长短结合水泥搅拌桩

长短结合水泥搅拌桩（精选5篇）

长短结合水泥搅拌桩 第1篇

用长短结合水泥土搅拌桩进行加固软土地基具有较大的技术、经济优势, 尤其在长三角地区, 软土层深厚, 且具有高压缩性、低强度、低透水性、孔隙比大、天然含水量高等特点。采用沿深度变长度和变模量 (即减少置换率) 的长短结合布桩模式进行地基处理, 可充分发挥长短桩各自的优势, 即可减少浅层的应力集中, 又可减少深层的位移沉降, 在保证处理效果的前提下, 达到方案合理、节约资金、缩短工期的目的。

长短结合的水泥搅拌桩复合地基的受力机理[1]如图1所示。其中, d为基底埋深。Ⅰ区长短桩共同作用, 以提高承载力为主, 长短桩间隔布置, 由于间距较密, 在其深度范围内, 桩体间将具有较明显的“挟持”和“遮挡”效应, 桩间土体和桩体共同沉降, 形成类似实体的等代墩基;Ⅱ区是以减少沉降为目的的长桩工作区, Ⅲ区为承受桩体荷载的持力层。三者共同工作, 以提高浅层地基承载力、减少地基沉降量, 形成良好的长短结合复合地基。

1 工程概况

工程案例:江苏省常州市某公司检测楼, 钢筋混凝土框架结构, 三层, 场地为长江南岸高河漫滩低洼区, 其岩土工程地质剖面见图2主要土层的物理力学性质指标见表1, 根据岩土工程地质条件以及应力分布特点, 采用长短结合水泥搅拌桩布桩模式进行软基加固。

2 长短结合水泥搅拌桩设计要点

在深厚软土中, 用长短结合水泥搅拌桩来加固软土, 需考虑基底的应力分布, 短桩保证复合地基的强度, 长桩需考虑桩端的附加应力, 要保证桩端附加应力小于该处软弱地基承载力, 且又要满足建筑物变形要求, 为保证软弱下卧层计算能通过, 复合地基强度不宜过大, 需由多次试算确定。

本工程典型柱基尺寸B×L=4.7m×4.7m, 基底埋深d=1.5m, 采用长短结合水泥搅拌桩, 置换率m=0.2563, 桩径500mm, 桩端截面面积Ap=0.196, 短桩有效桩长10m (沉桩长度11.5m) , 长桩有效桩长17.2m (沉桩长度18.7m) , 水泥 (P·C 32.5级) 掺入比18.4%, 水泥土强度fcu=1850kPa, 桩位布置平面图见图3。

2.1 单桩竖向承载力特征值

水泥搅拌桩单桩竖向承载力特征值可按公式 (1) 和公式 (2) 计算, 取其中较小值作为设计依据[1]。

式中, μp为桩周长;li为桩长范围内第i层土的厚度;桩身强度折减系数η=0.25;桩端土承载力折减系数α=0.5。经计算得:Ra=min (90kN, 92kN) =90kN。

2.2 水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值

根据JGJ 79—2012《建筑地基处理技术规范》建筑地基处理技术规范11.2.3条, 复合地基承载力特征值fspk为:

设计要求fspk=130kPa, β为桩间土承载力折减系数, 取值为0.5。

经计算每个柱基下需要布30根桩, 见图3。

2.3 基底附加应力及沉降估算

长短结合水泥搅拌桩复合地基土中附加应力计算可按Mindlin解确定[2,3], 计算结果详见表2。

沉降计算法一般采用复合模量法[4,5], 按置换率的不同分别计算Ⅰ区 (长短桩共同区) 和Ⅱ区 (长桩工作区) 复合土层的沉降量S1和S2, 以及Ⅲ区 (承受桩体荷载的持力层) 的沉降量SS, 复合地基的最终沉降量S为:

搅拌桩复合土层的沉降量Si可按公式 (5) 计算:

式中, Pz和Pz1分别为搅拌桩复合土层顶面和底面的附加应力值;Espi为搅拌桩复合土层的压缩模量, Espi=miEp+ (1-mi) Esi, 而Ep=100fcu=185MPa, 故Esp1=49.2MPa (l=0~10m段) , Esp2=25.8MPa (l=10~17.2m段) 。经反复试算, 本工程计算沉降量为10.6mm。

