树根桩加固方法图解（如何做好树根桩施工？）
【树根桩】
树根桩是一种用压浆法成桩，桩径在100～300mm的小直径就地钻孔灌注桩，又称钻孔灌注微型桩、小桩或微型桩。
树根桩可是单根的，也可以是成排的，可以是垂直的，也可以是倾斜的。当布置成三维结构的网状体系时，称为网状结构树根桩。
树根桩的作用实质是分担基底土所承受的总荷载。在进行基础托换时应充分考虑和利用基底土的承载能力。
树根桩复合地基是由树根桩和改良后的桩间土共同构成，属刚性桩复合地基。
由于树根桩的刚度远比桩间土大，当桩土共同承担基底应力时，会产生应力向树根桩集中的现象。
1、特点：
⑴施工引起的噪音和振动很小，适合于市区作业并不会对既有建筑物的稳定带来危害；
⑵所需施工场地较小；
⑶采用压力注浆，使桩与土体结合紧密，桩土表面摩擦力较大，因而具有较高的承载力；
⑷孔径小，对基础和地基土几乎不会产生任何应力，也不干扰建筑物的正常使用；
⑸处于设计荷载下的桩沉降很小，可应用于建筑物对沉降限制较严的工程。
2、适宜土类：
杂填土、素填土、碎石土、砂土、粉土、粘性土、湿陷性黄土、膨胀土等不同地质条件及喀斯特岩溶地区，既能用于地下水位以上，也可用于地下水位以下。
3、应用范围：
新建建筑物的地基加固、已有建筑物的基础托还、池形构筑物抗压抗浮基础、基坑支护、边坡的稳定加固以及地下工程中的挡土结构。
树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基处理。
4、施工工艺：
1）定位和校正垂直度
2）成孔
3）吊放钢筋笼和下注浆管
4）填灌碎石
5）注浆
6）拔注浆管和振捣桩头
5、注浆注意事项：
⑴开始注浆时，就要对注浆管进行不定时的上下松动。注浆结束后要立即拔管，每拔1m必须补浆一次，直至拔出为止；
⑵整个注浆过程中要逐渐灌入碎石，保持桩顶标高；
⑶浆液在孔口冒浆好，注浆方可停止，额定注浆量不应超过桩身体积计算量的3倍；注浆量达到额定注浆量时应停止注浆。
6、在托换工程中的基本特点：
1）用树根桩托换时，在施工时不起作用；
1）此后，当建筑物即使产生极小的沉降，树根桩的反应是迅速的；桩将承受建筑物的部分荷载，同时使基底下土反力相应地减少。如建筑物继续沉降，则树根桩将继续分担荷载，直至全部荷载由树根桩来承担为止。
【方案一】
本工程桩基设计为树根桩，桩径250㎜，桩端持力层为第3层土（粉质粘土混砾卵石夹漂石层）或第4层粉质粘土层。
一、施工程序：
定位挖槽→湿法钻孔→清孔→安放钢筋笼→安放串筒→灌注混凝土
二、施工措施：
本工程采用洛阳铲机械成孔，具体施工如下：
1、钻机就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固。
2、开孔：经测量平面放样后，对桩中心点作好护桩工作，然后开钻。
（1）钻进时应根据土层情况加压，开始应轻压力、慢转速，逐步转入正常，一般土层用钻具自重钢绳加压，不超过10kN；基岩中钻进为15～25kN；钻机转速：对合金钻头为180r／min；钢粒钻头100r／min。
（2）钻进程序，根据场地、桩距和进度情况，可采用单机跳打法（隔一打一或隔二打一）、单机双打(一台机在二个机座上轮流对打)、双机双打（两台钻机在两个机座上轮流按对角线对打）等。
3、偏孔处理清孔取样：如孔位偏移应回填砂砾至偏孔上方300～500㎜处，重新钻孔。
4、防止孔壁扰动：采取有效的技术措施，注意防止扰动孔壁酿成塌孔、扩孔、卡钻和掉钻等。
5、桩尖进入持力层深度应符合设计要求。
