高强预应力混凝土管桩液压法的施工方案

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1、高强预应力混凝土管桩液压法的施工方案本文作者 未知 摘自 机电之家 1 工程概况 (1)湛江自来水公司综合住宅楼工程框架结构九层，总高度为3150m。位于湛江市海滨地带，地质状况：地面以下254m为机械吹填海砂层，地表平坦，砂层往下为淤泥层，属冲刷和淤泥环境沉积类型。第四纪软土厚度较大，特别是第二层的淤泥层，厚度达8501520m，层面为极具特色的海陆沉积湛江组层型。场区下水位于地表下120m层面，属上层滞水带类型。该工程桩基设计采用高强度预应力混凝土管桩(桩径为500mm，壁厚100mm，管桩混凝土强度C80)，单桩承载力为700kN，有效桩长为2629m，总桩数230根，采用三节接桩。基础

2、采用群桩上的整体筏板及局部承台。 (2)湛江海运集团综合住宅楼工程框架结构九层，总高度为3210m。地质状况属软土地基，从第l层第8层均为松软地层，力学性质差，第9层持力层为地表下深25m以上的厚814m的粘土层。本工程位于市区中心，周围的东、北、西三面为多层住宅群，距离68m；南面临街。该工程的桩基础设计采用先张高强度预应力混凝土管桩(直径为400mm，管桩壁厚95mm，混凝土强度为C80)，单桩承载力为700kPa，桩长2730m，总桩数289根，采用三节接桩，基础采用群桩上分组承台。 2、预应力混凝土管桩的质量检验与试验 桩的质量检验液压法压桩同锤击法沉桩，但可利用静力压桩机作反力平衡装

3、置进行桩的静载试验，可省去设置锚桩和反力梁等。为了保证工程的质量，必须分阶段进行单桩承载力的静载和动测试验。 21 静载试验法 以湛江海运集团综合住宅楼的桩基质量试验为例：管桩的静载试验要模拟实际荷载情况，通过静力加压，得出3根试桩荷载一沉降关系曲线近似 试桩的入土深度分别为2850m、2970m和2990m，表明均进入第9层粘土层。根据上述系列关系曲线，综合评定确定其容许承载力，它已较好地反映单桩的实际承载力，满足设计要求。 预应力混凝土管桩在桩身强度达到设计要求的前提下，对于粘性土，不应少于15d，且待桩身与土体的结合基本趋于稳定，才能进行试验。 上述试验曲线表明，试桩的桩周摩擦阻力和端承

4、力发挥正常，桩身质量良好，其承载力标准值均大于设计要求700kN的标准值。 单桩竖向抗压静载试验一般采用油压千斤顶加载，千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件采用如下方法： (1)锚桩横梁反力装置：由4根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶以及测量仪表等组成。锚桩、反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1215倍。 (2)压重平台反力装置：由支墩、钢横梁、钢锭、油压千斤项及测量仪表等组成。压重量不得少于预估试桩破坏荷载的12倍；压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固的放置于平台上。 22 动测试验法 动测试验法，又称动力无损检测法，是检测桩基承载力及桩身质量的一项新技术。高应变动力测试法，也

5、是作为静载试验的补充。采用PDA打桩分析仪桩基测试方法，是利用重锤锤击桩头使桩头产生一个永久性位移而得出桩的极限承载力和桩身结构完整资料。 3、液压入桩的施工方法 31 施工程序 液压管桩的施工程序为：测量定位一桩机就位)复核桩位一吊桩插桩一桩身对中调直一静压沉桩一接桩一再静压沉桩一送桩一终止压桩一桩质量检验一切割桩头一填充管桩内的细石混凝土。 32 施工要点 (1)静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断，但因土质的不同而异。桩的终止压力不等于单桩的极限承载力，要通过静载对比试验来确定一个系数，然后再利用系数和终止压力，求出单桩竖向承载力的标准值。如判断的终止压力值不能满足设计要

6、求，应立即采取送压加深处理或补桩，以保证桩基的施工质量。 压桩应控制好终止条件。湛江海运集团综合住宅楼桩基工程，压桩到设计桩长时，压力表的压力达到单桩承载力27倍时，即可停止压桩，否则应增加桩长，并会同设计单位另行处理。 本文共有 2 页，当前是第 1 页 本文作者 未知 摘自 机电之家 (2)压桩应连续进行，采用硫磺胶泥接桩间歇不宜过长(正常气温下为1018min)3接桩面应保持干净，浇注时间不应超过2min；上下校中心线应对齐，偏差不大于10mm；节点矢高不得大于1桩长。 (3)垂直度控制，调校桩的垂直度是沉桩质量的关键，须高度重视。插桩在一般情况下人土3050为宜，然后进行调校。桩机驾驶

7、人员在施工长的组织、指挥下，掌握好双方角度尺两个方向上都归零点，使桩机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值以内才能沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应分一二个行程逐渐调直。 33 沉桩线路的选定 预应力桩基施工时随着人桩段数的增多，各层地质构造土体密度随之增高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，入桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩)，这样地基土在人桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作

8、基本均匀并符合设计值。湛江海运集团综合住宅楼工程毗邻居民集聚地，东、北、西三面房屋较近，沉桩线路应为桩中心离建筑物近处开压，企图将各土层自北向南排挤(南面临街无建筑物)，尽可能地降低挤土效应影响。 34 管桩与承台的连接方式 上述工程管桩与承台采用刚接。管桩的桩头均采用专用工具锯断，断口平齐，故不能利用桩身内的钢筋伸入承台作为连接的钢筋。在桩头的桩管内填充4200mm高的C30细石混凝土，并在混凝土中均分插入614钢筋与承台连接。 4、管桩的设计及施工中应注意的事项 (1)管桩的造价较高，桩基础设计时须根据上部荷载、工程地质条件等综合考虑，多方案比较后方可采用。同一工程中桩的规格、型号不应太多

