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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-08-09浏览：27次
摘要：越来越发达的科学技术使得建筑业在各个方面如虎添翼，水泥搅拌桩在建筑基坑中的应用更是使得地基建筑进入了一个更加方便快捷，且质量更上一层的新时代，他的提高了地基建设的速度与质量，大大降低了人力物力资源的消耗，节约了建筑资金成本，十分值得推广。本文结合建筑实例，介绍的水泥搅拌桩的作用，设计要求以及施工工艺等，讲述了水泥搅拌桩如何在建筑基坑中应用。
关键字：水泥搅拌桩；建筑基坑；工艺流程
引言
科技发展的脚步朝着环保的方向迈进，使得越来越多的建筑技术脱颖而出。水泥搅拌桩技术的兴起于20世纪，是一种新兴地基处理技术。适用于淤泥地基处理，淤泥土质地基硬化，泥炭土土质和粉土土质的地基建筑。由于其水泥掺入量少，大大降低施工成本，其机械化则环保无噪音，不污染环境。
1.建筑基坑
1.1建筑基坑的定义
建筑基坑是指：“进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。”
建筑基坑为临时性工程，其目的是为了使得砌筑作业按指定位置施工。
1.2建筑基坑的分类
建筑基坑的按其容积量可分为深基坑和基坑。深基坑的深度大于五米。
底面积在20m2以内的按基坑计算。
挖基坑的计算公式如下：“
（1）不放坡不支挡土板。此时所挖基坑是一长方体或圆柱体。
当为长方体时
挖基坑工程量=（a+2c）（b+2c）H
当为圆柱体时
挖基坑工程量=π*r*r*H
（2）放坡。此时所挖基坑是一棱台或圆台。
当为棱台时
挖基坑工程量=（a+2c+KH）（b+2c+KH）H+1/3K*K*H*H*H
当为圆台时
挖基坑工程量=1/3πH（r*r+rR+R*R）
式中a——垫层长度
b——垫层宽度
c——工作面宽度
H——挖土深度
r——坑底半径
R——坑上口半径”
2.水泥搅拌桩
2.1水泥搅拌桩的使用原理
水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂，使其与地层中本有的软土相结合，再通过特质的搅拌机械在深层土壤中强制这两个原谅强制搅拌在一起，或者在基坑支护时利用特制器械喷洒在软涂上，两者发生一系列的物理化学反应，最终达到强化地基的目的。
2.2水泥搅拌桩的使用方法
水泥搅拌桩的按照固化剂的喷洒状态分为湿处理法和干处理法两种。
（1）湿处理法：采用的固化剂（即水泥）为液态泥浆。优点：搅拌均匀程度高，可以全程复搅。缺点：硬化速度慢，硬化时间较长，硬化强度一般。加固深度：小于20米。
其工艺流程为：
（2）干处理法：采用的固化剂（即水泥）为固态水泥干粉。优点：硬化速度快，硬化时间短，地基优化强度高。缺点：易造成搅拌不均匀，很难进行全程复搅。加固深度下雨15米。其工艺流程为：
2.3水泥搅拌桩施工工艺流程
2.3.1施工前准备工作
（1）施工场地要求：平整，无杂物，如石块，垃圾，树木根系等。有凹坑用粘土填埋，不得使用杂土。
（2）水泥搅拌桩要求：水泥搅拌桩必须为合格产品，切办证运行正常。施工方应做好使用前的检查。一切设备正常就绪方可投产使用。
（3）固化剂要求:应使用合格等级强度普通硅酸盐袋装水泥，规格统一，便于计量。使用前，施工方应该把所用水泥样品送至监理工程师或者是中心实验室处进行合格检查，方可投入使用。
（4）附件配备要求：水泥搅拌桩应配备一台电脑记录仪和一台打印机使用。用来记录水泥搅拌桩的水泥浆用量和喷浆均匀度。监理工程师应该每天采集一次数据，分析结果并对故障进行及时调整。
2.3.2工艺流程
“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。”
桩位放样：“根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。钻进：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中，记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升：采用二喷四搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上述过程细碎机。”
2.3.3施工要求以及注意事项
a．水泥搅拌桩地基质量检测标准表
