水泥搅拌桩与建筑工程

2024-05-09

水泥搅拌桩与建筑工程（精选四篇）

水泥搅拌桩与建筑工程篇1

深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法, 它是利用水泥等材料作为固化剂, 通过特定的搅拌机械, 就地将软土和水泥浆液强制搅拌, 使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体, 从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基;在基坑支护中深层水泥搅拌桩还作为基坑的超前支护结构。

根据工程地质的揭露情况, 地层中含有砂层的, 在搅拌水泥浆液的同时可放置一定比例的泥粉, 以增加水泥浆液的稠度和止水效果。

2钢花管支护技术原理

钢花管支护技术是土钉墙支护结构的一种方法。它的基本原理是借助于加固材料在主动区 (滑动区) 所产生的拉力传到阻抗区以增加滑动面上的垂直应力, 进而提高土层的抗剪强度, 且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力, 产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动, 达到稳定开挖面的目的。即基坑土体开挖时所产生的不平衡主动区土压力通过混凝土面层和钢花管锚固体, 最终均由钢花管锚杆承担, 开挖边坡的基坑抗隆起及整体稳定性亦通过钢花管对土体的加固来实现。

基坑土方开挖前先行坡顶阻水沟的施工, 后进行分层开挖, 在第一层土方开挖后, 在土体表层喷射第一层混凝土。

钢花管锚固支护结构由两部分组成, 即钢花管锚固和喷射钢筋混凝土面层。钢花管采用一定管径的钢管, 制作成滤管 (花管) , 入土端加工成桩尖状, 滤水孔对向, 孔眼前端 (造管尖端) 焊接钢筋或角钢板, 构成孔前倒刺及保护块, 然后采用冲击锤或土钉机将钢花管按设计角度及位置击入土中再进行高压注浆。坡面采用挂钢筋网喷射混凝土, 同时设置加强筋并与锚头焊接, 然后喷射第二层混凝土。

在上层钢花管锚固注浆完成一定的时间后, 再进行下一层的土方开挖, 并对该层进行喷锚支护, 喷锚工作完成后, 及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。

钢花管锚杆支护技术的设计主要根据《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120-99) 的规定进行。

3工程实例

3.1工程概况

某工程位于广东省惠州市下辖县城原中心市场, 属旧城改造项目。该项目工程为框架结构, 设一层地下室, 地下室基坑52.0m×92.0m, 开挖深度5.0m～5.5m, 基坑周边长约288.00m, 基坑支护面积约1 580m。基坑支护结构主要采用深层搅拌桩作止水围幕加钢花管锚固支护结构, 共分四个支护段。

3.2工程地质情况

根据岩土工程勘察报告, 场区地形平坦, 地面海平面标高平均约为10.5m。场地土、岩层分别为填土、冲积层、残积层和花岗岩, 具体见表1。

场地地下水水位埋深约1.50m, 地下含水量丰富, 地下水主要是上层滞水、承压水。

3.3施工难点分析

本工程场地狭窄, 三侧有建筑物, 其中东侧为天然地基3层～4层的居民楼, 西侧为市政道路, 北面为四层的临建设施 (见图1) ;基坑边坡只有南面可以放坡超过1∶1, 其余基坑边放坡接近于垂直, 施工时还必须确保邻近建筑物、市政道路、市政管线的安全。

由于地下水位较高, 且土质相对较差, 降水止水措施、基坑支护的好坏成为工程施工的关键。施工期正好是南方的多雨季节, 因此, 基坑开挖的止水、土体边坡的稳定是安全施工的保证。

3.4主要技术措施

3.4.1深层水泥搅拌桩围护及止水

采用深层水泥搅拌桩加固基坑四周土体, 阻止四周地下水向基坑渗透, 同时作为基坑的超前支护结构, 增加边坡的稳定性, 见图1。

深层水泥搅拌桩施工设计:

(1) 搅拌桩采用一排Ф600@400mm;用32.5R普通硅酸盐早强水泥, 水灰比为0.50～0.55, 水泥渗入量为45kg/m, 泥粉10kg/m, 见图2;