6、验孔、清孔取样：每施钻4～5M深度验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔。进入基岩后，每钻进100～500㎜应清孔取样一次以备终孔验孔。
7、钢筋笼制作、安装
（1）钢筋笼钢筋采用焊接接头，接头须按规范要求错开，水平钢筋（加劲箍、螺旋箍筋）与纵向钢筋交接处均须焊牢。钢筋笼外侧设砼垫块，以确保砼保护层厚度。
（2）一般在主筋内侧每隔2.0m加设一道加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架，为便于吊运，一般分二节制作，钢筋笼的主筋为通长钢筋，其接头采用对焊，主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度的误差不大于5cm，钢筋笼四侧主筋每隔5m设置耳环，控制保护层为５～７m,钢筋笼外形尺寸比孔小11～12cm。钢筋笼就位用小型吊运机具或履带式起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊接，整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。
（3）钢筋笼的制作
钢筋笼的制作应根据设计桩基钢筋配置图和具体情况及吊放机具能力而定。为保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置正确，钢筋加工一般应在工厂平台上放样成型，主筋接头用闪光接触对焊，下端纵向主筋宜稍向内弯曲一点，以防止钢筋笼放下时，损防孔壁。
钢筋笼在现场地面平卧组装。先将闭合钢箍排列整齐，再将通长主筋依次穿入钢箍，点焊到位，要求钢筋笼表面平整度误差不得大于5㎝。为保证钢筋笼具有足够的刚度，吊放时不发生变形，钢筋笼除设结构受力筋外，一般还设纵向钢筋桁架和主筋平面内的水平及斜向拉条，与闭合箍筋点焊成骨架，钢筋笼的主筋（包括主筋组成的纵向桁架）和箍筋交点采用点焊，也可视钢筋笼结构情况除四周两道主筋交点全部焊外，其余采用50%交错点焊和用0.8mm以上铁丝扎结。成型时用的临时绑扎铁丝，应在焊后全部拆除，以免挂泥。对较宽尺寸的钢筋笼，应增设直径25mm的水平筋和剪刀拉条组成的横主筋保护层厚度一般为7～8㎝，水平筋距接头管和混凝土接头面应有10～15㎝间隙。一般在主筋上焊50～60cm高的钢筋耳环或扁钢板做定位垫块，其垂直度方向每隔2～5m设一排，每排每个面不少于2块，垫块与壁面间留有2～3㎝间隔，可防止插入钢筋笼时擦伤槽壁和保证位置正确。钢筋笼内净空尺寸应比混凝土导管连接处的流动的外径大l0cm以上，这部分空间要求贯通，钢筋叠置的地方要确保混凝土流动的必要距离。有的还在混凝土导孔内两侧各焊1～2根通长的钢筋作导向用，以便下放混凝土导管。钢筋笼纵向筋距槽底应有20～30㎝。钢筋笼制作尺寸必须正确，其允许偏差为：主筋间距±l0mm；箍筋间距±20mm；钢筋笼厚度和宽度±l0mm；总长±50mm。
（4）钢筋笼的吊放
对长度小于15m的钢筋笼，一般采用整体制作，用15t或25t履带式吊车一次整体吊放；对长度超过15m的钢筋笼，常采取分二段制作吊放，接头尽量布置在应力小的地方，先吊放一节，在桩孔上用帮条焊焊接（或搭接焊接）。先六点绑扎水平起吊，使其在空中不晃动，辅助起重机吊下部两点或四点，然后主机升起系在钢筋笼上口的横担将钢筋笼吊直对准孔口，使吊头中心对桩中心，缓慢垂直落入孔内，避免损伤孔壁。在放到设计标高后，用横担借吊钩或在四角主筋上设弯钩，搁置在井口枕木上，进行浇筑混凝土。
8、混凝土浇筑
（1）混凝土配合比的选择
