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摘 要：随着经济发展、工业布局调整、城市改扩建等基础工程兴起，建设用地越发显得弥足珍贵，受地质、地基土较差限制，许多软土地基不得不加固处理得以使用，水泥土搅拌桩作为一种造价低廉、绿色环保，加固软土经济效益显著的方法被广泛运用于工程中，本文以上海通用武汉基地二期项目为例简要介绍分析水泥土搅拌桩成桩机理、工艺特点、适用性、地基处理成桩施工重难点，成桩质量检验等，为今后同类工程施工管理提供参考。
关键词：水泥土；搅拌桩；地基处理
1 工程概况
上海通用武汉基地乘用车二期项目位于江夏区金港新区上海通用大道68号，其地理位置紧邻长江，原地貌多为沟塘、耕地，表层分布杂填土层、耕表土、其下软土层为软土、粘土层，局部流塑状层。本工程新增成品物流车道路、门卫7、PDI扩建等地基处理均设计为水泥土搅拌桩复合地基。水泥搅拌桩桩长设计桩长5m~16m不等，桩径600mm，桩间距为1.2/1.4m。
2 成桩机理
水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应（水泥水解和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应）使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基。
3 工艺特点及适用性
水泥土搅拌桩施工具有无噪声、无振动、无污染、工效高、成本低等优点，常用于处理淤泥、淤泥质土、素填土、粉土、黏性土以及松散-稍密砂土等土层。
水泥搅拌桩用于处理泥岩土、有机质土、PH值小于4的酸性土、塑性指数大于25的黏土或者在腐蚀环境中以及无工程经验地区使用时应考虑水泥在上述土层中可能不凝固或发生后期崩解影响，施工前应因地制宜通过试验确定适用性，综合考虑技术、经济、适用性选用。
水泥搅拌桩按主要使用的施做方法分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。我国在地基处理中常用单抽或双轴搅拌搅拌桩。三轴搅拌桩一般用在止水帷幕槽底加固等，在基坑止水施工中应用较多。
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为浆液搅拌法（湿法）和粉体搅拌法（干法）两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。湿法加固深度不宜超过20m,干法加固深度不宜超过15m.三轴搅拌桩加固深度由设备能力而定。在诸多改扩建工程项目中，大部分软土地基处理采用湿喷桩进行加固处理。
4 成桩施工质量控制重点与难点
水泥土搅拌桩由机械强制搅拌地下土体成桩，成桩施工过程中无法通过目测等常规方法检查控制其土体搅拌均匀程度，桩身搅拌均匀性成为我们控制一大难题。为了克服这一难题，我们从桩机选型、钻进机头型号、下钻及提钻速度、复搅、浆液泵送方面入手，结合项目特点及现有人力资源有针对性的交底，并在正式施工前现场试打，成桩后采用浅部开挖桩头检查，会同业主、设计观察桩身搅拌的均匀性、量测成桩直径，达到设计要求后再行展开。
在地基处理施工前监理工程师会同业主施工单位共同确认地下管线位置，组织施工单位对场地事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍。遇到场地低洼时选用粘土回填，必要时应分层压实，压实度指标应满足设计要求。
水泥作为决定成桩质量关键因素之一，本工程水泥搅拌桩采用合格等级强度普通硅酸盐水泥（P.O42.5水泥）。使用前，监理工程师对进场水泥见证取样送具备资质的试验室检验，合格后使用于本工程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆固化剂水泥的掺量依照相关规定一般不宜小于被加固湿土质量的15%（不适用于止水帷幕），湿法水泥浆水灰比一般为0.5~0.6，对于无经验的土层进行加固时应进行水泥和土配合比试验。通常桩径500mm搅拌桩桩每一延米水泥掺量不小于50kg,水泥土的抗压强度随着水泥的掺量增大而增大，但受场地土层及施工条件差异两者增加百分比不完全一致。
水泥搅拌桩施工机械宜选用配备电脑记录仪及打印设备的机械，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。
