水利工程中水泥搅拌桩支护结构的应用探究

水利工程中水泥搅拌桩支护结构的应用探究

摘要：随着我国经济建设的快速发展,水利工程事业也不断的向前发展。地基是水利工程建设的基础,在实际的施工过程中经常会碰到软土基地,这就需要使用水泥搅拌桩技术来保证地基的稳固性。水泥搅拌桩由于具有造价相对较低，节约钢材，且止水挡土效果好等优点，在基坑支护工程中广泛应用。这种施工技术属于隐蔽性工程,而且施工量比较大,施工面积也十分的广泛,很难保证施工质量。本文主要分析了水泥搅拌桩施工技术以及质量控制措施。供类似工程参考。

关键词：水利工程；水泥搅拌桩施工工艺；质量控制与检验措施

水泥搅拌桩是通过特质深层搅拌机械在软土深层将软土和水泥强制拌和，使得水泥在进行搅拌加固的过程中与软土形成一套硬固的结合体和综合物质，这些物质是保证软土地基进行加固和负荷能力的基础，是其成为一种具有足够硬度和稳定性的水泥土，从而变成一种有土壤和水泥构成的负荷地基。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，特别是处理水利水电工程加固饱和软粘土地基处理后可很快投入使用。

1.水泥搅拌桩施工施工前准备

1.1技术准备要求

水泥搅拌桩，在施工前要求进行水泥土的室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳配合比，确定搅拌桩施工工艺参数，作为加固地基的，还应进行现场试桩验证。

正式开始施工前,还须充分做好下列各项准备工作。

（1）研究设计要求、地质条件，考虑所须的设备、器材人员配备和可能会遇到的问题及处理方法。研究不同桩段的搅拌桩长度。

（2）施工图纸审查，明确图纸要求。

（3）施工测放线，放桩位、进行内部核对，并交甲方复核、签证，避免错漏。

（4）测量后的每一个桩位应用钢筋作好标记，发现有隐蔽障碍物，提前处理。

（5）对机械设备进行全面检修保养。

（6）配备健全各种工作人员，明确岗位及责任。

（7）进行各种安全检查。

1.2施工条件准备要求

（1）场地平整

进行搅拌桩施工前必须清理施工区域内垃圾等，对场区进行平整压实，把水电引至现场。场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂填土。

（2）测量定位

根据监理已批的成测成果，建立基准点、基轴线及水准点，并用混凝土固定好、做好编号并设置明显的标志及保护。标定桩位后设置桩位标志，明显、牢靠。

（3）桩机就位

桩机就位一般要求：桩机就位统一由机班长指挥。移动桩机前看清桩机上下、左右、前后有无障碍，移动结束，检查桩机的定位情况，必要时须作纠正。

桩机就位对中，力使钻杆、动力头及桩位三者中心处于同一铅垂线上，并且机身平稳周正。

桩机就位的偏差，须满足技术要求：搅拌桩垂直度偏差不得超过1.5％，桩位偏差不得大于10mm。

2.水泥搅拌桩施工工艺

2.1预搅下沉

桩机定位经检查通过后，启动深层搅拌桩机电机，放松起吊钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制。施工时严格控制下沉速度，密切观察动力头工作负荷（其工作电流指数不大于额定值），防止烧毁电机。

如遇较硬地层下沉速度过慢时，则压入少量稀浆润湿土体，从而加快下沉速度。

2.2制备固化剂浆液

在深层搅拌机预搅下沉的同时，或提前安排后台拌制固化剂浆液（水泥浆、泥浆等），于压浆前将浆液倒入集料斗中。

2.3喷浆、搅拌、提升

钻进达到设计要求深度及钻具管路通畅后，启动传动系统调至二档速度反

转，同时启动送浆系统，灰浆经输浆管到达喷浆时间以及起吊提升速度等参数均在施工前做好标定；搅拌桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数经换算且经工艺试桩后确定，浆液严格按配比拌制，制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2h的浆液应降低强度等级并不得在拦河水闸闸室基础中使用，流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4～0.6Mpa，开始注浆时，当浆液达到出浆口后，喷浆30s，使浆液完全达到桩端，再开始搅拌提升；并使搅拌提升速度与输浆速度同步，做到每条桩水泥浆量灌完，搅拌施工也刚好完成，后台供浆必须连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台，为防止断桩和缺浆，应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。如因故停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路清洗，应特别注意桩头的施工质量，搅拌机自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时，宜用慢速当喷浆口即将出地面时，应停止提升、搅拌数秒，保证桩头均匀密实。