9、，以免造成施工困难，特别是注意避免造成施工错误。 (2)综合考虑地质情况和桩身强度，确定单桩承载力。管桩为开口桩，根据现场压桩观察分析，在入土过程中，会较快地在桩尖处形成一土楔，使其入土时的挤土情况与闭口桩无异，故在确定单桩承载力时将开口桩按闭口桩考虑。 (3)适当限制压桩速度，沉桩速度一般控制在lmmin左右为宜，使各层土体能正确反映其抗剪能力。当地基表层中存在大块石头等障碍物时，要避免压偏。 (4)压桩机应根据土质情况配足额重量或选用相应的液压桩机。 (5)若采用焊接法接桩时，须分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满，为加快施工速度，减少接桩时间，可设23名焊工同时施焊，焊毕停约lmin即可进行沉

10、桩。 (6)管桩身不受损坏；桩帽、桩身和送桩的中心线应重合；压同一根桩应缩短停息时间。 (7)压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度，如YZY360桩机的垂直行程为15m，即每入桩15m即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固定压入，循环作业。在开始的第一二个行程，要特别注意控制桩身的垂直度。 (8)记录入桩行程深度及相应压力值，以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力。 (9)为减少静力压桩的挤土效应，应采取如下措施： a) 设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象。袋装砂井直径一般为7080mm，间距l15m，深度1012m。塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同。 B) 设

11、置隔离板桩 C) 压桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线的观测、监护。 本文共有 2 页，当前是第 2 页 预应力管桩施工方案1、施工操作工艺 预制桩施工工艺流程如下图：(略) 1)、测量放线： 、在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则（距离操作地点40m以外）。轴线控制桩应设置在距外墙桩510m处，以控制桩基轴线和标高。 、桩基的轴线和标高均已测量完毕，经过检查复核并应办理预检手续，归档备查。 2)、钢筋混凝土预制桩质量，应符合建筑桩基技术规程（JGJ94-94）的规定： 桩的表面应平整、密实，制作允许偏差符合下表的规定。 预制桩制作允许偏差（mm） 桩型项

12、目允许偏差（mm） 钢筋混凝土实心桩1横截面边长2桩顶对角线之差3保护层厚度4桩身弯曲失高5桩尖中心线6桩顶平面对桩中心线的倾斜7锚筋预留孔深度8浆锚预留孔位置9浆锚预留孔径10锚筋孔的垂直度5105不大于1桩长且不大于201030+20551% 钢筋混凝土管桩1直径2管壁厚度3轴心圆孔中心线对桩中心线4桩尖中心线5下节或上节桩的法兰对中心线的倾斜6中节桩两个法兰对桩中心线倾斜之和5-551023 、外观质量 钢筋混凝土预制桩外观质量应平整、密实，不应有裂纹、蜂窝、孔洞、折断和过大缺棱掉角、露主筋等缺陷。 3.1.3、混凝土预制桩起吊、运输时混凝土强度等级 3.1.3.1、混凝土预制桩的混凝土

13、强度等级达到设计强度等级的70%，方可起吊。 3.1.3.2、混凝土预制桩的混凝土强度等级达到设计强度等级100%，才能运输和施工作业。 3.1.4、现场预制桩质量必须符合预制混凝土构件质量检验评定标准（GBJ321-90）的规定，并应具备下列资料： 3.1.4.1、桩的结构图及设计变更通知单； 3.1.4.2、材料的出厂合格证和试验、化验报告； 3.1.4.3、混凝土试验配合比通知单； 3.1.4.4、焊件和焊接记录及焊件试验报告； 3.1.4.5、钢筋隐蔽工程验收记录； 3.1.4.6、混凝土试件强度等级测试值报告； 3.1.4.7、桩的质量检查记录。 3.1.5、混凝土预制桩打桩施工作业

14、所需材料和设备机具的技术要求 3.1.5.1、钢筋混凝土预制桩的规格、质量必须符合设计要求和建筑桩基技术规程（JGJ94-94）的规定，并有出厂合格证，经技术负责人复验合格后，方可使用。 3.1.5.2焊条的型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。一般宜采用E34。 3.1.5.3、钢板的材质、型号和规格必须符合设计要求，一般宜采用低碳钢。 3.1.5.4、机具：本工程打桩机具采用静压式桩机。 3.1.6、混凝土预制桩的接桩方法应符合以下要求： 3.1.6.1、桩的连接方法一般有焊接、法兰连接和硫磺胶泥锚接三种。焊接和发法兰连接适用于各类土层桩体的连接。硫磺胶泥锚接的桩体适用于软土层，

15、且对一级建筑桩基或承受拔力的桩宜慎重选用。本工程桩的连接方法采用焊接。 3.1.6.2、采用焊接接桩时，应先将四角点焊固定，然后对称焊接，并确保焊缝质量和设计尺寸。焊接的材质（钢板、焊条）均应符合设计要求，焊接件应作好防腐处理。 3.1.6.3、采用焊接接桩，其预埋件表面应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。焊接时应采取措施，减少焊区焊缝变形。焊缝应连续焊满。 3.1.6.4、接桩时，一般在距离地面1m左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲失高不得大于1桩长。 3.1.6.5、接桩处进入土前，应对外露铁件再次补刷防腐涂料。 3.1.7、施打沉桩作业条件 3.1.7.1、

16、场地的作业区域应碾压平整，排水畅通，确保桩机的稳定垂直和移动。场地地面承载力必须满足打桩的需要。 3.1.7.2、根据测量放线的轴线放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰线作出标志，使施打沉桩的位置准确。 3.1.7.3、沉桩的作业空间必须处理好架空线路的障碍物和地下埋设的隐蔽 （管线路及构筑物）物，予以处理。 3.1.7.4、打桩机安装就位，试车合格后，方可进行施工作业。 3.1.7.5桩堆放的地面应坚实、平整，并应按桩的型号、规格分别堆放，以保证起吊、运输方便；遇雨季应在四周作好排水沟。 3.1.7.6、应按设计图纸检验批的吊点、吊环规格是否符合设计规定；起吊时，应确保吊点受力平衡，