本工程采用C20级混凝土。混凝土配合比的设计除满足设计强度要求外，还应考虑串筒浇筑混凝土的施工特点（要求混凝土和易性好、流动度大）和对混凝土强度的影响。混凝土强度一般比设计强度提高5MPa。水泥应采用425号或525号普通水泥或矿渣水泥；石子宜用卵石，最大粒径不大于钢筋最小净距的1/4，且不大于40㎝；使用碎石，粒径宜为0.5～20㎝。砂宜用中粗砂；水灰比不大于0.6；单位水泥用量不大于370kg/m3；含砂率宜为40%～45%；混凝土应具有良好的和易性，施工坍落度宜为18～20㎝，并有一定的流动度保持率，坍落度降低至15cm的时间不宜小于1h，扩散度宜为34～38㎝。混凝土初凝时间应满足浇筑和接头施工工艺要求，一般宜低于3～4h。如运输距离过远，一般宜在混凝土中掺加木钙减水剂，可减小水灰比，增大流动度，减少离析，防止导管堵塞，并延缓初凝时间，降低浇筑强度。
（2）浇筑方法
通常用砼泵车，通过串筒浇筑。混凝土应分层浇筑，每次厚度不大于300㎜，浇筑时上下提做到振动要求。
（3）混凝土浇筑注意事项
A、桩身混凝土其充盈系数应控制1.1至1.2，必须连续灌注，不得中断，并控制在4～6h内浇完，以保证混凝土的均匀性，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得超过30min；
B、搅拌好的混凝土应在1.5h内浇筑完毕，夏季应在1h内浇完，否则应掺加缓凝剂。
三、质量检测：
1、每3～6根桩应留一组试块，测定抗压强度，桩身强度应符合设计要求。
2、应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。两者均应符合设计要求。
四、质量通病及预防措施
1、孔底虚土过多
预防措施：钻孔完毕，应及时将混凝土浇筑完毕，或及时盖好孔口，并防止在盖板上过车、行人。操作中应及时清理虚土，提钻时应事先把孔口积土清净，必要时可二次投钻清理虚土。
2、塌孔
预防措施：注意土质变化，遇有砂卵石或流砂、流塑淤泥，应不采用钻孔方法成孔。上层滞水渗漏，应立即采取降水措施，如电渗井降水等。钻进砂层遇到地下水时，钻深应不超过初见水位，以防止坍孔。
3、钻杆跳动
预防措施：在施钻过程出现钻杆跳动、机架晃动、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查，排除故障；如钻杆或钻头不符合要求时，应及时更换，试钻达到正常后，方可施钻。
4、缩径
预防措施：熟悉地质勘探资料、地下水位情况，作出确实可行的成孔方案。观测每500～1000㎜高度内混凝土用量，换算出桩的灌注直径，发现缩径，及时处理。
5、钢筋笼变形
预防措施：钢筋笼在制作成形堆放、运输、起吊、入孔过程中，应严格按规定的技术措施和操作规程作业。
6、钢筋下沉
预防措施：将钢筋笼放入桩孔后，应在上部用木棍将钢筋笼架起固定，使相邻桩振动时钢筋笼不致下沉。
7、灌注桩达不到最终控制的要求
预防措施：充分分析工程地质条件，了解硬夹层变化情况，应预先采取措施，防止不能穿过硬夹层；对地下障碍物则必须先清理干净。
8、桩顶标高不准
预防措施：混凝土灌注到桩顶时，应随时测量，严格控制顶部标高，以免过多的截桩。
【方案二】
地下室围护结构采用Ф300树根桩，桩长为26m ,共68根，树根桩完成后，在二桩空隙处加试压密注浆，使树根桩板墙兼作止水帷幕，以利开挖。桩身混凝土强度为C30， 承压桩内配置主筋418、螺旋筋φ8@200，钢筋笼为全笼。
本工程位于已建建筑物内，施工时注意桩位的偏差，桩的垂直度，泥浆内加膨润土，形成护壁，防止成孔扩径，影响建筑物安全，施工时加强对周围环境的观察。正式施工前在施工场地内先打一根试成孔，看现场成孔情况，有异常情况立即汇报甲方，会同设计单位协商解决办法。