(2) 搅拌桩采用四搅四喷的施工工艺, 桩端控制深度约7.0m, 桩端进入稳定的隔水层;

(3) 搅拌桩桩位偏差不超过50mm, 搅拌桩的垂直度偏差不超过1%;

(4) 桩与桩之间必须保证其搭接质量, 相邻桩施工的间隔时间不应超过24h;

(5) 使用搅拌浆机制浆时, 每次投料后搅拌时间不得少于10分钟, 制备好的水泥浆停置时间不得超过2小时;

(6) 钻进喷浆搅拌至设计桩底标高, 应原地喷浆搅拌30秒;

3.4.2钢花管锚杆支护设计

(1) 根据场地岩土工程勘察报告, 其土层物理力学指标见表2。

(2) 基坑四周根据放坡情况可分为三个区域:A、B、C区, 其中A区在基坑的东面, B区在基坑的西、北面两边, 长度占基坑支护的一半, C区在基坑的南面;A、B区采用土钉墙支护类型, C区采用天然放坡搅拌桩止水。

根据建筑物地下室的结构设计, 基坑支护采用钢花管锚固支护结构 (土钉墙) 类型, 其基坑侧壁重要性系数为1.0, 基坑深度为5.5m, 地下水位为-1.5m, 墙面坡角90.0;各区域的放坡参数的选取见表3。

(3) A区、B区支护剖面共设计四排钢花管, 其设计参数选取见表4, 图纸设计:见A区支护剖面图、B区支护剖面图及C区支护剖面图 (图3、4、5) 。

具体设计要求:

(1) 普通锚杆采用Υ48钢花管作为锚杆, 长度为6m～9m, 倾角15°, 压力灌浆水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥浆, 杆采用底部一次注浆, 注浆压力达到0.6MPa～0.8MPa, 浆注满后稳压3分钟～5分钟, 注浆孔附近的混凝土应具有抵抗注浆引起的压力抗散作用; (2) 钢筋焊接长度:单面10d, 双面5d;若采用搭接, 搭接长度为40d; (3) 坡面采用挂钢筋网喷射混凝土, 钢筋网格采用Ф6@200×200, 骨架钢筋采用2Ф16, 沿锚杆位置布置。喷射混凝土总厚度100, 强度等级为C 20, 见图6、7; (4) 锚固体强度均大于设计强度的70%, 方可进行下一层的土方开挖; (5) 在上层钢花管锚杆注浆完成一定的时间后, 再进行下一层的土方开挖, 并对该层进行喷锚支护, 喷锚工作完成后, 及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。

3.5施工工艺流程

3.5.1深层水泥搅拌桩施工

1、工艺流程:测量定位※深层搅拌桩机就位※预搅下钻※喷浆搅拌提升※重复搅拌下钻※重复搅拌提升※至孔口※关闭搅拌机械※桩机移位;

2、施工技术措施

(1) 测量要求:根据桩位轴线点及控制点, 准确测放桩位, 偏差≤50mm; (2) 桩机对中:施工时钻头严格对准桩位 (误差≤20mm) ;调整桩机, 保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度 (垂直度偏差不得超过1%) 桩位偏差不得大于50mm; (3) 浆液配制:严格按0.50～0.55的水灰比配制浆液, 水泥掺入比10%～12%, 以土层平均比重约1.6T/m 3, 桩径Ф600mm进行计算:0.28m 3/m×1.6T/m 3×10%≈45kg/m (即每米桩体水泥用量按45kg控制) , 掺粘土粉10kg/m;按每桩一池浆的要求, 一次性配制及使用; (4) 钻头检查:每班开工前检查钻头一次, 当其直径<560mm时应及时更换或补焊; (5) 搅拌桩应采用“四搅四喷”工艺, 即喷浆过程中按:“两下两上”的顺序进行, 下和升的速度符合施工设计要求; (6) 使用32.5R普通硅酸盐水泥, 每批水泥应有合格证及材料性能试验报告。不同牌号、不同批次的水泥不得同时使用。