17、同时离地，水平提升，严防因外力作用断桩。 3.1.8、试验桩 施打试验桩的数量不得少于2根，先确定贯入度，并应校验打桩设备技术性能。施工工艺及其技术措施是否适宜。 3.1.9、静力压桩应符合以下要求： 3.1.9.1、静力压桩适用于软弱土层，压桩机应根据土质情况配足额定重量。 3.1.9.2、桩帽、桩身和送桩的中心线应重合。 3.1.9.3、压同一根（节）桩应缩短停顿时间。 3.1.9.4、为减少静力压桩的挤土效应，可采取下列技术措施： 1对于预钻孔沉桩，孔径约比桩径（或方桩对角线）小50100mm；深度视桩距和土的密实度、渗透性而定，一般宜为桩长的1/31/2，且应随钻随打；桩机应具备钻孔锤

18、击双重性能。 2限制打桩速率等。 3.1.10、压桩质量标准 3.1.10.1、压桩允许偏差，应符合下表的规定： 序号项目允许偏差（mm） 1234单排桩或双排桩条形桩基1垂直于条行桩基纵轴方向2平行于条形桩基纵轴方向桩数为13根桩基中的桩桩数为416根桩基中的桩桩数大于16根桩基中的桩1最外边的桩2中间桩1001501001/3桩径或1/3桩长1/3桩径或1/3边长1/2桩径或1/2边长 注：表中未反映由于降水、基坑开挖和送桩深度超过2m等原因产生的位移偏差。 3.1.10.2、按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为-50+100mm。 3.1.10.3、斜桩倾斜度的偏差，不得大于倾斜角正切值

19、的15%（倾斜角系指桩的纵向中心线与铅垂线间的夹角）。 3.1.11、截桩 对高出设计标高的桩头，经测量找出断接线，预留伸入承台梁的桩内主筋长度（不小于30d），将桩头按需要尺寸进行切截。切截时应敲掉或凿去多余的桩头混凝土，并调直预留的主筋，保持主筋表面洁净。3.11.2对已截割的桩头，在去掉疏松的混凝土后，要将保留桩头混凝土和桩头钢筋加以保护，如钢筋有锈蚀必须处理。 3.1.12、质量通病及预控对策 3.1.12.1、混凝土预制桩施工常见质量通病及预控对策，详见下表： 1桩身断裂1、桩身弯曲过大、强度低，不能承受锤击的作用力。所以，桩的强度必须达到100%后，方可植桩和沉打桩，打桩区域地下障

20、碍物必须清理干净，以防导致桩尖位移不在桩的纵轴线上。2、桩的堆放、运输、起吊过程中产生的断裂，植桩前未发现，受力后导致断裂。为此，植桩前必须严格检查桩身的外观质量，防止将断裂桩就位使用。 2桩顶碎裂1、根据地质条件，桩断面尺寸及形式，合理选择桩锤。2、桩顶平面是否垂直桩的轴线，不符合规程规定的不得使用，或经修改后才能使用。3、及时检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整，如不平整应进行处理后，方可施打。4、沉桩时稳桩要垂直，桩顶应加草帘、胶皮等缓冲垫。 3桩顶位移1、同“桩身断裂”的预控对策。2、采用井点降水、砂井或盲沟等降水及排水措施3、沉桩期间不得同时开挖基坑，需待沉桩完毕后相隔适当时间方可

21、开挖。4、采用“植桩法”（先钻孔，钻透硬夹层，将桩插入孔内，打至设计要求）以减少土的挤密及孔隙水压力的上升。 4桩身倾斜1、打桩作业区的场地必须平整2、桩机就位后，底盘应水平稳固，稳桩必须垂直3、桩尖与桩身一定要保持在同一轴线上，当桩尖在地下遇到硬物等时应及时处理后，方可施打。 5接桩脱裂1、连接处表面应干净，连接铁件要保持平整，焊区质量必须符合技术要求和质量标准的规定。2、接桩应严格控制上下桩中心线在同一轴线上。 6沉桩达不到设计要求施工作业前必须详细熟悉现场的工程地质情况，根据地质条件、桩断面及自重，合理选择施工机械及施工方法。 预应力混凝土管桩基础施工质量监控要点云南城市建设监理有限公司

22、熊安全郑艳灵预应力混凝土管桩系指预应力高强混凝土管桩（代号PHC）、预应力混凝土管桩（代号PC）和预应力混凝土薄壁管桩（代号PTC）。预应力砼管桩基础，因其在施工中具有低噪声、无污染、施工快等特点，在工程上越来越得到广泛应用。为了保证其施工质量，在预应力管桩的施工前和施工过程中，应对其进行控制。根据对预应力管桩施工监理工作的实践总结，特拟定预应力砼管桩基础监理要点，供监理工程师在工作中参考、使用。一、预应力砼管桩基础施工相关标准及技术规范1、建筑桩基技术规范JGJ94-94；2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001；3、建筑地基与基础施工质量验收规范GB50202-2002；4

23、、砼结构工程施工质量验收规范GB50204-2002；5、砼强度检验评定标准GBJ107-87；6、先张法预应力砼管桩GB13476-1999；7、预应力混凝土管桩（图集）03SG409。二、施工准备：1、场地要求：1）施工场地的动力供应，应与所选用的桩机机型、数量的动力需求相匹配，其供电电缆应完好，以确保其正常供电和安全用电。2）施工场地已经平整，其场地坡度应在10%以内，并具有与选用的桩机机型相适应的地耐力，以确保在管桩施工时地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限，影响预应力管桩的成桩质量。3）施工场地下的旧建筑物基础、旧建筑物的砼地坪，在预应力管桩施工前，予以彻底清除。场地下不应有尚在使用的水、