一、机械配置
二、压密注浆设备
三、施工方法
（一）树根桩施工工艺流程：
定位放线—— 钻机就位—— 钻进成孔——一次清孔——测量孔深——钢筋吊放——下放浆管——二次清孔——投放石子——洗孔——高压注浆 ——上拨浆管并注浆至地面——拆除顶部浆管，安放钢套管——安装浆管、灌石子——注浆——拔除注浆管——成桩移位
2、树根桩必须跳孔施工，即相邻桩不连续施工，跳孔数暂定为二根，施工时再根据实际情况进行调整，避免穿孔及塌孔现象发生。
3、定位和校正垂直度，桩位偏差控制在20mm以内，垂直度误差应小于1/100。
4、成孔：采用工程地质钻机成孔，天然泥浆加膨润土护壁和清孔，在孔口部位下套管，钻孔达标高后清孔，直至孔口基本上泛清水为止。
5、吊放钢筋和注浆管：钢筋笼分段制作吊放，每节长5-6米，接头采用搭接，采用双面焊，焊缝长度为15d，钢筋的混凝土保护层30mm。主筋接头间距>1000mm，同一截面搭接头数<50%，以保证抗拔强度。注浆管采用Ф25钢管，直插离孔底10cm为止。
6、填灌碎石：碎石应用水冲洗，填入量应大于计算体积的0.9倍，计量填放时应始终利用注浆管注水清孔。
7、注浆：采用注浆泵注浆，最大工作压力不少于1.5 MPa，注浆时应控制压力在0.3-0.5 MPa 之间，使浆液均匀上冒， 直到泛出孔口为止，然后拆除顶部浆管，安装钢套管，接好浆管后在套管内灌石子，然后再注浆至套管口（套管与地面结合部位须用土回填密实，防止漏浆）
8、拨注浆管、移位：拨管后按质量要求在桩顶取砼制成试块（如无特殊要求、每机每台班制作试块一组）。
9、树根桩施工应防止出现穿孔和浆液和泥沙夹层大量流失现象，当达到额定注浆时应停止注浆，须采用跳孔、间隔施工。
10、原材料要有合格保证书，并按规定进行复试，水泥采用新鲜425水泥，石子10—25mm，含泥量小于1.5%，钢筋笼的焊接严格按技术规范执行。
11、钻机安装要水平、稳固，对中偏差<20mm。
12、孔垂直度<1/100，桩深误差<100mm，不允许出现负误差。
13、注浆量要确保满足设计桩砼强度要求，必须按实验室试配通知单计量作业。本工程由于工期较紧，结合我公司以往施工经验，并且根据与设计协商，计划采用水泥浆作为胶凝材料，水灰比0.55左右。
14、为保证桩身混凝土强度，我方采取二次注浆、水泥浆浓度加大措施。尽量确保混凝土强度达到C30。
15、桩身混凝土强度检测以及单桩抗拔、抗压试验，必须满足28天的养护期要求。
（二）压密注浆施工工艺流程：
本工程位于建筑物内，压密注浆施工时对基础下土体会产生较大的挤土力，为保护建筑物，特制定如下措施;
2.1、在施工前对整个施工区域及周围3m场地标高布点测量，记录施工前的原始标高。
2.2、施工时先从外围四周开始注浆，使注浆的区域内先形帷幕，中间区域注浆时可以减少水泥浆液向外扩散。
2.3、施工时要不定时对施工区域及周围进行监测，若变化值过大立刻停止施工，等土体稳定后再施工。
2.4、施工时加强对周围环境的观察，发现有地方冒浆应立即停止施工或移另外孔施工。
2.5、施工时要时刻注意保护环境，控制污水、扬尘、噪音污染。
2.6、施工流程
2.7、施工方法
2.7.1、定位放线：按图纸要求放出注浆范围及每一个孔位，避开已施工好的承台及梁，布置压浆孔位，用钻孔机开好孔洞。
2.7.2、沉管：每一根压浆管按定好的压孔位施排，各压浆管在施排前沉入土中的注浆管顶端用铸铁锥子作闷头，用胶布胶或其它方法固定好后将管子插入体中，然后用振动器将注浆管沉至设计标高，各注浆孔所沉管子应分段进行沉入，注浆管分段长度为1～1.5m，用管外接头连接，以便沉管、拔管和卸管。
