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摘 要：通过天津新湖香格里拉项目工程实例，介绍了水泥粉煤灰碎石桩在深厚层软土地基中的应用，同时对水泥粉煤灰碎石桩地基加固技术进行实测的经济技术分析，可为类似工程施工方案选择和经济核算等工作提供借鉴。
关键词：地基加固；处置加固；技术
水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价。
1、工程概述
天津新湖香格里拉工程项目部份地段采用水泥粉煤灰碎石桩对深厚层软土地基进行加固。水泥粉煤灰碎石桩按正方形布置，桩径为0.5m，间距为1.6m，桩长9.5～10.7m，桩底进入圆砾土1.0m，在水泥粉煤灰碎石桩桩顶设置0.5m碎石垫层，并于其间铺设一层高强度双向土工格栅，设计抗拉强度不小于80KN/m，水泥粉煤灰碎石桩共计3434根，3.434万延米，双向土工格栅8486m2。
2、深层石灰搅拌桩处治
深层石灰搅拌桩的工作方法是在软土地基中对石灰和地基土实施强制搅拌且混合，利用地基土和石灰之间的化学反应，对地基土进行稳定加固，从而达到提高强度的目的。石灰应该是细磨的，搅拌过程中要避免桩体中出现石灰聚集，石灰最大粒径不得大于2 mm。尽量选取纯净无杂质的石灰，石灰中氧化钙和氧化镁的含量在8.5%以上，氧化钙含量最好达到80%。石灰的储存期控制在3个月以内，石灰的液性指数在70%。若施工场地表层硬壳较薄，应该采取铺填砂、砾石垫层的措施，方便机械的移动和施钻；对钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等合理配置；进行试验和测试得出地基土、灰土的物理力学或化学指标，以最佳含灰量当成设计掺灰量；选择搅拌范围、桩长、截面及根数。粉体搅拌法按照以下顺序进行：桩体对位、下钻、钻进、提升、结束提升。桩间距的初步选定要根据结构要求的承载力判断，最终得出加固范围内搅拌桩的数量以及搅拌桩所占的面积。搅拌桩的排列为等边三角形或四方形，桩径在0.5m～1.5m之间，桩距为1m。空压机的压力不宜过高，风量不宜过大。
3、深层水泥搅拌桩处治
3.1试桩技术要点
对于深层搅拌桩施工场地需要做的准备工作具有：事先整平场地；清除桩位处的障碍物或者废弃物，包括地上、地下；若场地存在低洼，需要回填粘土，切勿用杂土回填；对于水泥搅拌桩的选择最好是选用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥，这样可以方便计量；所用的水泥搅拌桩施工机械的性能必须良好且稳定，监理工程师和项目经理部门在钻机开钻之前需进行审查和验收。
3.2施工技术要点
工艺流程：放样桩位；定位钻机；检查钻机；正循环钻进，达到设计深度；将高压注浆泵打开；反循环提钻，同时喷水泥浆；至基准面0.3m以下；在重复搅拌同时，喷水泥浆直至设计深度；反循环提钻至地表；结束成桩；对新桩施工。检验堵塞：在水泥搅拌桩开钻前期，施工人员需要对整个管道用水清洗，检查管道中有无堵塞现象，待确定水排尽后继续下钻。悬挂吊锤：为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求，可将吊锤悬挂在主机上，按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。质量检查：这主要是针对成型的搅拌桩而言，质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。搅拌配合比：水泥配置时要对相关参数有效计算，按照建筑材料的标准进行，具体为水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46kg-25kg、高效减水剂0.5%。
3.3施工步骤分析
根据1#桩测量放样位置桩机就位。桩机就位平整、稳固。待桩机就位后，用全站仪检查调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，以便压入沉管时观察、记录沉管的入土深度。桩机就位后， 扣准桩尖开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，防止桩基倾斜和错位。沉管进入持力层并抬架时开动马达，续继沉管至试桩预定沉入深度（12.21m）后，再原地留振10s，沉管过程中做好记录为控制成桩后桩顶浮浆厚度不超过200mm，混凝土的坍落度控制在18～20cm之内。混合料应严格计量，采用强制式搅拌机强制搅拌，碎石、石屑和粉煤灰按配合比每盘装斗过磅，每盘混合料的搅拌时间大于1 min。投料后即进行拔管，拔管速度控制在0.8～1.0 m/min，边振动边拔管， 拔管速度保持均匀一致，在拔管过程中不能反插。根据桩长和充盈系数计算好混凝土数量，拔管过程中补充投料，保证成桩桩顶标高和混合料充盈系数满足试桩要求。桩身达到龄期后，在确定桩顶标高施工扩大桩头前，采用人工进行开挖凿除桩体周围0.6m的土体，现浇桩帽混凝土。施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组（3块），试块尺寸为15cm×15cm×15cm，并测定28天龄期后的抗压强度。通过试桩我们确定后续桩体施工采用如下技术参数 ：配合比（kg）：200：400：970：188：206（水泥：石屑：碎石：粉煤灰：水）；坍落度18～20cm；DZJ90振动沉管桩机拔管速度：0.8～1.0 m/min。桩尖进入圆砾土层2m。
4、结束语
由上述可看出，住宅地基软基的处治方法可选性多，各业主项目可结合自身的使用要求及处治目的参考选用。虽然各种处治方法的最终目的是一致的，但各种处治方法在施工处治时特别是在工艺的控制时则存在较大差别，若控制不当或疏忽大意，则可能使处治失去功能效果，重则酿成工程事故。为此，在做好处治类型的选择后，应把管理的重点放在施工工艺的控制上，只有确保了施工质量，才能使处治发挥应有作用，才能为住宅的安全问题保驾护航。