24、电、气管线。4）场地的边界与周边建（构）筑物的距离，应满足桩机最小工作半径的要求，且对建（构）筑物应有相应的保护措施。5）对施工场地的地貌，由施工单位复测，作好记录；监理人员应旁站监督，并对测量成果核查、确认。2、桩机的选型及测量用仪器：1）监理工程师应要求施工方提交进场设备报审表，并对选用设备认真核查。桩机的选型，一般按1.2-1.5倍管桩极限承载力取值。桩机的压力表，应按要求检定，以确保夹桩及压力控制准确。按设计如需送桩，应按送桩深度及桩机机型，合理选择送桩杆的长度，并应考虑施工中可能的超深送桩。2）建筑物控制点的测量，宜采用有红外线测距装置的全站仪施测，而桩位宜采用J2经纬仪及钢尺进行测

25、量定位。控制桩顶标高的仪器，用水准仪监测即可。测量仪器应有相应的检定证明文件。3、对施工单位组织机构及相关施工文件的审查：1）审查施工单位质量保证体系是否建立健全，管理人员是否到岗。2）审查施工组织设计（施工技术方案）内容是否齐全，质量保证措施，工期保证措施和安全保证措施是否合理、可行，并对其进行审批。3）核查其施工设备、劳力、材料及半成品是否进场，是否满足连续施工的需要。4）审查开工条件是否具备，条件成熟时批准其开工。4、对预应力管桩的质量监控：1）检查管桩生产企业是否具有准予其生产预应力管桩的批准文件。2）检查管桩砼的强度、钢筋力学性能、管桩的出厂合格证及管桩结构性能检测报告。3）对预应力

26、管桩在现场进行全数检查：a.检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝；色感均匀、桩顶处无孔隙。b.对管桩尺寸进行检查：桩径（5mm）、管壁厚度（5mm）、桩尖中心线（2mm）、顶面平整度（10mm）、桩体弯曲（1/1000L）。c.管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。d.管桩堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩，并采取可靠的防滚、防滑措施。e.管桩现场堆放不得超过四层。5、管桩桩位的测量定位：1）管桩桩位的定位工作，宜采用J2经纬仪及钢尺进行，其桩位的放样误差，对单排桩10mm，群桩20mm。2）管桩桩位，应在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。3）管桩桩位经测量

27、定位后，应按设计图进行复核，监理对桩位的测量要进行旁站监督。做到施工单位自检，总承包方复检，监理单位对测量定位成果进行检查（简称“两检一核”）无误后共同验收。三、预应力管桩的施工：1、施工工艺：桩位测量定位桩机就位吊桩对中焊桩尖压第一节桩焊接接桩压第N节桩送桩终压（截桩）。2、压桩：1）压桩顺序，应遵循减少挤土效应，避免管桩偏位的原则。一般说来，应注意：先深后浅，先大后小；应尽量避免桩机反复行走，扰动地面土层；循行线路经济合理，送桩、喂桩方便。工程桩施工中，对有无挤压情况造成测放桩位偏移，应督促施工单位经常复核。2）压好第1节桩至关重要。首先要调平机台，管桩压入前要准确定位、对中，在压桩过程中

28、，宜用经纬仪和吊线锤在互相垂直的两个方向，监控桩的垂直度，其垂直度偏差不宜大于0.5%。监理工程师应督促施工方测量人员对压桩进行全程监控测量，并随时对桩身进行调整、校正，以保证桩的垂直度。3）合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。每根桩的管桩接头数不宜超过4个；同一承台桩的接头位置应相互错开。4）在压桩过程中，应随时检查压桩压力、压入深度，当压力表读数突然上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。如设计中对压桩压力有要求时，其偏差应在5%以内。5）遇到下列情况之一时，应暂停压桩，并及时与地质、设计、业主等有关方研究、处理：a.压力值突然下降

29、，沉降量突然增大；b.桩身混凝土剥落、破碎；c.桩身突然倾斜、跑位，桩周涌水；d.地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；e.按设计图要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值；f.单桩承载力已满足设计值，压桩长度未达到设计要求。6）按设计要求或施工组织设计，在预应力管桩施工前，宜在场地上先行施工砂袋桩，袋装砂井施工完成后进行管桩施压，不得交叉作业。砂袋桩的布置及密度，应满足地基深层竖向排水和减弱挤土效应的要求，其桩长宜低于地下水位以下，且大于预应力桩的1/2。7）桩压好后桩头高出地面的部份应及时截除，避免机械碰撞或将桩头用作拉锚点。截除应采用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或扳拉截断。8）对需要送桩的管桩，

30、送至设计标高后，其在地面遗留的送桩孔洞，应立即回填覆盖，以免桩机行走时引起地面沉陷。9）预应力管桩的垂直度偏差应不大于1%。10）应随机检查施工单位的压桩记录，并抽查其压桩记录的真实性。3、接桩：1）接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不应大于2mm。2）管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。3）为保证接桩的焊接质量，电焊条用E43，应具有出厂合格证。电焊工应持证上岗，方可操作。施焊时，宜先在坡口周边先行对称点焊4-6点，再分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行。4）焊接层数不得小于3层，内层焊渣必须清理干净后方可在外层施焊。焊缝应饱满连续，焊接部分不得有咬边、焊瘤

31、、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷，焊缝加强层宽度及高度均应大于2mm。5）应尽可能缩小接桩时间，焊好的桩接头应自然冷却后，方可继续压桩，自然冷却时间应8min。焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。4、终压：1）正式压桩前，应按所选桩机型号对预应力管桩进行试压，以确定压桩的终压技术参数。2）其终压的技术参数一般采用双控，根据设计要求，采用以标高控制为主、送桩压力控制为辅或者相反。应视设计要求和工程的具体情况确定。3）终压后的桩顶标高，应用水准仪认真控制，其偏差为50mm。四、注意事项：1、加强预应力管桩的进场检查验收工作。2、压桩施工过程中，应对周围建筑物的变形进行监测，并做好原始记录。3、对群桩承

