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【摘 要】在水利工程中，水泥搅拌桩尤其重要，因此本文详细论述了怎样控制水泥搅拌桩的施工过程，以及在施工过程中怎样处理遇到的障碍物，同时阐述了需要控制成桩的质量，以期对水利工程水泥搅拌桩的施工有所裨益。
【关键词】水利工程 水泥搅拌桩 施工
工程概况
本文选取一个Ⅱ等的水利工程为实例，来具体分析水利工程水泥搅拌桩中的施工要点，该工程的总提防堤段的长度为1007.6m，工程的布置是桥向左岸扩3孔，退堤幅度在40米以内。由于受到交通便道以及征地红线的制约和限制，因此工程的开挖边坡比较陡。同时避免对周边的建筑物以及环境产生过多的影响，使地基的加固，主要采用水泥搅拌桩。而在基础开挖的施工过程中，淤泥质土导致塌方的现象，因此运用了水泥灌注桩和搅拌桩来对基础进行加固，最终促使工程得以顺利开展和完成。
1 施工准备
地基水泥搅拌桩:桩径Φ600 mm,有效桩长为14. 81 m(高程2. 91~-1. 19 m),桩底要求打至粉细砂与淤泥质土层或砂砾石层,应该将水泥搅拌桩布置成梅花型。基坑开挖边坡支护水泥搅拌桩:桩径Φ600 mm,有效桩长为8. 31 m(高程4. 41~-3. 90 m),无空钻。水泥掺入量15%、单桩竖向承载力≮125 kN、水泥土强度标准值(与桩身水泥土相同的室内加固土试块在标准养护下90 d龄期无侧限抗压强度)≮2. 0 MPa这三项是水泥搅拌桩的主要的设计指标。
SBJ 40型深层搅拌机是本工程在水泥搅拌桩施工过程中所采用的搅拌机械，这种机械能够将加固的深度加大到十八米。为了使搅拌机的工程得以充分的发挥，还准备了以下几种配套的材料以及设备：200L灰浆拌制机、电缆和胶管、HB6-3型柱塞式灰浆泵、普通离心泵、0. 5m3灰浆集料斗。运用深层的搅拌机械来制作水泥搅拌桩，为了改善地基，采用水泥作为地基深处的固化剂，使其充分的和软土进行混合，从而使地基具有很大的强度以及谁稳定性。在加固软土地基的过程中使用水泥搅拌桩，能够有效的降低噪声污染以及环境污染，减少对周边建筑物的影响。这种方法在高速公路、大面积堆场、建(构)筑物的地基等软土地基的加固中运用的比较多，软土层中的基坑开挖、管道开挖或河道开挖的边帮支护和防止底部管涌、隆起;软土地基基坑开挖和其他工程的防渗帷幕等, 能够有效的促使地基承载能力得到提高，同时增加边坡的稳定性。减少工后的不均匀沉降,避免渗漏,促使液化能力得到提高。
2 工程施工前的准备工作及其质量控制的要点
2.1 施工准备工作以及场地的平整
在施工队伍正式进场施工之前，因采取以下几点措施：（1） 对于施工场地的道路应当及时修缮，保证施工机械的正常进场。（2）施工现场的供电设施应当齐全，同时要对断电等突发状况做好准备，配备备用电源。（3）对于施工场地之内的障碍物和有可能对施工安全造成隐患的埋藏物，例如地下石块、管线等，高压电线等进行清理或是设置警示牌，避免安全事故的发生，保障安全生产。（4）对于施工场地，一定要做到“三通一平”，尤其是对于即将进行水泥搅拌桩施工的区域，除了要将该区域推平之外，还应当适当的回填一定量的中粗砂作为垫层，再运用压力机进行压实。
2.2 施工放样
在水利工程建设之中常用的施工放样的方法主要有平面位置的放样、高程控制和竖直轴线放样三种方法。对于平面位置的放样以及高程控制的放样主要采取对不同的特征点的放样来实现。对特征点的放样，可以采取极坐标法、直角坐标法以及交会法三种方法中的一种，高程控制的放样则应当采用水准测量法。
2.3 对于施工原材料的控制
水泥作为整个水泥搅拌桩施工质量的重点，在对水泥的选用时必须要满足相关的设计规范以及要求。施工单位在水泥进场之前，要对水泥进行安定性以及胶砂强度的相关实验，试验合格后才能用于施工。施工过程中采用的水，也有相对应的要求，施工用水的水质必须达到标准，其矿化度不得大于0.3g/L，不能对水泥有侵蚀作用。
2.4 施工机械的安装就位
在施工机械完成安装之后，为了保证施工过程的顺利实施，应当对其进行相应的检查与调整。（1）钻头的直径以及钻杆的长度能否达到设计要求。（2）机械的导管是否通畅。（3）压力泵、水泥制浆系统是否存在问题。（4）机械的电力设备是否运行良好。（5）要对桩基的竖直度进行调整。
3 成桩质量的控制
成桩质量控制的好坏会对水泥搅拌桩的加固效果产生很大的影响。因此要注意保障原材料的质量、控制施工的工艺以及做好施工的记录这几个方面控制成桩质量。
3. 1 保障原材料质量