注意事项：
（1） 现场管理要求，注意人员伤害，禁止非工作人员进入现场，派专业人员进行打沉套管的指挥。所有施工人员都要带安全帽，进行安全教育。
（2） 桩机操作要求，避免机械损坏，施工设备，记录仪表，打印设备等机确认完好后才能使用，并由专人负责。
（3） 桩架的安装和拆卸要求：在安装桩机时，如遇大风天气，应先将搅拌桩桩管插入底下，固定桩机，从而确保桩机不会倾倒。在进行维修机器时，维修人员必须将安全放在第一位，系好安全带，避免发生高中坠落事件。
（4） 桩机操作中要求：桩机行走时，挪动电缆要佩戴绝缘手套，避免电缆因磨损发生漏电情况。
（5） 预搅下沉和提升搅拌要求：当深层搅拌机进入软土中进行切削作业以及提升搅拌作业时，若发生载荷过重或者电流过大现象，应及时减慢搅拌机的提升和下沉速度，或者是补给清水。当发生卡钻现象或者是钻动停止时，应该立即切断电源，强制提起搅拌机，进行检修，故障排除后方可在此启动机器。
2.3.3施工控制
（1）要对水泥搅拌桩进行清洗检查，不能有杂物（包括残留的固化剂和软土）阻塞机器正常运行。清洗后，把水排净，在指定施工位置开钻。
（2）在水泥搅拌桩主机上配置一枚吊锤，通过对吊垂与钻杆各方位距离的控制来保证水泥搅拌桩垂直作业。
（3）水泥搅拌配合比：“水灰比0.45～0.55、水泥掺量12％、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5％。”
（4）水泥搅拌桩施工采用“二喷四搅工艺”。第一次下钻时采用带浆下钻方式，可以避免堵塞桩机管道，但是禁止带水下钻。第一次下钻和第一次提钻是档位应使用低档位，复搅时档位可以提高一位。标准成桩时间：≥40min，标准喷浆压力：≥0.4MPa。
（5）监理工程师所需记录数据项目记应包括：“a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；f钻进速度、提升速度；g浆液流量；h每米喷浆量和外掺剂用量；i复搅深度。”
（6）喷浆时间以及停浆时间应严格要求，不允许间断性喷浆，必须保持喷浆连续性。若因意外（如停电、机械故障等）引起喷浆中断，应立即记录下中断位置，在十二小时内及时泥浆补喷措施，并将补喷情况及时记录到工作记录表中。补喷重叠段要求大于一米，超过12小时未能补喷，则应采取补桩措施。
（7）为了保证每根桩桩端、桩顶易及桩身质量，在第一次的提钻喷浆时要进行磨桩端作业，此时需要在桩的底部停留三十秒，剩余的泥浆在上提过程中则全部喷入桩体，待钻头到达定部时也停留三十秒的时间进行磨桩头。
（8）储浆罐容量要求：不能整体容量减去50千克后补低于所施工桩体所需质量，不符合要求不得进行下一桩的施工。
2.3.4质量检测
（1）采用轻便触探法检测成桩质量。在成桩7天后，使用勺钻在桩体的中心进行钻孔取样，取样深度不能超过4米，观察样品颜色差异，颜色一致为优质。
（2）采用钻芯取样法检测成桩的完整性，垂直度，强度和搅拌均匀度。在成桩28天后进行检测。钻芯取样的频率要求为1%～1.5%。水泥搅拌桩的桩面直径一般为500MM~550MM，最大可为600MM，固化剂常用的强度等级为等为32.5/42.5。
（3）使用动测法，静荷载法，钻芯法，透射法以及声波法等检测桩承载力。
3.结语
水泥搅拌桩技术施工简单便捷，作为一种软基处理技术他在各个方面远远优于传统建筑基坑的工艺，大大的降低建筑成本以及建筑难度，因而使得水泥搅拌桩技术得到推广并有望普及。水泥搅拌桩技术符合现代化环保低碳思想，噪音小，污染少。对水泥搅拌桩技术的熟练掌握，将是建筑单位的必行之路，更好的缩短了工程施工时间，提高了施工质量。
参考文献：
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[2]惠兴田，许刚，高徐军.桩和自旋锚管体系在基坑中的支护效果研究[J].建筑科学;2010年01期,125-126
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[4]邵四龙，闫秀丽/水泥搅拌桩在公路软土地基处理中的应用浅谈[J].科技资讯;2010年04期,237-238
《浅谈水泥搅拌桩在建筑基坑中的应用》
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文章名称： 浅谈水泥搅拌桩在建筑基坑中的应用
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