3.5.2钢花管锚杆支护施工

1、边坡支护施工工艺流程: (1) 人工修坡※ (2) 喷射混凝土※ (3) 击入钢花管※ (4) 高压注浆※ (5) 挂网、焊接加强筋及锚固※ (6) 喷射混凝土;

2、钢花管锚杆施工工艺:

(1) 加工管材:采用Υ48钢管, 制作成滤管 (花管) , 入土端加工成桩尖状, 滤水孔对向间距500mm, 孔眼前端 (造管尖侧) 焊接钢筋或角钢块, 构成孔前倒刺及保护块, 见图8。 (2) 打钉:采用冲击锤或土钉机将钢管按设计角度及位置对正, 将钢花管击打入土中到设计长度。 (3) 压力灌浆:采用注浆泵, 通过高压注浆管安接在钢管头上, 并采用低压慢灌工艺, 压入水泥浆, 用32.5R水泥, 按水灰比0.50～0.55配制水泥浆液, 浆体中掺入早强剂, 灌浆压力达到0.6MPa～0.8MPa压力, 并稳压3分钟～5分钟时间, 即可停止注浆。

3、喷锚支护施工工艺流程:

(1) 按设计要求开挖工作面, 修边坡;并根据土质情况分一次或二次喷射表层混凝土; (2) 击打钢花管; (3) 绑扎钢筋网, 预留搭接筋 (上下层网筋搭接长度为300mm) , 钢筋网格误差不得大于±20mm, 焊接加强筋, 且加强筋与钢花管头焊接; (4) 喷射细石混凝土至设计厚度, 厚度控制可用锚杆头或插入标桩进行, 混凝土必须加入速凝剂。 (5) 上层喷锚完成3天后, 可进行下一层开挖喷锚作业, 按此循环, 直到坑底标高。 (6) 喷锚完成后7天内应对喷锚面混凝土进行保养。

4结束语

本工程采用深层水泥搅拌桩与钢花管锚杆结合施工, 充分发挥两种方法的优点, 经过现场开挖监控、位移观测, A区的最大位移量为6mm, B区的最大位移量为5mm。

本基坑支护工程在确定“深层水泥搅拌桩结合钢花管喷锚支护的方法”前, 曾详细论证其它支护结构的方法, 如“深层水泥搅拌桩结合排桩支护的方法”, 方法对比可节约35%的工程成本。在松散、疏松的砂层、粉砂层中, 采用深层水泥搅拌桩作止水带时, 适当渗入泥粉和水泥搅拌, 止水效果好, 降低成本。本基坑支护工程有效工期为45天, 期间与土方开挖交叉进行, 工期短, 为施工争取了时间。

基坑支护设计应考虑土方开挖和开挖方式、顺序对水平支护结构系统变形的影响, 加强工程动态监测及其结果的适时分析、设计研究, 对基坑支护具有指导性的作用。实践证明, 本文所述的深层水泥搅拌桩与钢花管喷锚支护在基坑支护工程中的应用是成功的, 不仅效果好, 而且造价低, 有针对性, 值得推广使用。[ID:4186]

摘要：本文介绍了采用深层水泥搅拌桩作止水和超前支护结构, 用钢花管锚固的基坑支护方案, 及对深层水泥搅拌桩、钢花管喷锚支护的设计、施工工艺过程进行了阐述。

关键词：深层水泥搅拌桩,钢花管,基坑支护

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》 (JG J120-99) .

