水泥搅拌桩强度质量检测探讨-机械论文发表.PDFVIP

中国月期刊咨询网 水泥搅拌桩强度质量检测探讨-机械论文发表 水泥搅拌桩强度质量检测探讨 摘要：水泥搅拌桩作为软基处理的一种方法，得到愈来愈广的应用，由于其桩体强度介于刚性桩和散体材料桩之间， 其施工质量的检测方法也有别于其他桩型。本文分析了水泥搅拌桩的强度质量检测。 关键词：水泥搅拌桩；强度质量；检验方法 1 引言 近年来，随着珠江三角洲城市建设的迅速发展，水泥搅拌桩作为复合地基被大量地应用于软土地基加固和建筑基坑工 程中的止水帷幕连续墙。由于水泥搅拌桩属于隐蔽工程项目，工程质量不直观，影响质量的因素较多，容易出现质量 问题，因此必须对水泥搅拌桩进行全面质量检验，以确保其施工质量。 2 水泥搅拌桩的原理及特点 2.1 水泥搅拌桩的原理 水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土间所产 生的一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。软土和水泥采用机械搅拌 加固的基本原理主要有以下三个方面: 1) 水泥的水解和水化反应 水泥是由不同的氧化物组成的不同水泥矿物，这些矿物与水产生水解反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙 及含水铁酸钙等化合物。这些化合物迅速融于水中，使水泥颗粒表面重新暴露出来，再和水发生反应，周围的水溶液 逐渐达到饱和，水分子虽继续深入，也只能以分散状态的胶体析出，悬浮于溶液中形成胶体，使土体的强度得到提高 ，软土的含水量较高，为水泥的水解和水化反应提供了很好的条件。 2）水泥的离子交换和团粒化作用 水泥水化后溶液中析出大量的钙离子，与软土表面的钠离子和钾离子进行当量交换吸附，从较小的颗粒形成较大的颗 粒，从而提高土体强度。此外水泥水化生成的凝胶粒子产生很大的表面能，具有强烈的吸附性，使得较大的土团粒进 一步结合起来，形成水泥土团粒结构，并封闭各土团间空隙，形成坚固的联结。 3）水泥土的硬凝反应 离子交换后，多余的钙离子在碱性的环境中，与粘土矿物的反应，硬化形成水泥骨架，大大提高了水泥土提高强度 4) 碳酸化作用 水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应，生成不溶于水的碳酸钙，使水泥土 的强度增大。 从水泥加固土的机理分析可见：水泥和土之间的强制搅拌越充分，土块被粉碎的越小，水泥分布到土中越充分，水泥 土结构强度的离散性越小，总体强度也越高。 2.2 水泥搅拌桩的特点和适用条件 水泥搅拌桩的特点：在地基加固过程中无振动、无噪音，对环境无污染，对土无侧向挤压，对邻近建筑物无影响，能 有效提高地基的强度，施工周期短，造价低，效益显著。水泥搅拌桩适用于加固较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水 量较高且地基承载力不大于120 kPa 的粘性土地基。随着机械性能的提高和施工工艺的改进，水泥搅拌桩对提高松散 砂层的强度和抗渗性成效显著，目前根据施工工艺一般可分为搅拌桩、喷粉桩。 由于水泥搅拌桩加固法具有无环境污染、噪声小、和费用低廉等优点，故被广泛应用于工业与民用建筑、市政、道路 、港口以及地下挡土构筑等软土加固工程中。 3 质量检测现状 由于水泥搅拌桩一般施工量大面广，且是隐蔽工程，现有施工机具无法自动地、准确地控制水泥搅拌桩的施工质量。 因此，如何对水泥搅拌桩施工质量进行检测，实施对水泥搅拌桩施工过程中质量的有效控制，是目前软基处理工程急 需解决的课题，而且到目前为止国家还没有出台相应的统一技术规范。对水泥搅拌桩质量控制目前可参照的行业规范 有： 2004年9月交通部发布的《公路工程质量检验评定标准》(JTGF 80/1—2004)和2002年9月建设部发布的国家行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)。 3.1 交通部发布的规范 交通部于2004年9月发布的《公路工程质量检验评定标准》(JTGF 80/1—2004) 中对粉喷桩质量有如下要求：水泥应符 合设计要求；根据成桩试验确定的技术参数进行施工；严格控制喷粉时间、停粉时间和水泥喷入量，不得中断喷粉， 确保粉喷桩长度；桩身上部范围内必须进行二次搅拌，确保桩身质量；发现喷粉量不足时，应整桩复打；喷粉中断时 ，复打重叠孔段应大于1m。 中国月期刊咨询网 《公路工程质量检验评定标准》(JTGF 80/1—2004) 中较详细地规定了对粉喷桩的质量要求和实际检测项目，给出了质 量评定标准，但对粉喷桩单桩喷粉量、竖直度和桩长的检测只规定了检查施工记录，而没