3 静载荷及取芯试验结果

为正确评价水泥搅拌桩单桩及复合地基的加固效果, 按照规范要求进行了单桩及复合地基静载荷试验。结果表明, 实侧结果比计算结果要大10%左右, 满足设计要求。

本工程长桩沉桩深度接近19m, JGJ 79—2012[1]要求干法不宜大于15m, 故桩基施工结束后又对沉桩深度超过15m的三根粉喷桩进行了桩间土静力触探, 取芯进行水泥土抗压强度试验和桩体标准贯入试验, 试验结果详见表3。

由表3可知, 水泥土的无侧限抗压强度均大于1800kPa, 说明超过15m孔深处, 水泥粉能进入软土中, 且水泥掺量符合要求;原状淤泥质土标准贯入0~1基, 标贯试验结果标贯基数N′分别为10基、12基、18基, 证明孔深17.2m以下形成水泥桩, 且效果良好;在三个取芯承台内, 所做的三组桩间土 (休止34d) 静力触探试验说明, 经过一定时间的休止, 桩间土强度有明显提高, 而且随着时间推移, 还将进一步提高[6]。

4 超长水泥搅拌桩施工应对措施及质量控制

4.1 桩机选择

本工程长桩沉桩深度接近19m, 施工中用上海探矿机械厂生产的GPP-5E功率45kW、可进行22m长的粉喷桩机施工。

该桩机附带有SFT-2型喷粉监测仪[7], 具有深度传感器及重量传感器, 设置了双工位显示器, 所测数据可在主机及送灰器操作, 同工位同步显示, 操作者可观察到相对每m内每0.1m段的喷灰量, 可及时调整施工工艺, 确保每m桩段喷灰量达到设计求, 最后每根桩不同深度每m喷灰量, 复搅深度、施工时间等均可自动打印, 只要正常正确使用, 可较好地控制施工质量。

4.2 空压机数量

软土厚度大于8m时, 需用两台空压机施工, 一台1.6m3空压机最佳处理深度为8m。本工程采用二台2.8 m3的空压机施工, 且配备了一个1m3的储气罐, 起到稳压作用。

4.3 监控计量

粉喷桩机上必须安装压力表、电流表、电表、粉体流量计。压力表用来了解管道压力及灰罐压力, 保证送粉管道畅通, 顺畅送粉;电流表用来了解地层变化, 持力层深度, 进入持力层长度。用电量是简单易行的控制粉喷桩质量的重要信息来源, 满足设计要求的桩用电量是相近的, 且用电量又能判断地层土质的好坏。

4.4 复搅处理

所有桩必须进行复搅, 复搅深度由电流决定, 复搅能使单桩承载力约提高1/3, 且当复搅电流与预搅电流相当时, 说明土质极差, 一定要进行复喷, 并再次复搅, 以保证桩体质量。

5 工程实施效果———建筑物沉降观测

为验证复合桩基设计的正确性以及施工质量等, 保证建筑物的安全, 需进行建筑物的沉降观测。该检测楼的沉降观测结果见表4。

通过沉降观测数据可知, 粉喷桩处理本工程软基是可靠合理的, 后期沉降观测数据基本与计算沉降相符, 现工程已建成并投入使用半年多, 从实际效果来看, 工程运行情况良好, 各方面指标均满足规范要求, 亦满足功能使用要求, 达到了预期目的, 发挥了较佳工程效益。

6 结语

(1) 采取有效的施工应对措施和质量控制手段, 长短结合水泥搅拌桩承载力和沉降观测结果均满足要求, 取得了较好的地基处理效果。

(2) 水泥搅拌桩加固处理深度可超过15m, 质量评价需综合考虑静载结果和补充取芯试验结果, 在桩长控制上要求桩端要进入持力层。

(3) 长短结合水泥搅拌桩可节约工程造价, 经济效益明显。

摘要：结合工程实例, 研究了长短结合水泥搅拌桩进行深厚软基加固处理的设计理论和施工工艺, 并进行了静载试验、取芯试验及沉降观测。结果表明, 使用此类处理方法使该工程地基获得了较好的加固效果, 同时也具有一定的经济优势。

关键词：长短结合水泥搅拌桩,地基处理效果,深厚软土

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.JGJ 79—2012建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

[2]杨军龙, 龚晓南, 孙邦臣.长短桩复合地基沉降计算方法探讨[J].建筑结构2002 (7) :8-10.

