樹根樁在河道工程中的應(yīng)用

喻 剛 劉永華

（崇明縣橫沙海塘管理所，上海 201914）

1 前言

樹根樁是一種小型鉆孔灌注樁，它是利用小型鉆機(jī)按設(shè)計(jì)直徑，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，然后放入鋼筋籠，同時(shí)放入灌漿管，注入水泥漿或水泥砂漿，結(jié)合碎石骨料成樁。由于它所形成的樁基形狀如“樹根”而得名。本文結(jié)合崇明縣七港河道整治工程樹根樁基礎(chǔ)護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式對(duì)樹根樁的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍、施工工藝、以及使用效果進(jìn)行闡述，以期為類似河道工程施工提供成功經(jīng)驗(yàn)。

2 樹根樁的應(yīng)用范圍

（1）河道兩岸建筑物基礎(chǔ)加固，提高地基和基礎(chǔ)承載能力，防止河道工程中護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工導(dǎo)致周邊建筑物的損壞；

（2）河道兩岸道路邊坡圍護(hù)，提高土體邊坡穩(wěn)定性，防止鄰近河道處的道路邊坡滑坡以及路基塌陷；

（3）河道兩岸保灘，防止水土流失導(dǎo)致水環(huán)境破壞。

3 樹根樁的優(yōu)越性

（1）不僅可以承受垂直壓力，也可以承受拉力或拉壓交替荷載；

（2）施工設(shè)備小，所需施工場地較小，凈空較小的地段也能施工；

（3）施工時(shí)噪音小，振動(dòng)小，對(duì)周邊環(huán)境干擾和建筑物基礎(chǔ)擾動(dòng)均較??；

（4）穿透鐵板沙土層能力較強(qiáng)，成孔速度快，對(duì)工期緊張的項(xiàng)目十分有利；

（5）壓力灌漿使樹根樁與地基土結(jié)合緊密，樁和承臺(tái)整體效果突出。

4 樹根樁施工工藝

樹根樁施工工藝流程：樁孔定位→樁機(jī)就位→鉆孔→清孔→拔鉆桿→吊裝鋼筋籠→下注漿管→填碎石→注清水→第一次壓力注漿→第二次壓力注漿→拔注漿管→處理樁頭。

（1）樁孔定位

測定樁位一般分三次進(jìn)行，在挖埋護(hù)筒前測量一次，在埋設(shè)護(hù)筒后復(fù)測一次，使護(hù)筒中心與樁位中心偏差不大于5cm，在樁位中心插上一根長鋼筋作為樁位標(biāo)志，第三次測量在鉆機(jī)就位后進(jìn)行，檢查鉆機(jī)是否對(duì)準(zhǔn)樁心標(biāo)志。

（2）成孔

鉆機(jī)就位后，啟動(dòng)鉆機(jī)開始鉆孔，通過調(diào)整鉆機(jī)動(dòng)力輸出的轉(zhuǎn)速變化來適應(yīng)土層的變化，使鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)平穩(wěn)。鉆進(jìn)過程中，隨著鉆孔深度增加，相應(yīng)接長鉆桿，每節(jié)鉆桿長度為2m；為了防止鉆進(jìn)過程中塌孔，鉆孔中應(yīng)保持泥漿比重，并根據(jù)地質(zhì)變化與鉆進(jìn)速度及時(shí)調(diào)整泥漿比重，以保證鉆渣的懸浮和孔壁護(hù)壁，最終達(dá)到成孔的目的。

（3）清孔

清孔是樹根樁施工重要的一道工序，清孔質(zhì)量的好壞直接影響壓力灌漿、樁質(zhì)量與承載力的大小。為了保證清孔質(zhì)量，鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，將鉆桿提起20cm左右，注入清水開動(dòng)鉆機(jī)空鉆進(jìn)行清孔作業(yè)，直至孔中流出泥漿比重小于1.2，從而完成置換泥漿清孔的目的。

（4）吊放鋼筋籠

鋼筋籠制作采用加強(qiáng)筋成型法，按設(shè)計(jì)規(guī)格、材料及制作規(guī)范，在場地邊鋼筋加工棚制作，然后搬運(yùn)至孔口，用鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)將鋼筋籠吊直，慢慢放入孔內(nèi)。鋼筋籠外側(cè)設(shè)置兩道5cm厚的水泥砂漿保護(hù)層墊，兩道間隔4m，墊塊每道四塊，周圍布置，確保保護(hù)層厚度，并將鋼筋籠固定在孔口。

