陈艺文
广东省化州市水电建筑安装工程公司 525100
摘要：深层搅拌桩以其施工简便、工效高、成墙效果好、造价低的优点，在堤防软基处理工程中得到广泛应用，本文对深层搅拌桩施工技术与质量控制进行了阐述，并结合软基处理案例作了分析。
关键词：深层搅拌桩；施工技术；质量控制；堤防软基
河堤建于河道岸边，河岸地基往往为软弱地基（简称软基）。软基含水量大、压缩性高、承载力低，若不做适当处理，在软基上建设的堤防很容易因为地基滑动或沉降而破坏。软基处理方法很多，例如换填法、堆载预压法、碎石桩法、深层搅拌桩法等，其中深层搅拌桩法具有施工简便、工期短、造价低、环保等特点，现已成为当前广泛应用的一种软基处理方法[1]。采用深层搅拌桩处理软基兼有加固与防渗双重作用，但不同区域的地质条件对深层搅拌桩成墙质量有较大影响，并因此增加了施工控制难度，以致难以保证成墙质量[2]。鉴于此，本文对深层搅拌桩用于堤防软基处理的施工技术与质量控制进行了分析。
1 深层搅拌桩处理堤防软基的施工技术
1.1 施工准备与桩机定位
正式施工前，应完成场地平整、清基和形成工作平台的工作。场地标高应符合设计要求，并将影响施工的地表、地下障碍物清理干净。然后测量放线定出桩位，并设置标记。安装深层搅拌桩机，调整、校平并对中。一般要求桩机垂直度偏差不超过0.5%，对中偏差不超过50mm。
1.2 制备水泥浆
深层搅拌桩有喷浆和喷粉两种工艺，前者操作简便、不容易发生沉桩现象，所以应用更广泛，但需要一套制浆系统。浆液主要由水泥、掺合料、外加剂和水配制而成，按加固软土重量计，水泥掺入比不小于15%。水泥要求为新鲜、无结块的32.5MPa或42.5MPa的普硅水泥，水灰比控制在0.5～1.0。配好的水泥浆液应在初凝前使用完毕，通常要在2h内用完，超期浆液应按废浆处理。
1.3 喷浆、搅拌作业
深层搅拌桩喷浆、搅拌工艺有多种，如一喷两搅、两喷两搅、两喷四搅等。以两喷四搅为例，搅拌机头下沉两次，上升两次，下沉、上升时搅拌机头皆旋转（下沉、上升转向相反），但只有1次上升和下沉喷浆，预搅下沉和复搅上升不喷浆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆搅拌机头下沉到设计深度以下0.5m喷浆30s再上升，以保证桩底质量；上升喷浆应提升至设计桩顶标高以上0.5m喷浆30s，以确保桩顶质量，桩顶多余部分可截桩处理。
1.4 清洗、移位
完成1个桩位的施工，应立即清洗管路和搅拌头，防止水泥浆堵塞管路及粘附在搅拌头上。操作时，向集料斗注入清水，启动灰浆泵，洗至回水清澈为止。然后将深层搅拌桩机移至下一桩位，调校机架符合要求，再开始下一桩位的施工。
2 深层搅拌桩处理堤防软基的质量控制
2.1 影响搅拌桩质量的因素
深层搅拌桩施工过程中，有许多因素可能影响成桩质量，例如地层性质、地下水情况、浆液配制、搅拌均匀程度、搅拌头上升下沉速度、喷浆流量等。地层性质对搅拌桩质量有明显影响，因为不同地基土成桩强度不一样，并随土中有机物含量多少而变化。地下水会使水泥土复合地基的含水量增加、强度下降，且地下水中的一些离子还能与水泥土反应，影响成桩质量。浆液配制时选用的水泥品种、外加剂种类与数量、掺入比、水灰比皆会影响成桩质量，例如水灰比过小，浆液稠，难施工；而水灰比过大，浆液稀，容易出现外渗现象。搅拌不均匀，尤其是在淤泥、淤泥质土中容易出现搅拌不充分问题，桩体强度较差。搅拌头上升速度过快，桩体中水泥掺入比低，所以正式施工前应通过试桩确定搅拌头上升速度与喷浆流量等参数。
2.2 深层搅拌桩施工质量控制