2.7.3制备浆液：浆液制备用0.2m³立式搅拌桶进行搅拌,浆液拌好后先通过自流阀放入贮浆桶。浆液配比按设计要求配制，水灰比为0.55。
2.7.4、 压浆：首先在注浆管上装好球阀，便开启液压泵进行正常工作吸浆、输浆，通过高压浆管将浆液输入注浆管内，此时应配合调节阀调节注浆压力、流量，以使浆液顺利压入土体内。每一单孔第一次（或每一次）灌入一定浆量后，应立即停止压浆，关闭球阀，开通输送水玻璃的球阀，压入20%配比的水玻璃。接着压其它沉好注浆管的孔，待其浆液稳定一段时间（一般10~15分钟），再把管子提起50～60cm，再压浆，重复以上步骤至设计标高后起管。每一单孔注浆完后，应将管子提一定高度（一般为50～60cm），稍待片刻后再注浆，最后一次拔管前，应停止注浆。同时关闭球阀，待浆液固化后，方可一次拔出。
2.8、技术质量保证措施
1、 沉管深度、注浆量、注浆压力、范围、浆液配合比应据设计要求有专人控制，并如实做记录。
2、 注浆开始前，应先要做好准备工作，包括机械、器具、仪表、管路的检验。
3、 注浆应间隔进行，以免造成串浆，起管应交叉拔管高度，以保证压浆的均匀扩散和挤压。
4、 注浆材料应符合设计要求和有关规定。
5、 注浆用水应是可饮用的自来水、河水或其它洁净水，禁用工业废水。
6、 每次拔管高度应严格控在50cm～60cm，浆液在压浆时的流量应为7L/min～20L/min、压力为0.2MPa,沉管时浆管垂直度控制在1%以内，注浆量启浆为0.2m³,封浆量为0.1m³。
7、 为使注浆均匀、稳定，搅拌时应快捷搅拌，进入贮浆桶压浆时，还应不断慢速搅拌。
（三）压密注浆：
1、设计要求
（1） 采用压密注浆加固、止水工艺。
（2） 加固深度7.5m左右，
（3） 加固范围：基坑周围一周，前后三排。
（4） 注浆孔距排距0.7米，梅花型布置。
（5） 注浆材料采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，掺入30％磨细粉煤灰，水灰比0.6。
2、施工工艺及施工顺序
1、考虑到工程要起到止水的作用及现场的施工场地条件限，大型的机器难以施工，所以我们建议使用能起到止水作用及施工简易的压密注浆来施工。
2、基坑的东面一侧，第一排每70cm插一根钢管进行压密注浆。第二排间距第一排50cm，以70cm为间距进行压密注浆。第三排间距第二排50cm，以70cm为间距进行压密注浆。行梅花状。有树根桩处，在两相邻树根桩中间进行压密注浆，第二排间距第一排50cm，以70cm为间距进行压密注浆。第三排间距第二排50cm，以70cm为间距进行压密注浆，行梅花状。
施工工艺流程如下：
根据现场条件，分段分块施工，先注外排，再注内排，隔孔跳注施工，以防串浆，提高注浆液的强度与约束性。
3、技术措施
（1） 测放孔位：根据控制轴线，用钢尺进行孔位测放，并做好标记。
（2） 振动插管：按设计孔深配置好单孔所需注浆管总根数，每根注浆管长度一般为1.5米左右。将上好堵头的第一节注浆管对正孔位，架设好振动器（或风镐击入），徐徐振入土体，然后用活接箍接上第二节，再振入，依此类推，直至将配好的注浆管全部插入。插管时应尽量保持垂直。插管后，做好孔口密封工作。
（3） 浆液制备：所用材料均需满足设计要求，严格按配合比配料，浆液须充分拌和并严格过滤。
（4） 注浆：注浆由下而上，每次拔管高度不超过0.5米，确保注浆段均匀吃浆，水泥用量按预算每立方加固土体80kg的水泥用量控制，注浆压力宜小，一般控制在0.2-0.6Mpa。