（5）放注漿管及回填碎石

鋼筋籠吊放完成后，將直徑25mm的鍍鋅鋼管插入至孔底中心以上20cm處，再將清洗好的隨時(shí)計(jì)量填放，投放量不應(yīng)小于樁孔體積的0.9倍。在填灌過程中應(yīng)始終利用注漿管注清水置換泥漿，并輕搖鋼筋籠促使碎石下沉密實(shí)，直至灌滿樁孔。

（6）灌漿成孔

在注漿前，按設(shè)計(jì)配比將水和水泥調(diào)配成漿，一般水灰比為0.4~0.5。注漿時(shí)，采用高壓泥漿泵首次以1.5~2.0Mpa的壓力將水泥漿壓入孔內(nèi)，直至水泥漿溢出孔外為止；首次注漿穩(wěn)定半小時(shí)后，再進(jìn)行第二次注漿，注漿壓力為2.0~4.0Mpa，注漿過程中邊注邊將注漿管向外拔直至樁頂。拔管后按質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范要求在頂部取混凝土制成試塊，然后填補(bǔ)樁頂混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

5 樹根樁質(zhì)量控制措施

（1）鉆孔垂直度：①鉆機(jī)的基礎(chǔ)必須穩(wěn)固，鉆機(jī)安裝必須水平，天車、轉(zhuǎn)盤中心和樁位三點(diǎn)應(yīng)成一垂線；②根據(jù)地層情況合理選擇鉆頭，使各切削刃受力均勻，鉆進(jìn)時(shí)主動(dòng)鉆桿應(yīng)有導(dǎo)正裝置防斜；③開孔和換層鉆進(jìn)，采取輕壓慢轉(zhuǎn)措施，且做到經(jīng)常檢查鉆桿，發(fā)現(xiàn)彎曲立即更換。

（2）孔壁坍塌、縮頸預(yù)防措施：①在復(fù)核鉆具長度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲，保證鉆進(jìn)使用鉆桿垂直度；②保持鉆孔內(nèi)泥漿面不低于地面或低于地下水位1.5m以上，保證孔內(nèi)有足夠的泥漿壓力平衡地層壓力。如果孔內(nèi)泥漿液面過低，及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)給優(yōu)質(zhì)泥漿；③根據(jù)不同地層的可鉆性和護(hù)壁特點(diǎn)選擇合理的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)和相應(yīng)的操作技術(shù)；④保持泥漿質(zhì)量，采用沉淀或強(qiáng)制除砂等辦法，降低泥漿含砂率，防止孔內(nèi)泥皮過厚或泥皮質(zhì)量差。

（3）成樁質(zhì)量控制

①成樁所用鋼筋、水泥及粗骨料進(jìn)場均應(yīng)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可使用；②嚴(yán)格按方案配比進(jìn)行漿液拌制，在拌漿過程中應(yīng)隨時(shí)測量漿液比重，每孔注漿結(jié)束后要統(tǒng)計(jì)該孔的材料用量。拌制漿液必須連續(xù)均勻，攪拌時(shí)間不小于30S，一次攪拌使用時(shí)間宜控制在2h內(nèi)；③注漿鋼管應(yīng)伸至孔底，注漿過程中嚴(yán)格控制壓力，且連續(xù)不可間斷。

6 樹根樁施工中的一些注意事項(xiàng)

由于受不同的施工條件影響，樹根樁施工也存在一定的問題。為了確保樹根樁施工質(zhì)量，在施工中須注意以下事項(xiàng)：

（1）鉆機(jī)成孔時(shí)出現(xiàn)孔位偏離樁位軸線，應(yīng)及時(shí)采用黏土回填密實(shí)，并在原軸線方向重新成孔；

（2）樹根樁遇到縮頸和塌孔時(shí)，宜采用套管將其下放至產(chǎn)生縮頸和塌孔的土層深度以下；

（3）樹根樁施工時(shí)出現(xiàn)穿孔和漿液沿砂層大量流失，且額定注漿量超過樁身體積計(jì)算的三倍，此時(shí)應(yīng)采用跳孔施工、間歇施工和添加速凝劑等措施來解決漿液流失問題。

7 實(shí)例效果

8 結(jié)束語

[1]徐如秀，樹根樁在鐵路隧道施工中的應(yīng)用，中國混凝土與水泥制品網(wǎng)，2008.

[2]中國建筑科學(xué)研究院，既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范，北京，2000.

[3]蔣鵬程，樹根樁應(yīng)用于加固路堤的探討，福建建筑，2006.