参考文献：
[1]吕扬.浅谈软弱地基的处理[J].林业科技情报.2012
[2]王忠和.有关住宅软弱地基的处理[J].中国房地产.2013
关键词：地基加固；处置加固；技术
水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价。
1、工程概述
天津新湖香格里拉工程项目部份地段采用水泥粉煤灰碎石桩对深厚层软土地基进行加固。水泥粉煤灰碎石桩按正方形布置，桩径为0.5m，间距为1.6m，桩长9.5～10.7m，桩底进入圆砾土1.0m，在水泥粉煤灰碎石桩桩顶设置0.5m碎石垫层，并于其间铺设一层高强度双向土工格栅，设计抗拉强度不小于80KN/m，水泥粉煤灰碎石桩共计3434根，3.434万延米，双向土工格栅8486m2。
2、深层石灰搅拌桩处治
深层石灰搅拌桩的工作方法是在软土地基中对石灰和地基土实施强制搅拌且混合，利用地基土和石灰之间的化学反应，对地基土进行稳定加固，从而达到提高强度的目的。石灰应该是细磨的，搅拌过程中要避免桩体中出现石灰聚集，石灰最大粒径不得大于2 mm。尽量选取纯净无杂质的石灰，石灰中氧化钙和氧化镁的含量在8.5%以上，氧化钙含量最好达到80%。石灰的储存期控制在3个月以内，石灰的液性指数在70%。若施工场地表层硬壳较薄，应该采取铺填砂、砾石垫层的措施，方便机械的移动和施钻；对钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等合理配置；进行试验和测试得出地基土、灰土的物理力学或化学指标，以最佳含灰量当成设计掺灰量；选择搅拌范围、桩长、截面及根数。粉体搅拌法按照以下顺序进行：桩体对位、下钻、钻进、提升、结束提升。桩间距的初步选定要根据结构要求的承载力判断，最终得出加固范围内搅拌桩的数量以及搅拌桩所占的面积。搅拌桩的排列为等边三角形或四方形，桩径在0.5m～1.5m之间，桩距为1m。空压机的压力不宜过高，风量不宜过大。
3、深层水泥搅拌桩处治
3.1试桩技术要点
对于深层搅拌桩施工场地需要做的准备工作具有：事先整平场地；清除桩位处的障碍物或者废弃物，包括地上、地下；若场地存在低洼，需要回填粘土，切勿用杂土回填；对于水泥搅拌桩的选择最好是选用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥，这样可以方便计量；所用的水泥搅拌桩施工机械的性能必须良好且稳定，监理工程师和项目经理部门在钻机开钻之前需进行审查和验收。
3.2施工技术要点
工艺流程：放样桩位；定位钻机；检查钻机；正循环钻进，达到设计深度；将高压注浆泵打开；反循环提钻，同时喷水泥浆；至基准面0.3m以下；在重复搅拌同时，喷水泥浆直至设计深度；反循环提钻至地表；结束成桩；对新桩施工。检验堵塞：在水泥搅拌桩开钻前期，施工人员需要对整个管道用水清洗，检查管道中有无堵塞现象，待确定水排尽后继续下钻。悬挂吊锤：为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求，可将吊锤悬挂在主机上，按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。质量检查：这主要是针对成型的搅拌桩而言，质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。搅拌配合比：水泥配置时要对相关参数有效计算，按照建筑材料的标准进行，具体为水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46kg-25kg、高效减水剂0.5%。
3.3施工步骤分析
根据1#桩测量放样位置桩机就位。桩机就位平整、稳固。待桩机就位后，用全站仪检查调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，以便压入沉管时观察、记录沉管的入土深度。桩机就位后， 扣准桩尖开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，防止桩基倾斜和错位。沉管进入持力层并抬架时开动马达，续继沉管至试桩预定沉入深度（12.21m）后，再原地留振10s，沉管过程中做好记录为控制成桩后桩顶浮浆厚度不超过200mm，混凝土的坍落度控制在18～20cm之内。混合料应严格计量，采用强制式搅拌机强制搅拌，碎石、石屑和粉煤灰按配合比每盘装斗过磅，每盘混合料的搅拌时间大于1 min。投料后即进行拔管，拔管速度控制在0.8～1.0 m/min，边振动边拔管， 拔管速度保持均匀一致，在拔管过程中不能反插。根据桩长和充盈系数计算好混凝土数量，拔管过程中补充投料，保证成桩桩顶标高和混合料充盈系数满足试桩要求。桩身达到龄期后，在确定桩顶标高施工扩大桩头前，采用人工进行开挖凿除桩体周围0.6m的土体，现浇桩帽混凝土。施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组（3块），试块尺寸为15cm×15cm×15cm，并测定28天龄期后的抗压强度。通过试桩我们确定后续桩体施工采用如下技术参数 ：配合比（kg）：200：400：970：188：206（水泥：石屑：碎石：粉煤灰：水）；坍落度18～20cm；DZJ90振动沉管桩机拔管速度：0.8～1.0 m/min。桩尖进入圆砾土层2m。
4、结束语
由上述可看出，住宅地基软基的处治方法可选性多，各业主项目可结合自身的使用要求及处治目的参考选用。虽然各种处治方法的最终目的是一致的，但各种处治方法在施工处治时特别是在工艺的控制时则存在较大差别，若控制不当或疏忽大意，则可能使处治失去功能效果，重则酿成工程事故。为此，在做好处治类型的选择后，应把管理的重点放在施工工艺的控制上，只有确保了施工质量，才能使处治发挥应有作用，才能为住宅的安全问题保驾护航。
参考文献：
[1]吕扬.浅谈软弱地基的处理[J].林业科技情报.2012
[2]王忠和.有关住宅软弱地基的处理[J].中国房地产.2013