[3]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[4]李超雄.长短桩结合的水泥搅拌桩复合地基承载力理论研究与工程实践[J].广东水利水电, 2011 (9) :9-13.

[5]李超雄.长短桩结合的水泥搅拌桩复合地基沉降计算理论研究与工程实践[J].广东水利水电, 2012 (3) :1-5.

[6]刘松玉, 粉喷桩复合地基理论与工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

提高水泥搅拌桩成桩优良率 第2篇

关键词：瓯江治理 水泥搅拌桩 优良率

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0174-01

1 工程概况

永嘉县瓯江治理工程Ⅱ标段位于瓯江左岸。堤线总长8340 m，由林福段、菇溪口段和下村段构成。为减少堤身沉降及抗滑稳定需要，堤基采用水泥搅拌桩进行基础处理，水泥搅拌桩桩径φ60cm，桩长15 m，1.5 m×1.5 m梅花形布置，平均桩长约15 m，主要分布在林福段和菇溪口段，林福段共11700根，菇溪口段4111根。

2 工程现状及存在问题

现场对已经完成的桩中抽取150根桩进行调查分析，发现其中有120根为I类桩，30根为II类桩，对II类桩分析结果统计如表1所示。

水泥搅拌桩是软基处理的关键性工作，要求水泥搅拌桩的成桩优良率达到95%。施工现状水泥搅拌桩成桩优良率只有80%，不能满足工程质量的要求。

3 水泥搅拌桩施成桩关键因素分析

通过表1可发现桩体不完整和喷浆量不足两项占不合格项的76.6%，提高水泥搅拌桩成桩优良率只要解决这两个不合格项项就能使合格率达到95.3%。那么影响桩体不完整和喷浆量不足两项决定性因素是什么？通过采取有效措施，调查影响成桩优良率的因素，分析情况如下。

3.1 人为因素

﹙1﹚技术交底不到位。通过再次通过技术交底，提高生产操作人员对施工工艺的熟悉程度。

﹙2﹚操作人员质量意识不强。发现实际施工作业中有部分在下沉中喷浆，部分在喷浆部分完成后才开始进行搅拌。工艺顺序不合理，直接影响成桩的密实与设计标高。此项直接关系成桩的质量。

﹙3﹚施工测量误差，桩机桩体倾斜。采用悬挂线锤的办法，用撑杆进行调整；机台平整度采用水平尺配合千斤顶加垫木块的方法进行，桩机偏斜均<1.5%，满足标准。

3.2 机械设备方面

﹙1﹚桩机运行喷浆时提升速度过快，提升速度与转速不匹。统计现场桩机提升速度都控制0.3～0.5 m/min。

﹙2﹚压浆机压力不稳定，喷浆量不足。随机对一根搅拌桩提升喷浆时压浆机压力值进行统计，发现压浆机压力波动比较大，导致压浆不均匀，连续性不好。

﹙3﹚钻头尺寸不配套。经现场测量，三台桩机的钻头直径都不小于600 mm，发现损坏能及时更换钻头。

3.3 施工工艺方面

﹙1﹚供浆不及时，不能严格按照施工工艺操作。实际操作中，拌合机有专人负责供料，每10 min拌合1 m?约1233 kg，喷浆时10 min最多可提升5 m，需水泥浆682 kg，储浆桶里水泥浆能够保证大于50 kg。

﹙2﹚钻进硬层时处理不当，没能钻透局部的硬层。发现实际施工作业中在遇到硬层时，操作人员为了减少对设备的磨损，停止了钻进。

3.4 材料问题

﹙1﹚ 水泥质量不符合要求，水泥储藏不当。检查实际情况，水泥罐无空洞和裂缝，水泥管放置在干燥平台，并采取了防雨措施，储藏良好，无结块。

通过以上分析可以明确，影响成桩优良率的3个主要因素，分别为操作人员质量意识不强；压浆机压力不稳定，喷浆量不足；钻进硬层时处理不当，没能钻透局部的硬层。

4 制定提高水泥搅拌桩施成桩优良率的对策

4.1 提高操作人员质量意识

通过组织质量技术培训，使覆盖率达到100%，提高生产操作人员的质量意识。从始自终严格按照工法操作，杜绝投机取巧的现象。严惩投机取巧，使操作人员心中只有两个选择，要么退场，要么老老实实干。