2.4搅拌、喷浆下沉

喷浆、搅拌、提升至停浆面（设计桩顶高程）时，停止提升，将传动系统调至正转，停止喷浆，以二档速度由停浆面往下进行复搅、喷浆至设计桩底。

2.5复喷、复搅、提升

复搅、喷浆至设计桩底标高时，将传动系统调至反转，启动送浆系统，开始以二档速度边旋转边提升边喷浆，直至达到停浆面终止。

2.6搅拌、喷浆下沉

喷浆、搅拌、提升至停浆面（设计桩顶高程）时，停止提升，将传动系统调至正转，停止喷浆，以二档速度由停浆面往下进行复搅、喷浆至设计桩顶以下10米桩长范围内。

2.7复喷、复搅、提升

复搅、喷浆至设计桩底标高时，将传动系统调至反转，启动送浆系统，开始以二档速度边旋转边提升边喷浆，直至达到停浆面终止。

3.质量控制与检验及保证措施

3.1质量控制措施

（1）进行搅拌桩施工前必须事先平整场地，清除地上、地下一切障碍；施工所测放的轴线经复核后应妥善保护，桩位布置与设计图误差不得大于5cm。

（2）施工使用的固化剂和外掺剂须通过室内试验检验方能使用，固化剂浆液，严格按预定的配比拌制。

（3）施工前必须做好施工机具准备，进行机械组装和试运转；泵送浆液须连续，以免浆液停滞发生离析、不得停止时间过长，超过2h的浆液应降低标号使用。拌制浆液的罐数、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等须有专人记录。

（4）起吊时保证起吊设备平稳和导向架垂直。

（5）保证搅拌桩的垂直度偏差不超过1％，桩位偏差不大于50mm。为保证桩位准确度，必须使用定位卡，对于设计要求搭接成壁的桩应连续施工，相邻桩施工间隔时间不得超过24h。

（6）为保证桩端质量，桩端以喷浆持续30s，使浆液完全到达桩端。搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，同时考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

（7）在施工过程中，选择最佳的旋转速度和提升、下沉速度、泵量、泵压等，以利于水泥浆和土层的充分拌和，把冒浆量减少到最小。

（8）沉钻头钻进时，应根据土质软硬，时时注意电流的变化，及时调档；提升喷搅拌搅下拌时，均宜选择慢档提升，保证搅拌均匀。

（9）灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达喷浆口时间及搅拌提升速度和次数须符合施工工艺设计的要求，并均应在施工前作实际标定。前台操机与后台供浆应密切配合，联络信号必须明确，一旦因故停浆必须通知前台，为防止断桩和缺浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。

（10）回浆及孔口废渣土的清理：及时将废浆、渣的混合物用排渣汽车运到指定的排放点，废渣中有一定的水泥含量，也可用于铺设临时性的施工道路。

（11）施工记录应有专人负责，必须详细记录搅拌桩每米下沉或提升的时间、记录来浆与停浆时间，深度记录误差不大于50mm，时间记录误差不大于5s，施工中发生的问题和处理情况均应在备注栏中注明。

3.2质量检验

（1）在已经完成的工程桩中应抽2%的桩进行成桩质量检验。一般在搅拌桩成桩后7d内，用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。

（2）搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物以防桩体变形。必要时，对桩身进行钻孔抽样检验。

（3）施工过程中随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。对于不合格的桩，将根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。

（4）基坑开挖后，检验桩位、桩数与桩顶质量。如不符合规定要求，采取有效补救措施。

4.结语

随着当前水利工程施工的不断扩，在其发展过程中，各种发展技术措施和发展手段不断的提高，由于水利工程中搅拌桩施工技术是一项隐蔽工程，如施工质量不好，便构成隐患且难以检查及补救。因此，在实际的水利工程施工中，必须要对施工中的各个环节进行严格把控，确保每一道施工程序都能够在技术规范的指导下进行操作，全面把握水利工程水泥搅拌桩的施工质量。

参考文献

[1]龚莉莉.水泥搅拌桩施工质量控制探讨［J］.安徽水利水电职业技术学院学报，2007（3）

[2]水利工程水泥搅拌桩技术的探讨[DB].2010.