水泥搅拌桩工程劳务分包合同篇2

水泥搅拌桩工程合同

甲方：________________________

乙方：________________________

第一条：总则

为了按期保质完成标工程，甲方将其承建9-9剖面水泥搅拌桩工程分包给乙方施工，经双方协商，依照《中华人民共和国经济合同法》和建设工程法规中的有关规定并结合本工程具体情况签暑本合同。

第二条：合同概况

1、项目名称：标水泥搅拌桩工程。

2、工程范围：水泥搅拌桩工程，预计工程量延米。不

3、工程内容：水泥搅拌桩施工、检测及其相关的所有工作内容。

4、开、竣工日期：年月日开工：年月日竣工。

第三条：承包方式

1、分包形式：包工不包料。

2、本合同为单价承包合同。分包单价：元/延米。本单价包括为完成上这述工程内容所需的所有人工费、机械费、维护和养护费、进出场费、临建费及其它支出的综合费用，合同期间不调整。与本分包工程有关的所有工作的报酬均已包含在上述单价内，不另行支付。

第四条：材料供应

1、水泥、钢管由甲方供应。

2、施工中所需的其他材料和由乙方自费解决。

第五条：工程质量

1、乙方必须按施工设计图纸和技术规范要求精心施工：由甲方质检人员验收合格后报驻地监理验收、签认。工程质量合格率为100%，并且有良率达到95%。

2、乙方所施工的水泥搅拌桩的长度、位置、桩径、投料数量等按实际要求进行，并由甲方监控水泥用量。

3、本工程中使用的水泥，其质量必须符合施工技术规范要求，且必须经甲方验收认可后方可使用。由于水泥固有质量而产生的工程质量问题、损失由甲方承担。由于水泥保管不善出现的水泥质量问题，损失由乙方自负。

第六条：甲方的权利及义务

1、负责该工程施工的有关事项与业主，设计单位和监理取得联系，并办理有关事务，负责完成施工准备工作及地方矛盾的协调解决，提供满足施工机械通行的便道，但由于乙方原因引发的地方矛盾，甲方负责协调解决，所有费用由乙方承担。

2、负责进行工程质量的监督、检查、进度管理和报驻地监理签认计量报表及支付资料。

3、对乙方的施工进行安全监督、检查、对违章或事故进行处罚；对严重违章和存在的重大事故隐患有权停止作业、甚至终止合同。

水泥搅拌桩工程合同

甲方：_浙江省建工集团有限责任公司_

乙方：________________________

为了按期保质完成 ________________标工程，甲方将其承建9-9剖面水泥搅拌桩工程分包给乙方施工，经双方协商，依照《中华人民共和国经济合同法》和建设工程法规中的有关规定并结合本工程具体情况签暑本合同。

一、工程承包范围及内容

1、项目名称：标水泥搅拌桩工程。

2、工程范围：水泥搅拌桩工程，预计工程量延米，不

足延米，按延米结算。

3、开、竣工日期：年月开工：年月日竣工。

二：承包方式

1、分包形式：包工不包料。

2、本合同为单价承包合同。分包单价：元/延米。本单价包括为完成上这述工程内容所需的所有人工费、机械费、维护和养护费、进出场费、及其它支出的综合费用，合同期间不调整。与本分包工程有关的所有工作的报酬均已包含在上述单价内，不另行支付。

三、双方责任

甲方：

1．乙方进场前，做好场地的三通一平。

2．桩位的放验线，施工材料的到位。

3．派驻工地代表，协商解决施工过程中的问题，并协调与第三方的关系。

4．协助解决施工人员住宿。

6．负责清除地面及地下障碍物。

乙方：

1．根据施工要求，保质、保量、按期完成项目。

2．做好施工原始记录。

3．按照甲方的进度计划施工，服从驻地代表的管理。

4．严格把好质量关，如因乙方施工原因造成工程质量不合格，乙方必须返工，费用自理。

5．严格按照操作规程进行施工作业，确保施工安全，如发生事故，乙方自负并解决，与甲方无关。

6、按照现行有关规范要求及施工设计图纸施工。

四：材料供应

1、水泥、钢管由甲方供应。

2、施工中所需的其他材料和由乙方自费解决。

五、付款及结算方式

施工单位进场后打入第一根试桩合格后，三天内付元，工程完工后所有机械和人员撤离施工现场一次性付清。

本合同具有同等法律效应，自签订之日起生效，至工程款项结清之日止自然失效。

水泥搅拌桩与建筑工程篇3

【摘要】随着我国城市建设的发展，出现了大量基坑的开挖与支护的工程建设问题。在软土地区，由于软土的强度不高、变形较大，且具有一定的蠕变性，基坑支护常常是施工中的难点。本文探讨了水泥土搅拌桩与双排灌注桩在软土基坑工程中组合使用的机理，其中着重分析了土拱效应。在此基础上，以上海某大型基坑工程为例，对其稳定性计算与基坑局部变形机理进行了研究。结合实际工程进行了一个大型基坑的设计计算与基坑局部变形的有限元模拟。本论文可为软土地区双排钻孔灌注桩与水泥土搅拌桩基坑组合支护供参考。