4.2 对压浆机进行自动化控制

配置自动流量计，电脑控制喷浆频率。控制输浆泵，调节每次喷浆量，保证压浆机压力控制在0.4～0.6 MP，保证输浆能力持久稳定，同时及时保养和维修设备。

4.3 钻透局部硬层

遇到硬层时，增大回浆量，在动力头上加大配重，并在最下面两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速的穿过此段硬层。当硬层厚度超过50 cm时，就不再继续钻进。通过此措施，防止了此段过多浪费水泥浆，减少造成水泥浆冒出土面而流失的现象发生，且使整桩的喷浆量分布均匀，搅拌桩长度达到设计要求。

5 结语

针对第一次现状调查分析的问题原因，通过规范的管理措施及相应的对策实施，有效的控制了影响成桩质量的各种因素，从而提高成桩质量，经过再次的抽检优良率达到96.7%，达到了工程质量的目标。有效管理措施打造优质的工程质量，直接降低工程施工成本，产生了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]喻华瑾.水泥搅拌桩施工质量问题分析[J].浙江水利科技，1999（7）：33-34.

长短结合水泥搅拌桩 第3篇

1 深层水泥搅拌桩概述

随着我国社会经济的发展, 我国交通运输事业呈现出一片大好的发展态势, 由此导致了越来越多的交通运输工程被广泛的应用在码头建筑工程中, 其不仅成为我国社会发展中至关重要的一部分, 而且是推进社会进步的重要基础。水运自古以来就是我国交通领域的一个重要组成部分, 它一直发挥着不可替代的优势, 虽然目前各种交通体系不断出现, 但水运仍然以其运量大、价格低廉的优势保持着不可动摇的地位。码头作为水路运输中不可缺少的基础附件, 采用全新的工程施工技术进行施工已成为保证工程质量和施工效益的主要手段, 也是促进水运事业发展的基础。深层水泥搅拌桩结合地连墙施工技术便是这种时代背景下产生的施工新方法, 它在码头施工中对码头的整体、稳定性有着良好的保持作用。

深层水泥搅拌桩在工程施工中, 其在内容上主要指的是采用水泥作为固化剂, 通过地基施工中以水泥搅拌为基础进行软土或者泥沙物质的固化, 然后通过搅拌使得这些物质达成一个综合应用的整体, 在一定程度上增加地基结构的强度以及工程施工要求。当前, 这类方法已经广泛的应用在各类不良地质的工程施工中, 它的应用有效的提高了软基处理效果和处理进度, 保证了工程施工的可行性和科学性, 取得了明显的施工优势。

经过多年的工程实践分析, 深层水泥搅拌桩结合地连墙施工技术一般都应用在地下工程、软质土工程中, 其在码头施工中非常普遍, 它的应用有效的提高了地基承载能力, 保证了地基工程施工稳定性和科学性, 为获取合理、有效的施工基础提供了技术支撑和依据。可是在工程项目中, 这种施工方法因为社会各界的影响和制约, 其经常会出现施工质量得不到保障、监理工作无法有效开展的问题, 同时给工程施工效益带来一定的影响。因此, 在工程施工建设中, 必须要对相关施工技术进行改进和优化, 从根本上改变施工流程和施工力度, 从而保证工程施工的顺利、持续开展。这种施工方法不仅为码头工程的施工提供了理论基础, 也为码头工程建设作出了巨大的贡献。

2 施工工作的要点

2.1 工程实例。

某码头工程处于河流中上游部位, 它在施工建设中设置了人形式的码头结构, 可以停靠的船只重量超过3000吨, 其中港口的长度为500木, 宽度为200米, 该码头在施工建设中由于受到河流河道和地形、地貌的限制, 场地分布着大范围的软土, 这些软土主要是由粉质土、杂填土、淤泥土构成的, 其厚度和种类分布不会均匀, 这就给工程的施工带来一定的影响和威胁。

2.2 对结构断面的设计和计算措施。

该种工程结构进行施工时可以把工程中出现的搅拌桩和钢筋混凝土高效地结合起来, 成为一套具有综合性的受力墙体结构, 同时按照其受力情况以及沉桩的桩体结构实行分析和归纳, 在一定程度上可以确保整个工作环节与流程当中均可以产生合适的模式, 同时在施工过程中可以把其中形成的多种规范性低与均匀不充足的沉降位置全部归纳出来, 从而产生一个复合体的工作模式与体系, 使用此工作体系可对承受各种水平压力起着非常关键的作用。因此, 施工人员进行工作时可以按照岸坡上部形成的各种压力开展计算与统计。

