水泥搅拌桩在施工中应用分析

水泥搅拌桩复合地基分析与应用

【摘 要】水泥搅拌桩在软土处理中具有很好的效果，但其加固和破坏机理研究还不够完善，通过对水泥搅拌桩复合地基的工程特性、施工工艺以及质量控制措施的分析介绍，进一步完善其在工程中的应用。

【关键词】复合地基；水泥搅拌桩；加固；工程应用

0 引言

水泥搅拌桩是加固饱和软土地基的一种方法，利用水泥和软土之间产生的物理化学反应，将软土加固成具有整体性、水稳定性、强度高的地基。加固过程充分利用了原土地基，具有施工方便、成本低、加固软土较深的优点。

水泥深层搅拌有干法和湿法两种，区别在于干法往土体中加入的是水泥粉，而湿法加入的则是水泥浆，可以根据软土中含水量确定采用哪种方式。水泥的搅拌法能在边坡支护、水利工程、复合地基中广泛应用，通过搅拌桩形成的水泥墙、防渗墙具有良好的支护、防水作用，对提高地基承载力，减小地基变形有很好的效果。但目前对水泥搅拌桩法的加固机理和破坏机理等理论研究还存在一定的缺陷，在应用过程中会遇到各种问题，通常在施工时先通过试验室和现场的荷载试验、原味测试等来确定搅拌桩的适用性、施工工艺以及技术参数等。

1 水泥搅拌桩复合地基的工程特性分析

1.1 水泥搅拌桩复合地基的加固机理

水泥和软土的硬化机理和水泥混凝土的硬化有一定的不同，在混凝土中主要是水泥的水解和水化作用，凝结速度和强度提高都比较快，在软土中水泥掺加量大概占到土体的15%，相对含量少，拌和上也达不到混凝土的充分程度，加上软土的松散，具有一定的活性，导致水泥的硬化复杂，过程缓慢。其加固土体的机理通常有以下三个过程：

水泥水解和水化反应，主要受到含水量的影响，在土体含水率小时如果采用干法施工，会造成，施工难度大，水泥不能充分水解和水化，影响加固效果。

粘土颗粒和水泥水化产物的作用，水泥水化反应的产物会和土体产生离子交换和凝结作用，水泥水解和水化越彻底，硬化效果就越好。

碳酸化作用，通过水泥水化产物的胶结作用，加强土体的强度，在施工中要强制搅拌，避免出现土块和水泥团，搅拌越充分，混合土越均匀，土体总体强度就越大。

广东科技２００８．０３．

总第１８３

期足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施；而所谓“放”

就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所

采取的措施。应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结

构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

２

）重视对构造钢筋的认识，加强构造配筋，特别是于楼面、

墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。如板

顶部的受压区连续配筋，板的阳角及阴角配置放射筋，增加梁的

腰筋间距等。

３

）优选有利于抗拉性能的混凝土级配，选用适当的外加剂

和掺合料，尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒

径，降低含泥量及杂质含量。

４

）积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，

有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而

产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实

践证明，效果是很好的。

５

）对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用６０ｄ

龄期混

凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用

各类行之有效的混凝土掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量

利用混凝土后期强度。６

）施工过程钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免

施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结

力。浇筑、振捣操作合理，过分地振捣对混凝土均匀性有害，振捣

不足也不能保证混凝土应有的密实度，要恰到好处。加强混凝土

养护，使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。关键

是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程

中的温差，以便减小温度应力，阻止裂缝的产生。

７

）对于超长结构可采取跳仓浇灌或后浇带方法施工。对于

复杂的结构难免出现少量裂缝影响正常使用和耐久性，裂缝分

为表面裂缝，浅层裂缝，深层裂缝，贯穿裂缝等。少量有害裂缝采

用近代化学灌浆技术处理，满足设计使用和耐久性要求，也是一

种有效的裂缝控制措施。

综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需

要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我

建材与装饰２００７年８月中旬刊　施工技术　

水泥土搅拌桩在基坑支护工程的应用分析　

杨佳溢　

（思平市二建集团有限公司）　

摘要：在城区进行建筑工程的新建、改建、扩建施工时，由于场地的限制，大都需要在基地施工阶段进行基坑边坡支护，而基坑边坡　支护工程方案选择是否得当，施工质量的好坏都会对工程进度质量、造价有一定的影响。下面结合鑫北花园工程实例，谈谈水泥土搅拌桩　在建筑施工中的应用。　关键词：基坑支护；水泥搅拌桩：施工　

