夯实水泥土桩复合地基冬期施工措施

程英龙等

摘要：水泥土桩工法、施工工艺已臻完善，在北京、河北等地应用比较广泛。根据已完工程的水泥土桩施工及试验结果，分析水泥土桩在冬期施工时的质量控制要点，保证水泥土桩冬期施工的质量。

关键词：夯实水泥土桩 冬期施工

1 工程概况工程地质及水文地质概况

1.1 藁城市新民居工程位于307国道北侧，占地200余亩，建筑面积约21万平米，地上6层，地下一层，砖混结构，基础形式采用条形钢筋混凝土基础，基础埋深约4.0米。

1.2 工程及水文地质情况。第①层：新近堆积黄土状粉质黏土，褐黄色，干强度中等，韧性中等。该层底板埋深1.3～1.8m，层厚1.3～1.8m。第②层：黄土状粉质黏土，褐黄～黄褐色，干强度中等，韧性中等。该层底板埋深3.5～8.3m，层厚1.8～6.8m。第③层：黄土状粉土，浅黄～褐黄色。该层底板埋深6.7～13.4m，层厚1.5～8.8m。第④层：细砂。浅黄～灰白色，矿物成分主要为长石、石英及黑色矿物。该层底板埋深9.5～15.0m，层厚0～5.5m。第⑤层：中砂。浅黄色～灰白色，矿物成分主要为长石、石英。该层底板埋深12.0～15.3m，层厚0.7～3.9m。第⑥层：粗砂。浅黄～灰白色，矿物成分主要为长石、石英；该层底板埋深16.0～18.3m，层厚0.6～5.0m。第⑦层：细砂。浅黄～灰白色，矿物成分主要为长石、石英及黑色矿物；该层底板埋深19.1～20.8m，层厚1.2～3.9m。

本次勘探最大深度为35.0m，在此深度内未见地下水。冬期冻土深度0.6米。

拟建多层住宅楼采用条形基础，多层住宅楼地基土水平方向和垂直方向上分布不均匀，局部各层土厚度变化较大，且物理力学性质差异较显著，地基不均匀，工程性质较差，当修正后地基承载力不能满足设计要求时，拟采用夯实水泥土桩对地基进行处理，夯实水泥土桩桩端持力层可选择第③层黄土状粉土或第④层细砂。

2 复合地基设计方案

本工程采用夯实水泥土桩进行地基处理，处理后地基承载力特征值不小于200kPa，压缩模量不小于7MPa。水泥土桩桩径350mm，水泥：土=1：7（体积比），设计桩长6.5米，施工桩长6.7米，单桩承载力特征值100KN，面积置换率13%，桩顶铺设200mm厚碎石辱垫层，夯填度不大于0.9。

3 施工工艺

3.1 施工准备

3.1.1 由于水泥土桩的施工是在冬季，须考虑水泥土桩的冬期施工质量保证措施及质量控制要点。

3.1.2 夯实水泥土桩宜采用粘性土、粉土、粉细砂或渣土，经现场取土，确定原位土的土质及含水率是满足做水泥土桩的混合料的要求。

3.1.3 水泥土桩采用机动洛阳铲成孔方式。

3.1.4 水泥采用425级普通硅酸盐水泥，水泥进场进行强度和安定性检验并具有质量合格证。水泥在储存和使用过程中要做好防潮、防雨雪，严禁使用受潮、结块、变质的水泥。

3.1.5 水泥土桩施工完成后的防冻保温材料，必须在桩施工前准备到位。

3.2 施工顺序。基槽土方开挖→桩体成孔→检查→孔底夯实→拌合水泥土→将混合料逐层灌入孔内→逐层夯实→素土封顶→覆盖保温。

3.3 施工方法

3.3.1 基槽土方开挖采用机械开挖，考虑水泥土桩的冬期施工、基槽的防冻及后期清槽，土方开挖时，槽底标高控制在桩顶设计标高400mm，开挖完成后要及时对槽底采取覆盖保温措施，防止槽底冻土深度超过预留附土厚度。

3.3.2 基槽土方开挖完成后，及时安排桩位的测量放线，并做好标记，经监理验收后方可进行成孔作业。桩位偏差控制在20mm，桩径偏差-20mm，桩孔垂直度偏差不大于1.5%，桩长控制比设计长度超出10cm。

3.3.3 由于冬季气温温度低，水泥土桩孔出土土料必须及时覆盖，防止土料上冻。水泥土桩成孔完成，自检合格后立即上报监理检查，合格后立即进行桩的成桩作业。

3.3.4 水泥土土料中有机质含量不得超过5%，不得含有冻土和膨胀土，使用时应过10-20mm筛。夯实水泥土桩混合料要按设计配合比配置，并搅拌均匀，含水量应满足土料的最优含水量，其允许偏差不得大于±2%，现场采用“手握成团，落地成花”检验，水泥用量不得少于按配比试验确定的重量，冬期施工水泥用量比设计用量高出10%。混合料采用机械搅拌时，搅拌时间不应小于1min，当采用人工搅拌时，拌合次数不少于3遍，混合料拌合后应在20min内用于成桩。

3.3.5 成桩施工时应采用机械夯填，夯锤选用梨形，锤体直径与桩孔直径之比取0.7-0.8，锤体重量选用150kg，夯锤每次提升高度，均不应低于1m。桩孔检查验收完成后，回填混合料前，先进行孔底夯实，夯实击数不少于3击，填料厚度及夯击次数采用三锨两击，严禁超厚和突击填料。成桩桩顶高度比设计桩顶标高高出20cm，高出部分采用素土夯填至槽底高度，保护桩头。成桩完成后应及时进行覆盖保温，采用两层草帘进行覆盖，覆盖应严密，不留空地，防止冻槽。

成孔到成桩每一步工序都做好详细记录，并经监理单位专业工程师验收。

水泥土桩属地下隐蔽工程，施工质量受天气、人为因素影响较大，事后检测较为困难。因此，每道工序，每个操作环节都必须加强质量意识，把施工质量控制在施工的全过程。经过第二年的水泥土桩复合地基承载力试验，均满足设计要求。

参考文献：

[1]河北省工程建设标准水泥土桩复合地基技术规程.

[2]建筑地基处理技术规范JGJ79-2002.

[3]李占强.夯实水泥土桩复合地基的试验研究及其数值模拟[D].中国地质大学（北京），2005.