【关键词】基坑工程；水泥搅拌桩；钻孔灌注桩；双排桩；变形控制

The application and research on combined supporting of cement mixing pile with drilling bored pile

Ao Xiao-ping1、2,Zhang Wei2

(1.Jiangxi Geological Engineering (Group) Company Nanchang Jiangxi 330000；

2.Nanjing University, School of Earth Sciences and Engineering Nanjing Jiangsu 210000)

【Abstract】With the development of urban construction in China，more and more problem of excavation and supporting of foundation has emerged. In the soft soil area, because of the limited strength, large deformation and a certain degree of creep, the foundation supporting is even more complicated.In the paper, the mechanisms of combined application of cement-soil mixing pile with double row bored pile in soft soil foundation, especially the soil arching effect were discussed. Based on this, a large foundation engineering in Shanghai was taken for instance, the stability of the foundation was calculated and mechanism of local deformation was studied by finite element analysis. Subsequently. The study could be referred to the design and construction of combined support of cement soil mixing pile and double row bore pile in soft soil area.

【Key words】Foundation;Engineering;Cement;Mixing pile;Bored pile;Double-row pile;Deformation control.

1. 水泥土搅拌桩与双排钻孔灌注桩组合支护作用机理

基坑开挖后随着土体应力的改变及位移的产生，支护结构后土体产生主动土压力首先传递给水泥搅拌桩挡墙，然后再通过水泥土搅拌桩挡墙传递给排桩承受，双排桩在冠梁及连梁的作用下将土压力分配给前后排桩来共同承受。水泥土搅拌桩与双排灌注桩的组合支护结构即充分利用了双排灌注桩的侧向刚度大、整体稳定性好、桩身内力小、变形控制能力强等特点，同时发挥了水泥土搅拌桩的止水性能。另外水泥土搅拌桩对土体的加固，也充分发挥了双排桩与土体间的协同作用，使组合支护结构的综合能力大大提高。

图1 地下车库深坑围护结构剖面2. 水泥土搅拌桩与双排钻孔灌注桩组合支护应用分析

2.1 工程地质条件。根据勘查报告显示，本场地位于长江三角洲入海口东南前缘，属滨海平原地貌，总体稳定，地基土层均属于不液化土层，不良地质情况有：场地的西北角、西南角及东侧各存在1个暗浜，开挖范围内土层物理力学参数如表1：

图22.2 基坑支护结构设计方案。基坑面积34902m2，开挖深度1.90m~6.95m，周边环境相对宽松。按照基坑工程设计规程，本基坑工程安全等级定为三级，环境保护等级定为三级。

2.2.1 水泥搅拌桩区域+钻孔灌注桩组合支护计算。深基坑区域采用6排700@500二轴搅拌桩重力坝作围护，重力坝宽3.2m，搅拌桩桩长9m，桩顶绝对标高为-3.1m，为控制搅拌桩变形，在重力坝2侧套打2排600钻孔灌注桩，灌注桩间距1.5m，桩长9.3m，桩顶标高与搅拌桩一致，局部靠近住宅楼基础较近处，为保护住宅楼管桩，搅拌桩与钻孔灌注桩桩长延长3m，围护结构剖面见图1。

表1 主要土层物理力学参数

土层

编号土层层厚

(m) 重度(

KN/m3) φ

( °) C

(KPa) 渗透系数

(cm/s)