32、台压桩时，应考虑挤土效应。对长边的桩，宜由中部开始向两边压桩；对短边的桩，可由一边向另一边逐桩施压。4、如地质报告表明，地基土中孤石较多，对有孤石的桩位，采取补勘措施，探明其孤石的大小、位置。对小孤石也可采取用送桩杆引孔的措施。5、土方开挖时，应加强对管桩的成品保护。如用机械开挖土方，更应加强保护。土方开挖，宜在压桩后，不少于15天进行。6、雨季施工预应力管桩，其场地内宜设置排水盲沟，并在场地外适当位置设集水井，随时排出地表水。使场地内不集水、不软化、无泥浆。操作人员应有相应的防雨用具。各种用电设施，要检查其用电安全装置的可靠性、有效性，防止漏电或感应电荷可能危及操作人员的安全。7、预应力管桩

33、施工结束后，应对桩基做承载力检验及桩体质量检测。承载力检测的桩数不应小于总数的1%，且不应少于3根。其桩体质量检测不应少于总数的20%，且不应少于10根。先张法预应力混凝土薄壁管桩的应用及施工要点朱文华【常州交通工程有限公司常州213022】摘要：本文介绍了沪宁高速公路扩建工程软基处理中液压法清压管桩施工的工艺、质量控制要点及施工中的注意事项。关键词：预应力混凝土薄壁管桩工艺质量控制沪宁高速公路扩建工程是通过两侧各拼宽8.25米将原有双向四车道高速公路改造成为双向八车道高速公路，由于新老路施工时间相差10年，两侧路基地基的力学性质与老路基下地基固结程度差异较大，针对拼接工程的特点，软基处理设计

34、采用了以复合地基处理为主的方案，即软土深度10m采用先张法顾应力混凝土薄壁管桩（即PTC管桩）的处理方法，考虑到采用锤击法施工可能会给老路基稳定性造成一定程度的破坏，并且噪声大且伴有浓烟污染，有悖于环境和文明施工要求，故在本工程中采用了液压法静压管桩代替锤击法施工，下面主要介绍液压法静压管桩的施工方法，施工中应注意的事项及适用条件以及桩的施工过程质量控制。1工程概况沪宁高速公路扩建工程HN-D3标会长13.36KM，其中K159+000DK161+859段采用静压管桩进行软基地基加固处理，根据地质报告显示，该段地层主要为第四纪全新系统和上更新纪。全新纪岩性主要为灰色淤泥质土和亚砂土，表层为“硬

35、壳层”和填土，厚度020多米，变化较大，上更新统以粘性土为主，类粉砂，中部砂层较发育，以粉细砂为主，厚度达3050cm。2先张法预应力混凝土管桩（PTC桩）的特点静压PTC管桩是一种施工快速、无噪音污染、施工质量可靠、单位承载力高、造价便宜的建筑新技术，已逐步替代技术落后，资源浪费、污染环境的沉管灌注桩、人工挖孔桩等桩型的施工。PTC管桩是由专业厂家大批量电脑自动化生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土离心脱水密实成型和蒸汽养护而成的一种细长的空心等截面预制混凝土构件。PTC管桩的主要特点有3个方面：一是管桩的单位承载力和造价是各种桩型中最低的，总体经济效益指标优于

36、其他桩型，管桩单桩承载力高，环型截面耗砼量比其他桩基础的费用更节省；二是管桩的穿越土层能力特别强，只要有足够大的压力（3600KN以上），它可以穿越十几米厚薄粉砂甚至是中粗砂层，确保桩基端嵌固于较好的持力层上，具有理想的有效桩长长度，能获得非常高的单桩承载力。三是管桩混凝土抗压强度达70Mpa以上，抗裂弯矩高于方桩，具有高强的工作性能，确保桩身在恶劣施工环境下保持完好，大大减少裂桩和断桩事故的发生。被广泛应用于工业和民用建筑基础施工中，本次沪宁高速公路扩建工程软基处理中首次采用了PTC管桩处理技术。路桥工程类先张法预应力混凝土薄壁管桩的应用及施工要点3设计处理方案描述本工程中先张法薄壁预制管桩

37、（PTC管桩）直径为400mm，壁厚为70mm。桩位平面上呈平行四边形布置，管桩入土端采用开口式桩靴，路基填高4m时，间距为2.5m；路基填土4m时，间距3.0m。沉桩采用液压法静压方式，预制桩按标准长度成桩，标准长度选择6m、8m、和10m进行施工接长组合，接长采用焊接法接桩。混凝土强度采用C60，静压管桩完成后，在其桩顶现浇混凝土桩帽，桩帽通过桩塞混凝土与管桩连接，桩帽尺寸14014030cm和12012030cm两种，桩帽混凝土采用 C20混凝土。桩帽施工完成后，摊铺40cm碎石垫层，垫层内铺设两层双向高强钢塑土工格栅，形成复合地基，很好地保证了新老路基的良好衔接，确保加宽路基工后沉降量

38、小于5cm，计算总沉降量小于15cm。4施工要求：（1）管桩的起吊与储运管桩由于长细比大、自重大，在起吊、运输的过程中过大的动荷载将会使管桩产生环裂。正确的起吊方式是二端起吊法，必须有安全员在现场组织实施。汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，应该分层叠放并错位布置。在工地现场堆放时，必须选择坚实平整的场地，堆高不超过2层。（2）静压法施工的技术要求对于管桩的静压法施工，为保证工程质量，施工时的技术要求如下：a、确定压桩顺序：施工前了解现场的地质条件、土层土质情况，根据设计文件的要求和施工组织的要求，确定合理可行的压桩顺序。b、桩位放样：根据设计文件和现场技术交底所确定的坐