2.2.1 抗倾以及抗滑稳定计算

2.2.1.1抗倾稳定计算。对抗倾稳定进行计算时主要采取根据重力式挡土墙方法来进行计算, 其值属于抗倾覆与倾覆的力矩以及墙体的质量。但是使用其方法计算抗倾稳定时需要考虑到由于剩余水压力形成的倾覆力矩可以对抗倾覆的安全系数造成一定的影响, 这样才可以计算出比较正确的数值。2.2.1.2抗滑稳定计算。抗滑稳定进行计算时, 主要根据重力式挡土墙方法开展计算, 将最不利的情况全部考虑到, 对从墙体至搅拌桩体底面滑动之间的抗滑安全系数进行计算来获取其准确数值, 在计算的过程中可以分为对墙底土层的粘聚力以及内摩擦角两个部分进行计算。但是在计算的工程中, 必须要充分考虑剩余的水压力形成的滑动力能够对抗滑安全系数造成不小的影响。另外, 因为地连墙存在强度, 由此, 计算时还可以考虑结构抗滑稳定受到来自地连墙具有的水平抗剪力造成的影响。

2.2.2 岸坡整体稳定计算。

对岸坡开展计算时, 因为其中的岸坡具有整体性与稳定性, 由此对深层搅拌桩土墙体的整体稳定进行计算时需要使用瑞典圆弧法, 其中的稳定安全系数使用总应力法计算, 主要包括对粘聚力、滑弧面弧长、地面的荷载、坡岸的宽度和重量、沿滑弧中点的切线和水平线的夹角以及内摩擦角这些相关因数进行计算便可获得岸坡的整体和稳定值。

2.3 施工机械的选择。

搅拌机属于水泥搅拌桩的施工过程中准备器械组成内容中最重要的部分, 选择时要根据工程的具体情况来开展讨论与选择。同样, 对桩基进行选择时需要充分使用工程目前的多种具体情况来分析, 经过对工程土质与土壤的组成成分进行详细的专研后, 再选择适合应用的桩基。如果工程施工段落的土质属于砂性土、亚粘土以及淤泥质亚粘土的情况时, 选择施工桩基的桩长比较短, 其工作效率比较高;如果施工段落的土质属于纯淤泥时, 则建议不使用。

2.4 工程施工。

我国目前多个工程开展施工时主要使用水泥搅拌桩技术对软土地基开展处理与每个存在漏水现象的工程进行加固, 取得良好的效果。该技术施工时主要经过各种相关的技术手段开展分析和控制, 同时也是使用有关的技术方法开展分析和总结。其使用结束后, 认真做好准备工作是确保施工得以正常有序开展的关键所在。

结束语

近年来, 我国深层水泥搅拌桩施工技术随着科学技术的进步而不断完善和创新, 由此形成了许多工程施工新工艺、新方法、给各类工程施工的开展做出了积极贡献。这种施工技术、施工方法在码头工程施工中可谓是至关重要的方法, 它不仅保证了码头工程施工质量, 而且为施工技术的创新提供了充足的理论基础。

摘要：随着社会经济的快速发展, 我国水运事业也呈现出一片大好的发展态势, 由此导致了越来越多的码头结构建设项目的出现, 其不仅成为我国社会发展的提供了方便, 也给交通事业的进步指明了新方向。本文从深层水泥搅拌桩施工内容入手, 结合实例阐述了其结合地连墙在码头工程中的应用情况。

关键词：码头,地连墙,深层水泥搅拌桩

参考文献

[1]余能.水泥土搅拌桩技术在软土地基处理工程中的应用[J].工程科技, 2010, 10 (1) :156-157.

[2]勇合新, 孙波涛.深层搅拌桩在软土地基处治中的应用[J].交通科技, 2010, 25 (S2) :189-190.

[3]董慧勇, 孙利凯.深层搅拌桩处治软土地基应用探讨[J].中国新技术新产品, 2010, 20 (12) :175-176.

