效改变珠三角冲击平原地区深淤泥地质的地基承载力不足的工程问题，对于施工后的地基承载力将大大提升，可对后续道路结构层施工减少路面病害，为工程项目质量提高提供有效方法。本文所述的树根桩施工技术对地处深淤泥等软基地区的道路工程建设有重要参考价值。

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