39、标控制点和水准点进行桩位放样，采用经纬仪定出桩位。c、压桩：用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中、同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度，入土垂直度控制在1%以内，开动压桩装置开始压桩，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩，压桩速度控制在1.0m/min。d、接桩及焊接要求：接桩时其桩头应高出地面0.51.0m：下节桩的桩头应设置导向箍以使下节桩安装就位，上节桩和下节桩应保持顺直，其错位不宜大于2mm；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直到其坡口处刷出金属光泽；焊接由两上焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，焊缝应饱满连续；焊接好的

40、桩接头宜自然冷却至少8min，严禁用水冷却。e、送桩：送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩尝试。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触，送桩达到设计高程后要持续10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。f、终止压桩的标准：一般情况下，对于摩擦桩以达到持力层（管桩的设计标高）作为管桩终压的标准。但当静压力显著增加时要注意提前终止，其标准定为：对于400PTC管桩，静压力100吨时可终压。（备注：设计要求的静压力标准为60吨）。g、施工工艺流程图，附后。5施工技术标准要求及注意事项（1）桩长控制及检查：PTC桩属地下隐蔽工程，监理必

41、须认真负责，保证每根桩都达到设计深度。在PTC桩压入前，应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求，可以PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。压桩按“从内侧向外侧、先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后，通过锤球法来检查桩的打入深度，并记录每个桩位的实测深度。（2）桩身垂直度控制及检查：压桩过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20m处，成900方向设置经纬仪各1台，检查桩身垂直度并记录。（3）施工过程控制及检查：PTC桩起吊时，监理应在现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩断裂或环裂。施工过程中，施工人员均应检查和记录静压机压力表读数、

42、压桩速度，若出现异常应及时停止并报告监理。接桩、焊接时，应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。（4）桩施工后质量控制：PTC桩施工结束后，若有高出地面的桩头，应小心保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，应控制铲斗入土深度，严防挖土机铲斗碰桩，导致桩头破损。压桩完毕，须进行验收，验收合格后才能进行下道工序施工。固化剂简介国家专利产品HAS高强耐水土壤固化剂（ZL98113594.3），是以工业废渣为主要原材料（80%以上），生产出的一种新型水硬性胶凝材料。HAS固化剂是一种粉末状材料（外观同水泥，颜色略有差异），利用该产品能在常温下固化粉煤灰、工业废渣、

43、各种工业尾矿、含泥石屑、土壤、山渣、城市垃圾等，具有无须冲洗和筛分即可进行固化的优良特性，并具有早期强度高，后期强度稳定发展，水稳定性好，耐久性好，施工方便，施工周期短，可就地取材等特点。HAS固化剂在常温下对土壤有良好固化效果，成功解决了常温固化土壤普遍存在的技术问题(耐水性差)，经济问题(造价高)和可持续发展问题(大量浪费资源和能源，污染环境)。经多组分的复合效应，不仅使土壤颗粒相界面牢固结合，而且能充分发挥土壤粒中铝硅酸盐矿物潜在活性，反应生成前凝物质，使土体产生高的强度同时，具有好的水稳定性和耐久性，把三者有机统一起来。HAS固化剂被媒体誉为“利废节能”的绿色产品。HAS高强耐水土壤固

44、化剂的技术原型土壤固化机理土体的力学性质并不决定粘土中基本结构单元的强度，而是决定于他们之间的结构连结力。因此，在研究土体的增强改性时，首先必须研究土体矿物的基中，在一系列物理、物理化学和化学作用下，促使在颗粒接触带上产生不同性质和能量的相互作用。这种相互作用被称为结构连结，对土壤固化过程是改善颗粒接触，强化结构连结的过程。当土体颗粒进一步靠近或颗粒间存在有与颗粒表面分子相近的胶结物时，颗粒接触面积增加，过渡接触转化为同相或类同相接触。同相接触的结构和多晶物中边缘部分相似，形成了牢固的多晶粘土集聚体，这样的接触对水来说是不可逆的。使粘土分散体系产生同相接触(在宏观上表现为具有较高的强度)的途径

45、有三种：对粘土分散体系施加很强的压力，使之岩石化，如对土体施加60兆帕以上压力使之永久密实。这在现有的生产工艺中不易做到。对粘土分散体系加以使颗粒接近熔点的高温，靠熔解粘结形成同相接触。这就是通常的烧结粘土制品。对粘土分散体系加较低的压力，并同时使颗粒新相位接触处产生结晶或胶结，形成同类相接触，这就是以下所说的常温固化剂固化法。在土体中加入固化剂，并施加一定的压力，使颗粒间接触表面增加。随着压力的提高，颗粒团聚得更加紧密，一定的压力使土壤颗粒(塑性的，脆性的及弹性的)、粘土胶体中的水从深层被挤出传至颗粒的接触表面。固化剂与水作用或自身作用后的胶结物，产生不可逆联结可以变形原状颗粒，使分散的土壤

46、颗粒及结构连接具有水稳性，达到了粘土改性的目的，使非烧粘土制品具有较好的物理力学性能和耐久性。综上所述，土壤固化剂是能够在常温下直接胶结土壤中的颗粒并能够与粘土矿物反应生成胶结物质的土壤改性剂。HAS固化剂固化技术原理工业废渣的水硬活性是潜在的，且结构致密，必须加入活化剂，且能有效地破坏其玻璃体结构，使其结构疏松、解体，产生水硬活性。HAS高强耐水土壤固化剂，突破传统水泥、石灰固结材料，利用表面物理化学、化学反应动力学、玻璃态胶凝材料的理论知识，以工业废渣(铬铁渣、磷渣、矿渣粉煤灰、增钙液太渣等)为主要原材料(80%以上)，将矿渣或矿渣组合物与多组份活化剂按一定配合比组份混合，采用机械，化学的