论水泥搅拌桩的试验监控 第4篇

【关键词】水泥搅拌桩；试验监控

包茂高速公路工程西铜高速公路K29+552-K34+962段属于软土地基，土层1.5m以下含水量在35.1%左右，属于典型的陷限型黄土，湿陷型黄土的特点是：空隙度较大，压缩性偏高，天然密度小，这种黄土遇水下沉，工程施工中一般采用灰土挤密桩、水泥搅拌桩、粉喷桩等方法进行处理，由于此段地区水源丰富，故采用水泥搅拌桩方法来对这一段落进行软基处理，其原理是以水泥作为固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与原状软土进行强制搅拌、压缩、并吸收周围水份，经过一系列物理化学作用行成一种复合地基，此地基具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体，它对提高地基承载力、减少地基的沉降量及保证桥头填土路基稳定性具有明显的效果。

1.水泥搅拌桩施工工艺中，水泥是唯一一个重要的原材料，所以对水泥的选用上一定要经过严格的试验检测和筛选，水泥在此工艺施工中的作用

（1）水泥的主要成分有氧化硅、氧化钙、氧化铝及氧化硫，这些硫化物可以分别组成不同的的水泥矿物，由硅酸三钙、钙酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙，以上矿物质遇水化合后，产生水解和水化反应，生成Ca（OH）2，产生含水钙化物，这些胶粒子有自生硬化特点，形成水泥坚固的骨架。

（2）粘土作为一个多相散布系，和水结合时就表现出一般的的胶体特征，土中含量最高的二氧化硅遇水后形成硅酸胶体微粒，其表面带有钠、钾离子，它们能和水泥水化生成Ca（OH）2中的钙离子进行当量吸附交换，使较小的土颗粒形成较大的团粒，从而提高土的强度，水泥水化物的凝胶粒子的表面积比原来的水泥颗粒大1000倍，因而产生很大的表面能，有强烈的吸附活性，能使较大的土团粒进一步结合起来，形成水泥土团粒结构并封闭各土团之间的空隙，形成坚固的连接，可使水泥土的强度进一步提高。

（3）随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子，当其数量超过上述各离子交换的需要量后，则在碱性环境中能与组成粘土的矿物质的一部分形成大量的化学反应，生成不溶于水的稳定结晶化合物，这些化合物在水中和空气中逐渐硬化，增加水泥土的强度，而且由于其结构致密，水分不易侵入，从而使水泥土具有水稳性。

2.水泥搅拌桩检测结果

按照设计要求采用强度等级为PC32.5复合硅酸盐水泥，试验室对进场水泥进行检测合格后，堆放于干燥区域，严禁受潮、雨淋和暴晒，对施工现场的水泥存放必须搭设水泥棚，水泥棚用毛竹或其它合适材料搭设，上盖油布、下铺红砖和塑料布，周围挖排水沟，深度以低于水泥台面10～20cm，按设计要求水泥的掺入量为加固天然湿土质量的15%，采集施工段落内各层厚度土样，进行室内配比试验，制备7.07cm立方体试件，在标准养生条件下养护。检验7d、14d、28天d，在不同龄期下，不同水泥掺量、不同外加剂土体的抗压强度，寻求满足设计要求的最佳水灰比、水泥掺量及外加剂品种、掺量。要求28天无侧限抗压强度不小于1.3Mpa，且单桩承载力不小于120KPa，施工中严格控制水泥浆密度。

2.1水泥搅拌桩施工

按设计要求水泥搅拌桩长为6～8m，桩径50cm，桩间距1.20米，桩位按等边三角形布置。如图所示。

水泥搅拌桩平面布置图

2.2试验检测

（1）在成桩3d后，用轻便动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检查频率为每段落内总桩数的1%且不少于3根。

（2）成桩7d后，采用浅层开挖桩头目测检查搅拌均匀性、整体性及外观质量，并测量成桩直径。开挖深度为停浆面以下1.5M处。检查频率为每段落总桩数的5%。成桩28d后，钻芯取样（用双管单动取样器钻芯取样）做无侧限抗压强度试验，每根桩取3处，即距桩顶及桩底1.0m，桩中间，每处取2个试件。检验频率为每段落总桩数0.5%，且不少于1根桩。同时从钻取的芯样中检查搅拌均匀性、桩长及桩底是否穿过软土层。

2.3成桩后试验检测结果对比（单桩承载力、芯样检测强度）

后附试验室承载力检测报告。

经过前后试验数据对比，经过水泥搅拌桩处理后的地基承载力满足设计的地基承载力要求，对水泥搅拌桩的芯样进行7d及28d强度检测，其强度实测平均值为1.0Mpa和1.6Mpa，达到设计强度的66%和107%，满足设计要求，这表明PC32.5复合硅酸盐水泥在水泥搅拌桩处理湿陷型黄土是成功的，并表明软基处理并不一定采用高强度早强，普通复合水泥也能代替高强水泥，在以后的施工中应该得到广泛的推广应用！

【参考文献】

[1]公路路基设计规范.JTJ013-952.公路路基施工技术规范.JTJ033-95.