在成桩施工过程监理工程师重点检查水泥用量、水泥浆拌制的浆液比重（水灰比）、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升速度、桩长以及复搅次数。
为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械宜配备电脑记录仪。同时现场配备水泥浆比重测定仪（婆梅氏比重仪），以随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。为了保证本工程水泥浆液水灰比，我们采取挂牌、交底、试配等方式进控制，在每一工作班班前对水泥浆液进行测定合格后开始施工，以后按1~2h/次频次进行检查，在夜间加大检查频次，同步形成水灰比检查记录。
桩身搅拌均匀程度与机头提速有着很大关系，提钻速度过快直接影响桩质量，过慢影响工效，提钻速度限制在0.9m/min内搅拌施工中，机头提升速度应与输浆速度同步，制备的浆液在浆池通过不间断搅拌方式避免离析，泵送要连续若发现喷浆量不足，应整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。施工过程难免遇到一些不得不中断影响因素如遇停电、机械故障，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段宜大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。若有搭接要求，桩体必须连续施工，且相邻桩施工时间间隔不超过8h。
水泥土桩在复合地基中承担较大荷载，为避免上部基础偏心成桩施工施工过程中加强对桩位偏差控制，其偏差值须控制在150mm以内。本项目在施工前依据设计文件实行分区块定点定位，并设置标识牌，桩位拉钢尺放点并逐点插入竹筷标定桩位，经监理工程师按块对桩位偏差进行检查验收。桩机在打桩时通过桩机侧边设置的导引参考吊坠准确定位下钻。
考虑桩体受力状态，为保证上部受力较大区段桩身质量桩顶标高预留一定厚度，停浆面宜高于桩顶设计标高500mm；截桩时由于桩顶和桩身已有一定强度，为保证桩不被破坏，超长部分采用人工或机械截桩，避免采用反铲直接挖桩。
在PDI扩建项目为保证桩土共同分担荷载，地坑区域水泥土搅拌桩与基础间应设置褥垫层，其厚度一般为150~300mm，褥垫层材料可以选用中砂、粗砂或者级配碎石，最大粒径不宜大于20mm。
地基处理大多为块状片区处理，桩数量多，例如乘用车二期项目新增道路成品物流车道水泥搅拌桩数量设计为10550根。时常面临工期紧难题，昼夜连续施工，管理难度大，劳动强度高等困境，为确保施工质量，必须建立长效管理机制，健全管理制度，切实做好现场施工质量控制管理，从组织措施、技术措施多方面入手全场全程不间断跟踪监控，确保成桩质量。
5 成桩质量检验
成桩质量检验分为动力触探检验，成桩28d采用N63.5轻型动力触探检查桩身均匀性，检查数量一般1%；
开挖检验，成桩7d后采用浅部开挖桩头检查，开挖深度宜超过停浆面下0.5m,观察桩身搅拌的均匀性、量测成桩直径，检查数量依照设计而定，一般为5%；
单桩荷载试验及复核地基荷载试验，检测数量一般为1%，不少于3点；对于重要的变形要求严格的工程应在成桩28d后钻孔取水泥土芯样进行抗压强度检验，对桩身均匀程度进行描述，
多桩复合地基静载荷试验，检验的数量为0.5%且不少于6点。（由于部分地标、设计要求可能有出入以具体的工程项目设计要求为准）。
水泥土搅拌桩随着技术的进步、工艺改良，在今后工业民用工程、市政工程领域以成本优势广泛运用于工程实践。
结 语：
实际施工中一般要加以综合应用，结合项目特点采取对应的措施，精心组织施工、注重并加强过程质量控制，可避免水泥土搅拌桩复合地基处理的一般性质量问题，也可以取得良好社会经济效益。
参考文献：
[1]建筑地基处理技术规范（JCJ79—2012）[P].北京：中国建筑工业出版杜.
[2]建筑地基基础设计规范（GB50007—2011）[P].北京：中国建筑工业出版社.
论文作者:陈乐宝
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/20
标签：水泥论文; 地基论文; 水泥浆论文; 水灰比论文; 均匀论文; 浆液论文; 固化剂论文; 《防护工程》2017年第16期论文;