47、方法，提高工业废渣的表面能，并结合活化剂产生超叠加效应，充分活化和激发工业废渣的活性，经多组分的复合效应，采用一定的工艺路线，生产出的一种新型水硬性胶凝材料。土壤的增强改性，关键是使土壤颗粒接触处产生结晶或胶结，形成同相或类同相接触，HAS固化剂充分发挥了土壤单元矿物成份中硅酸盐矿物的活性，产生固化反应，不仅在土壤颗粒相界面产生牢固结合，而且能与土壤颗粒中的活性物质反性生成胶凝物质，既产生物理结合，更能产生化学结合，使土体产生高的强度的同时，具有好的水稳定性和耐久性，把三者有机统一起来。土壤经过HAS土壤固化剂处理后，在成型压力作用下，颗粒紧密接触，在土壤颗粒附近，HAS固化剂本身水化反应生成

48、低钙型水化硅酸钙，氟碳矿物，其易于与土壤颗粒产生同相接触。同时，HAS土壤固化剂的活性组份以不同方式渗入土壤颗粒内部，与土壤颗粒中硅铝酸盐矿物发生化学反应作用，生成胶凝物质水化硅酸钙，水化铝酸钙，进一步强化与土壤颗粒的同相接触，使土壤颗粒表面产生不可逆凝结硬化，固化后的土壤不仅产生较高的强度，而且水稳性和耐久性好。HAS固化剂的创新：1、HAS高强耐水土壤固化剂，突破传统水泥，石灰固化材料利用工业废渣（铬铁渣、磷渣、矿渣、粉煤灰、增钙液态渣等）为主要原材料（80%以上），经多组分的复合效应，采用一定的工艺路线，生产出的一种新型水硬性胶凝材料，本身强度高。2、土壤的增强改性，关键是使土壤颗粒新接

49、触处产生结晶或胶结，形成同类相接触，HAS土壤固化剂充分发挥了土壤单元矿物成份中硅铝酸盐矿物的活性，使固化不仅在土壤颗粒相界面牢固结合，而且能与土壤颗粒中的活性物质反应生成胶凝物质，使土体产生高的强度的同时，具有好的水稳定性和耐久性，把三者有机统一起来。3、HAS土壤固化剂在常温下不仅能有效地固化砂石和泥土（含泥碎石屑、砂质土、粉土、粘土、淤泥、城市垃圾、粉煤灰、膨胀土、工业尾矿等）作为建筑材料，并与传统水泥固化相比，在同等条件下，同龄期固化体的强度可100%，抗渗性可降低2个数量级，抗冻性可达3001000次冻融循环，普通水泥混凝土仅300次以内，抗化学腐蚀性强，固化体不怕酸、碱、海水的腐蚀

50、，相反在这些条件下使用，强度还会提高，碳化后的强度反而提高，干缩小，耐磨性好。HAS固化剂特点与功能1、HAS固结体早期强度高，后期强度稳定发展；2、固化土体耐水性和耐久性好。软化系数大于0.90；抗硫酸盐介质化学侵蚀系数大于1.0；抗冻融循环能力可提高一倍；渗透系数达到10-610-8cm/s；3、HAS固化剂的凝结时间可调；4、HAS固化剂本身有微膨胀性，克服了传统水泥土干缩大、易开裂等问题；5、HAS固结土体，施工简便易行。TG系列土质固化剂简介土质固化剂该项技术是国家交通部联合公关课题，经过8年的潜心研究，该技术为新型筑路材料，作用于土，将土固结成板体，用做路面基层。可以替代稳定沙砾、

51、二灰碎石等传统路面基层材料。而土分布广泛、廉价、可就地取材，与传统的路面基层材料相比可降低成本15%40%。同时减少传统材料开采、加工、存放环节占用和破坏的土地，减少石灰、水泥生产时所消耗的大量石灰石和煤炭资源，从而减少CO2的排放量；2005年经交通部组织专家鉴定，各项技术指标达到国际先进水平。我公司把这项技术产业化，以节能环保和公路的可持续发展为使命，在我国已推广试验路段近400公里。收到了很好的经济、社会和生态环境效益，为公路的可持续发展发挥着重要的作用。根据我国各地不同的土质，目前我公司已经研发形成了TG-1型、TG-2型、TG-3型等系列的土质固化剂产品。技术特点 1. 稀释的土质固

52、化剂无毒、无害、无污染，是一种环保型筑路材料。 2. 土质固化剂渗透性好，与土的和易性好，便于施工。 3. 高浓缩、用量少、运输费用低，供应半径大。一般情况下用量只占被固化灰土重量的万分之一至万分之三。 4. 应用领域宽。既可以用于公路路面基层，也可以用于水利堤坝建设和建筑基底处理。 5. 易于储存。不易燃、不爆炸、室温下可存三年以上。 6. 筑路成本低。在平原地区使用，同比降低筑路成本15%-40%。 7. 路用性能好。使用本固化剂筑路对提高路面基层的抗压强度、抗弯拉强度和减少路面低温缩裂作用明显。 复合固结土建议配合比、固化剂用量计算表Copyright 北京亿路特通新材料有限责任公司 北

53、京市海淀区杏石口路99号西山赢府A座4层电话：010-88157929 / 88158626 / 88157932 传真：010-88157685 邮编：1000所在位置：首页 产品介绍ISS-roadpacker(路基实)的来由ISS是澳洲开发研制的一种电离子土壤固化剂,英文全称为:Ionic Soil Stabilizer. 60年代初期,最先的电化学土壤强化剂出现在澳洲。后来，这种强化剂是由澳洲的新南威尔士州的公共工程部门加以改进，并于1964年用于由英联邦道路资助基金资助的公路的建设中。 这个早期的成功应用，显示出强化剂有很好的特性并将有广泛的应用。一些30年前用这种方法处理过的道路现

54、在依然使用着。尽管这么多年来，不停地有过洪水渗浸，交通流量更是很大，但这些道路并不需要怎么维护. 用ISS处理过的土壤，能改进其工程特性，主要是包括压实度、密度、对水分的敏感性、塑性等，从而增强了其承载能力、抗损毁能力，并能大大减少道路的扬尘。离子土壤强化技术已经被接受为一种很有效的筑路新方法，一种可在各种不利天气条件（如极热、极冷、冰冻等）修筑各种等级道路的低成本的筑路方法。国际上称ISS是20世纪重大发明之一. ISS-roadpacker(路基实)的固化机理ISS是一种磺化油树脂，也是一种电解质，能溶于水，在水中离解出带正电荷的阳离子Xn+和带负电荷的阴离子Yn-，阳离子与土壤胶体表面的