[2]公路排水设计规范.JTJ018-97.

[3]公路工程技术标准.JTJ001-97.

[4]公路施工手册.

水泥搅拌桩复合地基加固技术的研究 第5篇

关键词水泥搅拌桩;加固机理;施工工艺

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)062-0044-01

水泥搅拌桩足深层水泥搅拌法的成桩,在我国已有20余年的发展历程,尤其是在地下水位较高的粤西地区应用非常普遍。水泥搅拌桩采用专用的深层搅拌机,将预先制备好的水泥浆注入地基土中,并与地基土就地强制搅拌均匀形成水泥土,利用水泥的水化及其与土粒的化学反应获得强度而使地基得到加固,能有效减少沉降量,承受较大的加荷速率,提高抗侧向变形能力。水泥搅拌桩具有施工简单、成本低廉、进度快、无振动、无噪声、对周围建筑物无影响、加固效果好等优点。其最大的特点是其刚度与水泥掺量有关,与搅拌的均匀性也有很大的关系。按固化剂的种类和施工工艺分为喷粉法和喷浆法两种搅拌法。前者适用于含水量较高的地基,而后者则适用于含水量较低的地基。

1水泥搅拌桩复合地基的软基加固机理

软地基上修建公路,可能出现的问题大体可分为两大类,即沉降和破坏。不言而喻,破坏是必须防止的,但防止沉降却十分困难,因为沉降稳定往往需要很长的时间。对于浅薄淤泥层.通常有两种处理方法:

1)利用填土的自重把软土挤出。2)首先将整个地基的软土层挖除,而后填入优质材料,这样能减小沉降量,但经过换填以后的地基已经不是软地基了,不在本文的研究范围内。通常在软土地基处理施工中,需要同时考虑沉降和稳定两方面的要求。在水泥搅拌桩复合地基软基处理施工中,首先,将水泥拌和成水泥浆,水泥中各种钙质矿物成分先和水进行部分水解和水化反应,而后再和软土中的水继续进行水解和水化反应,生成钙质化合物,这是地基强度提高的主要因素。其次,黏土中的化合物表面带有各种离子,它们和水泥水化生成的钙离子进行当量吸附交换,从而提高了土体的强度。而软土本身具有胶凝性,它和水泥水化作用形成的凝胶粒子结合起来后形成与水泥土坚固连接的团粒结构,使水泥土的强度大大提高。当水泥水化作用生成的钙离子超出交换所用的数量时,这部分钙离子就与组成黏土的化合物反应,生成许多不溶于水的结晶化合物并逐渐硬化,同样大大的增强了水泥土的强度和水稳性。综上所述,欲使水泥土保持足够的强度就必须保证足够数量的水泥,并且要用机械充分拌和水泥和土,使水泥与土充分接触。

2水泥搅拌桩施工工艺

水泥搅拌桩施工工艺流程通常为:桩位放样—钻机就位—检验、调整钻机—正循环钻进至设计深度—打开高压注浆泵—反循环提钻并喷水泥浆—至工作基准面以0.3m—重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度—反循环提钻至地表—-成桩结束—施工下一根桩。

施工中首先移动搅拌机到指定桩位,对准桩位,校准桩管垂直度,并在桩管上画出控制桩长的刻度线。待桩机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松卷扬机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不能大于额定值。如果下沉速度过慢,可通过输浆系统补给适量稀释浆液,以便下沉钻进。根据现场情况,按照试桩调整后的配合比拌制水泥浆,要求搅拌均匀,加筛过滤,配置的灰浆流动性好,不离析,便于泵送喷搅,早期强度高,龄期满足设计要求,现制现用,不宜停放过久,搅拌机要配有流量计,施工中严格控制灰浆用量。搅拌机下沉到设计标高后,开启灰浆泵,将水泥浆通过搅拌轴的输浆孔、喷孔压人地基中,并且边喷浆边旋转,座底喷浆30s后,按照确定的提升速度边喷浆边旋转边提升。当提升至距地面以下1m时,要慢速提升和旋转,即将出地面时,应停止提升,搅拌10s-20s,以保证桩头均匀密实。喷浆搅拌不得中断,若因故中断后恢复喷搅时应重复喷搅不得小于0.5m。注入清水开启灰浆泵,清洗管路中残留的水泥浆,并清洗粘附在搅拌头上的软土。清洗后将钻机移至下个桩位重复施工。