１工程概况　

鑫北花园商住楼位于珠海市香洲区湾仔沙，一期工程已于　

２０００年竣工，二期工程为更贴近市场，于２００２年重新设计，由　原来的二十三层商住楼重新设计为二十九层商住楼，建筑面积　

２６０００多平方米不变。由于重新设计，底层面积突破了原来已施　

工的地下室，基坑支护范围，东南侧有２３ｍ多需重新进行基坑　

支护。　

（１）地基土层的分布为，地面至一１１．５ｍ为中粗砂，一１１．５ｍ一　

１７ｍ为砂质粘土，水泥土的建设强度较高（一期曾抽芯试压，强　

度大于ＩＭＰａ），地下水位一４ｍ。　

（２）原基坑支护为：每隔１．５ｍ间距设一根　１２００的钻孔灌　

注桩，并在临基坑一侧设二排深层搅拌水泥桩为隔水帷幕。由于　

施工时钻孔桩与深层搅拌桩未能有机结合在一起。一期地下室　

施工时，出现大量的渗漏现象，后来再在深层搅拌桩前面设置一　

排高压喷射水泥桩，才止住渗水现象。　

（３）鑫北花园商住楼二期工程地下室突破了已有支护部分　

的基坑支护方案：　

①采用原支护方案即钻孔桩结合深层搅拌水泥桩；　

②采用格栅式深层搅拌水泥土挡土结构；　

③第一方案由于施工时两类桩很难有机结合，一期地下室　

施工又时有大的渗水现象，同时，两类桩施工的工期长，钻孔桩　

的造价较高。而第二方案止水效果较好，对比第一方案造价低很　

多，并且原支护估计有大量渗漏，拟在原支护的前面（临基坑面）　

再设两排深层搅拌水泥桩挡水，施工机械单一，所以决定了采用　

第二方案。　

２深层搅拌水泥土挡土结构分析　

水泥搅拌桩在淤泥质黏土层的施工技术

摘要：公路路基施工过程中经常会遇到软土地基问题，水泥搅拌桩技术能够很好地解决该问题，提升道路路基的稳定性。开展水泥搅拌桩施工时，首先需要对黏土层属性进行测试，在此基础上开展配合比实验室设计工作，然后在施工现场开展试桩施工工作，最后才能够开展大面积正式施工。

关键词：水泥搅拌桩；淤泥质黏土层；施工技术

一、淤泥质黏土层中应用水泥搅拌桩时存在的问题

（一）施工过程存在较大难度

水泥搅拌桩施工过程中容易受到外界因素对其造成的影响，特殊环境下水泥搅拌桩质量无法得到有效保障，比如地下水存在较强腐蚀性或pH值相对较小、黏土层中包含有大量有机质或塑形指数较大时;

（二）难以对施工过程进行高效管理

由于在水泥搅拌桩施工方面缺乏行之有效的管理规章制度，因此，很多施工单位在现场施工管理方面较为混乱，经常出现施工材料以次充好、偷工减料的问题;

（三）缺乏成本低、效果好的质量检测方法

目前在对水泥搅拌桩进行检测时，受检测成本因素影响，普遍采取的是抽样检测方法，难以实现全覆盖;

二、淤泥质黏土层中水泥搅拌桩的施工技术

（一）施工前的准备工作

1、土层属性研究 在进行水泥搅拌桩施工前，首先需要利用专业的技术手段，对淤泥质黏土层的属性进行详细检测，理清黏土层的各项物理和力学属性。因为水泥搅拌桩的施工原材料需要基于地基属性进行设计。可以直接调用并查阅工程项目前期的地质勘查报告，掌握施工区域土层的分布规律以及不同土层的物理和力学属性。另外还需要熟悉水泥搅拌桩的设计图纸，掌握搅拌桩的布置情况。特殊情况下为了进一步掌握淤泥质黏土层的详细软弱情况，可以开展“十字板剪切实验”或者“静力触探实验”等对土层进行更深入的检测，也可以基于“钻孔取样方法”对淤泥质黏土层的各项物理属性进行测试。

2、详细检查施工设备及材料

水泥搅拌桩施工过程中需要用到的设备主要包括电机、机架以及各种计量装置等，需要对这些设备和装置的性能和精度进行系统全面的检测。水泥是搅拌桩施工中的重要施工原材料，必须确保水泥质量满足设计要求。可以邀请专业的第三方检测机构对水泥质量进行抽检，重点检查水泥的凝结时间、密度、比表面积等技术参数。只有满足质量要求的施工原材料才能够进入施工场地使用，同时还需要做好施工原材料的存储保存工作，避免存储过程出现受潮等影响质量的问题。