55、阳离子Mn+产生交换作用，将这些原本吸附在土壤颗粒表面、亲水性极高的阳离子赶走，代之以亲水性较低、粘结力较强的铝离子及其水合物。即：土壤胶体n-Mn+ Xn+土壤胶体n-Xn+ Mn+ 而离解出来的阴离子则与土壤中的铝产生络合作用： 土壤颗粒 Yn- 侵蚀的土壤颗粒3- AlY3-n 铝离子的树脂络合物AlY3-n再与土壤胶体n-Xn+作用，使树脂得以再生： AlY3-n 土壤胶体n-Xn+Yn-Xn+Al(土壤胶体) 总反应式是： 土壤胶体n-Mn+ Xn+Al脱铝的土壤胶体 Mn+ 由此可见，ISS作用的结果是将吸附在土壤胶体表面的、非常容易水合的阳离子赶走，代之以水合度较低、粘结力较强的

56、铝离子及其水合物。这样，水分子就不再易与粘土颗粒结合，从而容易被排出。ISS-roadpacker(路基实)的固化机理是通过中和粘土颗粒、表面的离子，将土粒表面吸附的部分水分子置换为自由水，使土粒表面失去对水的静电吸附力，永久地将土的亲水性变为疏水性，同时促进石灰或水泥与土发生化学反应，从而改善土的工程性质。ISS-roadpacker(路基实)是一种高浓度液态的土壤固化材料, 呈棕黑色, 可溶于水, 无沉淀物,无腐蚀,无挥发,不燃烧，稀释后无任何危害性，对人体、牲畜、植物和大自然均无损害，最大限度的保护了生态环境, 具有理想的环保效益和社会效益, 是一种切实可行的筑路材料.ISS-roadp

57、acker(路基实)的主要用途 ISS-roadpacker(路基实)适用于粘土粒组含量20%以上的多种土,可少用或不用水泥、碎石等材料,而充分利用当地低廉的土料,成本低,施工方便,主要应用在以下几个范围:1. 高速公路、一级公路的底基层；2. 一级公路以下的基层与底基层；3. 林场、矿山、港口、码头、货场、停车场、运动场等的面层、基层与底基层；4. 铁路、机场跑道等的基层与底基层；5. 农村低等级道路的路面、基层与底基层；6. 环保园区及园林带环保道路的路面、基层与底基层;7. 堤顶道路的路面、基层与底基层;8. 道路路基的路沿石块;9. 农村水利灌溉渠道的渠底、渠坡防渗层.ISS-road

58、packer(路基实)的优越性使用ISS 路基实土壤固化剂筑路具有明显的优越性:(一) 施工操作简便, 快速. 使用ISS路基实, 只需按一定的比例加水稀释, 喷洒到要处理的土壤中, 再拌合均匀, 然后按 常规的方法铺平、碾压即可. 用常规的修筑路堤机械施工, 宽67m, 厚 0.15m, 长1km的道路, 其工期只需24h 左右. (二) 节省工程投资和维护成本. 由于土壤是就地取材, 从而降低了工程造价, 且质量优于传统筑路方法; 维护成本可节约 50%以上.(三) 具有广泛的实用性. ISS路基实 加固土层可作为高等级道路的底基层, 或其他等级公路的基层, 也可作为简易道路 的面层. (

59、四) 保护生态环境. ISS路基实的发明是基于环境保护而研制的产品, 对人体、牲畜 、植物和大自然均无损害, 工程维护 简便.ISS-roadpacker(路基实)的道路路面结构设计ISS-roadpacker(路基实)无论是用于路面基层还是直接作为路面面层，进行结构设计时，应当满足现行路面设计规范的有关规定和要求，根据路基类型、土料类型和交通特征，按路面设计规范要求计算确定路面结构的组合及其厚度（不能小于15cm）.ISS-roadpacker(路基实)作为固化材料，它的配合比设计主要根据混合料的强度及水稳性来确定。一般情况下,当混合料为ISS-roadpacker(路基实)与水泥共同加固时

60、,它的掺量为1m3土中掺入0.2L0.5L,水泥用量为干土质量的2%3%; 当混合料为ISS与-roadpacker(路基实)与石灰共同加固时,它的掺量为1m3土中掺入0.3L0.5L,水泥用量为干土质量的4%6%.ISS-roadpacker(路基实)道路施工流程与施工设备及施工工艺(一) 施工流程:a) 平整基土b) 摊铺松土,粉碎土块c) 摆放,摊铺石灰(水泥)d) 喷洒ISS水溶液e) 进行拌和f) 基层整型g) 碾压h) 喷洒ISS水溶液封层,保养 (二) 施工设备:勾机: 用于取土场挖土自卸机: 用于运土,卸土路拌机: 用于翻松旧路面,破碎土块, 最大的土块必须打碎到15mm以下, 翻松摊铺土 壤,拌和固化类混合物 平地机: 用于平整土面,拌和洒水机: 配制,喷洒ISS水溶液.宜采用压力式洒水车压路机: 压实(18顿以上振动压路机)(三)施工工艺:1. 将旧路段表土挖至预定深度(以2cm为宜),运走表土,并预留路段两端平台,供平路机(包括其它机械)调头用2. 将平整好的路段按斜度(约法2-4度)压实,需达到大于或等于95%以上的密实度(须经检测确定)铺上适合ISS使用的土壤, 大块的必须打碎到20mm以下,平整到预定厚度, 将草根、树根、超粒径的石块等杂物清除掉3. 根据道路的长度、宽度、基层厚度、预定的干密度及石灰(或水泥)和