3水泥搅拌桩施工质量控制

1)确保原材料质量:对进场的水泥,按100t为一批(不足100t时也按一批计)的规定检查产品合格证和出厂检验报告,并取样进行试验,不合格的水泥禁止使用。2)确保桩身数量:严格按照设计图的没桩间距测量放样,施工过程保持场地清洁,加强施工现场管理,确保不漏打水泥搅拌桩。3)确保桩身长度:每一根桩在施工过程中必须有施工员现场监督、水泥搅拌桩必须打入下伏层深度不小于0.5m避免桩身因未进入持力层起不到加固软基的作用,桩底是否进入持力层以钻机电流急剧增大而钻进速度急剧减小,判断并记录好每根成桩的长度。4)确保桩身水泥用量:为确保桩体每M掺合量以及水泥用量达到设计要求,每台机械配备流量自动记录仪,同时现场配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目部质检人员随時抽查检验水泥浆用量和水灰比是否满足设计要求。5)现场施工员带班员的监控:现场施工时,必须每时每刻有施工员,带班员现场监控并如实做好施工记录。

4施工与检测中应注意的事项

1)项目部在工程开工前应指派专门的人员负责水泥桩的施工,全过程监督水泥搅拌桩施工的全过程。现场所有施工机械都必须进行编号,现场负责人、钻机长、技术员以及水泥搅拌桩桩长、桩距等都必须制成标牌并悬挂在钻机比较醒目的位置,确保所有人员按岗就位,责任到人。2)机身调平是通过钻锤吊线来进行控制,检验钻杆是否垂直。根据规范,搅拌杆的垂直偏差以1%为最低控制标准,桩机与桩位的对中误差不得大于5cm。桩浇筑后7d之内不得开挖基坑,并禁止使用机械挖掘,桩头要小心整理,不得用重锤敲击,桩头应整平,并高出基底标高2cm～3cm。3)为保证水泥浆到达桩底,钻头钻到设计深度时,必需留一定的滞留时间,一般为2min—3min。当机具下沉搅拌中遇有土阻力较大,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,或边输入浆液边搅拌钻进。4)施工过程中必须随时检查水泥浆用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施。用计量容量配制浆液,必须重视对水灰比的控制。喷水泥浆或喷气时,当气压达到0.45MPa时,管路可能堵塞,此时应停止喷水泥浆,将钻头提出地面,切断空压机电源,停止送气,查明堵塞原因,予以排除。5)在制桩过程中一定要保证边喷水泥浆边提升,连续作业。如果空气温度大、浆体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷浆量大,需开通灰罐进气阀,以便对料罐加压。如果出现断浆,要及时补浆,补喷的重叠长度应不小于0.5m。成桩过程中,因故停止,恢复供浆时应在断浆面上或下重复搭接0.5m喷浆施工。因故停机3h,拆卸管道清洗,若超过12h应采取补桩措施。6)水泥搅拌桩施工后需进行如下质量检验:浅部开挖桩头,深度为500mm,目测检查搅拌桩的均匀性,量测成桩直径,检查比例为10%;搅拌桩桩长误差不大于5cm,钻杆倾斜度不大于1.5%;成桩7d内应采用轻便触探仪(N10)检查桩的质量,触探点应在桩径方向1/4处,抽检比例为2%,对重要受力部位,要根据设计要求进行切割取样,制成标准试块进行抗压试验;成桩28d,抽芯取样进行现场桩身无侧限抗压强度试验,检查比例为5%,每一工点不得少于3根,要求搅拌桩上部、中部、下部各取至少1处,取芯钻孔,在取芯后用水泥砂浆回填灌注;地基竣工验收时,在成桩28d后采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验进行承载力的检验,检验数量不少于桩总数的1%。

5结束语

总之,水泥搅拌桩复合地基是一种较好的软基处理方法,但在施工过程中必须采取有针对性的质量控制措施,确保水泥搅拌桩处理软基的施工质量和处理效果,施工结束后还需检验路基,判断是否达到了预期的目的。

参考文献

[1]牛路,樊津军.高速公路软基处理技术浅析[J].科技信息,2009,19.