樹根樁法的設(shè)計(jì)與施工研究

王海波

秦皇島市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（066001）

0 前言

樹根樁是采用鉆機(jī)在地基中成孔，放入鋼筋或鋼筋籠，采用壓力通過注漿管向孔中注入水泥漿或水泥砂漿，形成小直徑的鉆孔灌注樁，主要應(yīng)用于荷載較小的中小型工業(yè)與民用建筑，不僅適用于新建工程的地基處理，也適用于現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)托換與加固，特別適用于施工場地狹窄、低矮的作業(yè)現(xiàn)場[1]。樹根樁不僅可以承受壓力，亦可承受拉力，一般把一束不同方向的小樁稱之為樹根樁。樹根樁的應(yīng)用范圍主要有：

1）由于上部荷載的增加，導(dǎo)致建筑物地基、基礎(chǔ)承載力不足；

2）由于設(shè)計(jì)或施工等原因，導(dǎo)致建筑物發(fā)生不均勻沉降；

3）市政工程穿越建筑物基礎(chǔ)下部土層，為防止建筑物發(fā)生不均勻沉降[2]；

4）邊坡加固、地基加固等。

1 樹根樁法的設(shè)計(jì)與施工

樹根樁的直徑一般為150～300 mm,樁長一般控制在30 m,樁的布置可采用直樁型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)斜樁型。樹根樁的單樁豎向承載力的確定，應(yīng)綜合考慮既有建筑的地基變形條件限制和樁身材料的強(qiáng)度要求，由單樁載荷試驗(yàn)確定，當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，也可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定估算[3]。樁身混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)不小于C20，鋼筋籠外徑宜小于設(shè)計(jì)樁徑40～60 mm。主筋不宜少于3根。對軟弱地基，主要承受豎向荷載時(shí)的鋼筋長度不得小于1/2樁長;主要承受水平荷載時(shí)應(yīng)全長配筋。樹根樁設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)對既有建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行有關(guān)承載力的驗(yàn)算。當(dāng)不滿足上述要求時(shí)，應(yīng)先對原基礎(chǔ)進(jìn)行加固或增設(shè)新的樁承臺(tái)。

樹根樁的施工應(yīng)注意：

1）可采用鉆機(jī)成孔,樁位平面允許偏差±20 mm；

2）鋼筋籠宜整根吊放。

3）注漿管應(yīng)直插到孔底，注漿材料可采用水泥漿液、水泥砂漿或細(xì)石混凝土，當(dāng)采用碎石填灌時(shí)，注漿應(yīng)采用水泥漿。注漿施工時(shí)應(yīng)采用間隔施工、間歇施工或增加速凝劑摻量等措施，以防止出現(xiàn)相鄰樁冒漿和串孔現(xiàn)象。樹根樁施工不應(yīng)出現(xiàn)縮頸和塌孔[4]。

4）拔管后應(yīng)立即在樁頂填充碎石，并在1～2 m范圍內(nèi)補(bǔ)充注漿。

樹根樁質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）每3～6根樁應(yīng)留一組試塊，測定抗壓強(qiáng)度。

2）采用載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)樹根樁的豎向承載力，有經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可采用動(dòng)測法檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。

2 工程案例

某工廠高位水箱總荷載為300 t,地面以下4.5～4.8 m范圍為人工雜填土。地基處理采用直徑150 mm、樁長15 m的樹根樁，內(nèi)置三角形的鋼筋籠。每側(cè)19根，采用中心距池壁600 mm和1 000 mm的交錯(cuò)布置方式。本工程地基土質(zhì)較差，容易塌孔，造成鉆孔困難，并且樹根樁穿過原水泵房的混凝土基礎(chǔ)，影響施工速度，并且現(xiàn)場作業(yè)場地狹窄。綜合各方面因素，確定的施工流程為：樁孔定位→樁機(jī)就位→鉆孔→清孔→拔鉆桿→插鋼筋籠及注漿管→填碎石→注清水→第一次壓力注漿→第二次壓力注漿→樁頭處理。

2.1 樁機(jī)就位

場地整平墊實(shí),根據(jù)樁位鋪設(shè)鉆機(jī)的行走軌道。采用MGJ-50型錨桿鉆機(jī)，根據(jù)工程要求配備150 mm回轉(zhuǎn)式鉆頭。

2.2 鉆孔

鉆孔過程中，通過調(diào)整鉆機(jī)動(dòng)力輸出來適應(yīng)土層的變化，確保鉆孔過程中鉆機(jī)平穩(wěn)。根據(jù)需要，相應(yīng)接長鉆桿，以滿足設(shè)計(jì)要求的深度。為防止塌孔，現(xiàn)場設(shè)泥漿池，鉆進(jìn)過程中，進(jìn)行泥漿護(hù)壁。

2.3 清孔

鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，注入清水，開動(dòng)鉆機(jī)空鉆，進(jìn)行清孔作業(yè)。

2.4 插鋼筋籠及注漿管

清孔后插入鋼筋籠，上下兩節(jié)鋼筋籠采用焊接連接。鋼筋籠中心設(shè)置注漿管，注漿管的下端距孔底為300 mm左右，施工中應(yīng)防止將碎土帶入孔內(nèi)。

2.5 填碎石

完成鋼筋籠插入作業(yè)后，向孔中填入粒徑為5～13 mm的碎石，邊填充邊輕擊鋼筋籠，以保證填料密實(shí)。

2.6 注漿

注漿采用525號(hào)普通硅酸鹽水泥。第一次注漿完成后，穩(wěn)定半小時(shí)，進(jìn)行二次注漿，二次注漿應(yīng)邊注漿邊拔出注漿管。

3 結(jié)語

本工程共采用33根樹根樁，工程結(jié)束后，由相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)對樁的完整性進(jìn)行檢測，抽測11根，完整10根，基本完整1根，完整性達(dá)到100%，施工效果較好。目前，該工程投入使用近一年，沒有出現(xiàn)明顯沉降現(xiàn)象，可見樹根樁法處理雜填土地基效果較好，并且能很好的適應(yīng)施工場地狹窄的情況。

[1]彭富強(qiáng),袁航,易金華.樹根樁在隧道進(jìn)出口松散堆積體加固中的應(yīng)用[J].中外公路,2012,(03).

[2]焦志鵬.建筑地基處理及加固技術(shù)初探[J].科技信息,2012(08).

[3]王霞,郭志剛.淺談土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)[J].民營科技,2012(05).

[4]譚斌.注漿樹根樁性能及施工注意事項(xiàng)研究[J].科技風(fēng),2012(01).