(1)水泥。水泥的质量会对成桩质量产生巨大的影响。主要从以下几个方面来控制水泥的质量。首先，在进场之前，应该用于施工的水泥做抽样试验，合格之后才能够进场。其次，应该根据施工的进度来确保水泥供应的数量与质量，避免过期、变质的水泥进场。最后，对于进场后的水泥采取水泥土强度试验。详细的做法是：在施工现场取拟被加固土样和拌和水,用塑料袋封装运至现场试验室,并用备样水泥按确定的配合比用人工充分拌和,制成试块并按规定养护,若7 d龄期的水泥土试块达到标准强度的30%以上,才能在工程中是使用该批水泥。水泥土试块90 d龄期无侧限抗压强度试验共做了106组,其值集中2. 2MPa至4. 0MPa之间,平均为3. 0MPa,高于设计要求的2. 0MPa,达到了规范以及设计的要求。
(2)确保水质分析检验合格，从而控制水的质量。
(3)制浆。应该根据单桩的长度以及相关的试验结果要确定单桩的水泥用量。制浆要根据设计的水灰比来进行，之后在进行拌制，同时不能停止对已经备好的浆液的搅拌，避免出现水泥浆离析现象的产生。应该将浆液过滤之后，才能将之导入集料斗中，否则则可能因浆液结块而导致泵体被损害。
3. 2 施工工艺控制
(1)保证垂直度。注意搅拌机的平整度并控制导向架对地面的垂直度,偏斜率≯1%。
(2)确保桩位准确度。使用经纬仪放出每块挡墙底板上的各排桩位线,同时将桩位的中心用小竹桩标定出。所测放的桩位轴线经复核后予以保护,桩位放样误差≯5 cm。
(3) 要将喷浆搅拌均匀，避免断桩的出现。水泥浆的提升速度、喷出量以及提升次数要根据试验已经确定的参数进行严格控制，从而使喷浆能够搅拌均匀。应该将灰浆泵的出口压力维持在0. 4~0. 6MPa, 确保水泥浆能够连续不断地喷人到地基的土层之中，同时确保其被搅拌均匀。要将重复搅拌的提升速度以及下沉速度进行严格的控制，从而确保加固深度范围内的任何一个深度够被充分的搅拌。保证水泥浆液供应的及时性与连续性。如果因突发状况而需要中断，则应该把搅拌头下沉到停浆面以下0. 5 m处,直到供浆恢复之后才能够继续搅拌，否则则容易导致断桩的出现。
3. 3 施工记录控制
安排专门的人来专门负责水泥喷浆的施工和水泥搅拌桩的成桩的记录，记录人员应该根据实际情况每米的下沉量、送浆时间、施工桩长、提升时间等参数。如果发现施工中存在问题，应该向监理工程师报告，共同探讨对策，并在施工记录中予以记
4 成桩质量的检测
4. 1 配合比及成桩试验
按照《建筑地基处理技术设计规范》中的相关规定,水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数Ip>25的黏土、地下水具有腐蚀性以及无工程经验的地区时,应该采用现场试验的方法从而将其适用性得以确定。主要原因是地基的加固需要以合适使用的水泥搅拌桩作为前提保证。
在这个工程中，要经过对水泥土的室内配合比试验之后，才能够将水泥的水泥土强度的增长规律、掺入量和水灰比确定从而计算出强度和出龄期之间的关系。按照室内配合比试验得出最佳参数,现场选定2个桩位来试桩,按照试桩的实际情形和试桩检测报告,从而将施工方案以及各个技术参数确定。 (见表1)。
4. 2 承载力试验(现场载荷试验)
按照JGJ 79—2002《建筑地基处理技术设计规范》的规定,竖向承载水泥土搅拌桩地基竣工验收时,运用复合地基载荷试验和单桩载荷试验来检验承载力。这也是作为有效以及可靠的方法来检验水泥搅拌桩加固地基效果。
从设计要求以及规范来看，此工程的单桩载荷试验的结果与复合地基载荷试验都达到了要求，其中静载试验共检测一十六根桩,检测结果都超过了设计要求的125 kN(详见表2)。
结束语
水泥搅拌桩在水利建筑工程中起着至关重要的作用，因此水利工程施工技术人员要对这门技术进行不断地学习和完善，从而加强对水泥搅拌桩的质量控制水平，使其能不断地为水利建筑工程服务，并促进水利建筑工程的不断发展。
参考文献
[1]龚丽丽.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，2009(3).
[2]戴焕文.浅谈海相软土地基水泥搅拌桩施工技术[J]科学之友，2009(3).
[3]苏全明.水泥深层搅拌桩施工控制要点[J].广东建材，2008(8).
论文作者:池文明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第18期
论文发表时间:2016/11/16
标签：水泥论文; 地基论文; 工程论文; 质量论文; 水利工程论文; 高程论文; 载荷论文; 《低碳地产》2016年9月第18期论文;