①1 杂、素填土 1.4 18.5 15 5 ——

②1 褐黄色粘土 0.9 19.0 18 27 4.0E-07

②2 灰黄色粘土 1.0 17.8 15.5 18 5.0E-07

③ 灰色淤泥质粘土 3.9 16.6 12 11 2.0E-06

④1 灰色淤泥质粘土 7.3 16.9 13 12 3.0E-06

④2 灰色淤泥质粉质

粘土与粉质粘土

互层 5.4 17.7 21 11 1.0E-04

（1）坑底抗隆起(圆弧滑动)计算（见图2）。下滑力：366.1KN/m；抗滑力：807.7KN/m；每延米墙体抗滑力：0.0KN/m；安全系数：2.21，要求安全系数：1.7 。

图3

图4（2）墙底抗隆起计算（见图3）。坑内侧向外5.4m范围内总荷载：1190.4KN/m；验算断面处土体内聚力：14.0KPa；内摩擦角：13.0°。

地基承载力：

Nq=eπtgφtg2(45+φ/2)=eπtg13.0tg2(45+13.0/2)=3.26

Nc=(Nq-1)tgφ=(3.26-1)tg13.0=9.81

Ru=qNq+cNc=112.4×3.26+14.0×9.81=504.2

安全系数：504.2×5.4/1190.4=2.27，要求安全系数：1.5。

（3）抗倾覆计算（见图4）。

墙重： 19.0×12×4.200=957.60

endprint

抗倾覆安全系数： 576.8×2.77+957.60×4.20÷2262.7×3.97+440.1×4.65=1.17，要求安全系数：1.1。

图5（4）抗滑移计算（见图5）。

墙重： 19.00×12.00×4.200=957.6

抗滑移安全系数： 576.8+957.6×tg(13.0)+14.0×4.20262.7+440.1=1.22，

要求安全系数：1.2，当长边不大于20m时，取1.0。

（5）抗渗流稳定计算。抗渗流稳定安全系数：

(2.500-1)/(1+1.000) 4.85/(1.5×4.85+1.5×2×6.65+1.00×4.20)=4.86，要求安全系数：1.5～2.0，开挖面以下土为砂土、砂质粉土或黏性土与粉土中有明显薄层粉砂夹层时取大值。

图6

图7 计算模型图（6）整体稳定计算（见图6）。滑弧：圆心(-0.03m，-2.16m)，半径：14.76m，起点(-14.63m,0.00m)，终点(12.67m,5.35m)，拱高比0.707；下滑力：731.43KN/m；土体(若有则包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力：1253.45KN/m；土钉/锚杆抗滑力：0.00KN/m；桩墙的抗滑力：0.00KN/m；安全系数：1.71。

2.2.2 基坑变形模拟。

2.2.2.1 组合支护土拱效应的基坑变形模拟。

（1）结构设计单位要求桩基工程管桩移位控制在3cm之内，深基坑的开挖对浅基坑基础的桩基工程的移位变形进行模拟分析（见图7、图8、图9、图10）。

图8 模型有限网格划分图

图9 基坑挖到底变形网格图

图10 水平变形云图25.62mm （2）通过对基坑地下车库深坑基坑支护结构的有限元模拟，地下车库支护的搅拌桩墙附近水平位移较大。水平位移最大可达2.56cm，变形相对较小，不会对附近桩基工程（管桩）造成影响。

（3）通过后期围护体系钻孔灌注桩+搅拌桩套打施工，基坑开挖过程中专业监测单位对基坑变形情况进行检测显示，基坑整体水平位移量最大为18.9mm，此类围护体系设计可以满足该工况下设计要求。

3. 结论

本文通过对基坑工程支护结构形式及支护结构的设计理论的总结，提出了水泥土搅拌桩与双排灌注桩在软土基坑工程中组合使用的方法。具有较大的整体刚度，能有效控制变形，且各桩所受内力较小，在基坑工程中是一种具有广阔应用前景的支护结构。

参考文献

［1］刘宗仁，刘雪雁编著．基坑工程［M］．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.

［2］杨小平主编．《基础工程》［M］．广州：华南理工大学出版社，2010.5.