天津海滨大道南段二期钉形水泥搅拌桩外加剂的研究.pdf

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1、第1期（总第164期）No.1(SerialNo.164)2013年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.01.033天津海滨大道南段二期钉形水泥搅拌桩外加剂的研究张洁（天津市市政工程设计研究院，天津300051）摘要：天津海滨大道南段二期工程钉形水泥双向搅拌桩掺入NaOH外加剂的试验桩成桩质量相对可靠，桩体强度满足设计要求。该水泥搅拌桩的改良设计已在海滨大道南段二期工程中广泛应用，从而使得水泥搅拌桩NaOH外加剂的研究从理论上升到实际工程，为搅拌法加固滨海相

2、软土地基的研究提供了宝贵的工程经验。关键词：水泥；搅拌桩；外加剂；海相软土；NaOH中图分类号：U416.1文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）01-0099-021研究背景泥与土体间所产生的一系列物理-化学反应，从而天津海滨大道南段二期工程沿线场地属于典型提高地基强度和增大变形模量。实践证明最大限度滨海相及滨海、海陆交互沉积所形成的软土地基场地利用了原土，搅拌时不会使地基侧向挤出，环境地（海相沉积软土）。其软土中含水量高、黑色淤影响小，施工时无振动、无噪声、无污染，且造价泥质层较厚，且地下水中含盐量较高。滨海新区地相对较低。质资料土质、水

3、质分析、取样的水泥土试验的初步但是，从已建工程实际来看，水泥搅拌桩在滨成果见表1。海软土地基应用中出现成桩质量不稳定、桩体强度表1地下水腐蚀性评价表mg/L低等问题，单纯通过提高水泥含量也不能使水泥桩结晶类结晶分解达到足够的强度。水泥搅拌桩中水泥材料宜采用抗分解类腐蚀腐蚀性腐蚀腐蚀复合类腐蚀2+-2-评价硫酸盐水泥，而抗硫酸盐水泥不但价位高并且供货介质2-侵蚀性2-Mg+Cl+SO4SO4pH值HCO34+-CO2NH+NO3紧张购买困难。为保证水泥搅拌桩质量，在海滨大结晶道南段二期工程设计过程中，提出对普通水泥搅拌类中腐1536.967.530.00632

4、.3214298.96蚀结晶桩从工艺和材料2个方面进行改良设计。L1(无)(中)(无)(无)(无)(强)分解复2水泥搅拌桩工艺改良设计合类强本工程采用双向搅拌工艺和钉型扩大桩头，使腐蚀结晶水泥浆液能够和现状土充分搅拌均匀，保证水泥浆类中腐液与土能够充分发生固化反应等，保证成桩质量；2593.628.010.001216.0021736.62蚀结晶L6(无)同时扩大桩头变截面结构，与地基应力传递规律相(中)(无)(无)(无)(严重)分解复合类严一致，使加固体的受力更合理，达到更佳的复合效重腐蚀果。钉形水泥双向搅拌桩施工工艺流程见图1。对于此类特殊地基处理的方案

5、多采取加固土桩处理方案，水泥搅拌桩具有技术成熟、施工方便以及造价相对较低的优点，在天津地区应用较为广泛。它是利用水泥作为固化剂，通过特制搅拌机械，搅拌机就位在设计范围内将土体与水泥粉体强制搅拌，通过水喷浆下沉施工下部提升伸展切土提升完成单收稿日期：2012-12-03桩体搅拌叶片下沉搅拌桩施工作者简介：张洁（1968—），女，高级工程师，主要从事道路与桥梁的设计工作。图1钉形水泥双向搅拌桩施工工艺流程图99张洁：天津海滨大道南段二期钉形水泥搅拌桩外加剂的研究2013年第1期3水泥搅拌桩外加剂的选择及用量复合地基承载力的要求见表3。3.1水泥搅拌桩外加剂的选择

6、表3单桩承载力特征值及复合地基承载力要求对于海相沉积软土，其特殊水质对水泥混凝土桩长/m单桩竖向承载力特征值/kN复合地基承载力/kN搅拌桩外加剂也有不同的要求，所以，正确认识8≥90≥100水泥土强度的构成及地基土对水泥土强度的影响方10≥100≥110式，是进行水泥土外加剂选择关键。水泥土强度增表4、表5和表6分别为海滨大道一期工程第长的基本原理是基于水泥和软土间的物理-化学反一标K9+200-K9+456段钉形水泥搅拌桩部分静载应，不仅存在水泥的水化、硬化，而且伴随着土体试验结果和抽芯检测情况。与水泥水化物的相互作用。表4单桩竖向承载力试验结果统计表通

7、过对不同外加剂适用范围及使用效果分析，编号桩径/mm桩长/m最终沉降/mm单桩竖向承载力/kPa结合天津城市建设学院关于《水泥及其外加剂固化1100010.022.40≥100天津海积相软土的试验研究》成果，考虑施工方2100010.021.51≥100便性和造价经济性，确定了在水泥搅拌桩中添加3100010.022.83≥1004100010.021.85≥100NaOH外加剂的方案设计。据有关文献，当水泥土5100010.021.52≥100-中液相CaO和(OH)高，则水泥水化产物生成量大，表5复合地基承载力试验结果统计表水泥土强度高。为使水泥水化后形

8、成足够的水化硅编号桩径/mm桩长/m最终沉降/mm复