（1）施工前场地要充分平整，例如暗塘、低洼地等必须填埋整平，因为场地不平，桩机不垂直，钻杆偏斜，桩体可能无法连成整体。为了保证桩顶质量，场地整平标高应比桩顶设计标高高出0.5m，等搅拌桩硬化后再开挖截桩。（2）严格制浆程序，投放水泥前先要筛出结块的颗粒，严格按设计要求的配合比配料，把浆液放进浆液储罐前，灰浆搅拌机应一直保持转动，以免水泥浆发生离析。（3）每次启动深层搅拌机前，应检查一下搅拌头叶片尺寸，如果叶片直径磨损量超过1cm，应修复后再用，以免影响成桩效果。（4）启动压浆泵后不得无故停泵，停泵后水泥发生离析就可能堵管，暂时不用浆也要让泵运转起来，使浆液循环。（5）为了保证水泥掺入比，施工时应比设计掺入比大0.5%，并根据孔口翻浆情况来判断。（6）严格按施工参数喷浆、搅拌。喷浆阶段不得断浆，因故停浆必须将搅拌头下沉到停浆点以下0.5m，待供浆恢复，再提升喷浆。停机时间超过0.5h应拆卸管路清洗，以防浆液离析堵管。控制初搅、复搅、下沉、上升速度，偏差不得超过±10cm/min。（7）保持防渗墙搭接的连续性。原则上一个施工段内桩体应连续，相邻桩体的施工间隔时间不得超过10h，并且搭接长度要符合设计要求。（8）施工情况必须记录，原始资料必须即时记录，并且保证真实、准确、完整，不得事后凭记忆补记。
2.3 深层搅拌桩的质量检验
深层搅拌桩的质量检验包括开挖检验、钻芯取样检验、围井注水检验，如有必要还可采用其他无损检验技术，例如探地雷达利用搅拌桩防渗墙与周围介质存在差异的原理进行检验，能发现桩体内部是否存在孔洞、空隙、断桩以及均匀性、密实度情况，还能观察到桩体之间的搭接质量，有没有分岔等[3]。
3 深层搅拌桩处理堤防软基的应用
某堤防地基由第四系全新统冲积层组成，上部为黏性土、粉质壤土、砂砾石土，下部为粉砂层、砾石层，地下水主要为孔隙性潜水。设计桩孔深入基岩不透水层1m，防渗墙厚不小于300mm，桩间搭接长度不小于700mm，搅拌桩强度不小于0.8MPa，墙体渗透系数不小于i×10-6。施工时，首先施工先导孔，沿防渗墙轴线间隔50m钻1个先导孔，以验证地层构造。搅拌桩施工前4h用水灰比0.6：1的水泥浆封孔。本次施工采用三轴深层搅拌桩机，钻头直径40cm。开工前以200t的单位抽检水泥质量，并进行生产性试验，以确定施工参数。桩机沿防渗墙轴线定位，然后调平机座、对中搅拌头。安装制浆系统，浆液水灰比不大于0.8，浆液进集料斗前过滤。连接管路，并进行试运转，提升或下沉速度1m/min。检查管路通畅、仪表显示正确即可开始施工。先喷浆搅拌下沉至设计深度，再喷浆搅拌提升至桩顶，随后复搅下沉，再搅拌提升，在桩顶、桩底各停留30s，喷浆泵送压力控制在0.3MPa，水泥掺入比不小于15%。完成1个桩位施工后及时清洗管路及搅拌头上粘附的灰浆、泥土。工程完工后进行了质量检验，检验项目包括开挖检查、钻孔取芯试验和围井注水检验。结果防渗墙厚30～33cm，搭接长度不小于23cm，取芯强度0.8～2.5MPa，渗透系数2.6×10-7～4.0×10-6，均达到设计要求，核定工程质量为优良。
4 结语
深层搅拌桩对于堤防软基的处理效果不仅与地质条件有关，还与施工技术运用及质量控制有关，因而在深层搅拌桩施工时必须严格按照设计要求操作，同时加强施工质量的控制，才能保障整个工程的质量，提升堤防建设水平，保护堤防两岸人民平安。
参考文献：
[1]付勇. 深层搅拌桩防渗帷幕施工技术分析及应用[J]. 水利规划与设计，2016（2）：105-107.
[2]胡静. 复合地基堤防水泥深层搅拌桩防渗墙施工设计研究[J]. 陕西水利，2016（4）：99-100，101.
[3]叶治. 水泥深层搅拌桩防渗墙施工质量检测[J]. 黑龙江水利科技，2015，43（11）：53-55.
论文作者:陈艺文
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/13
标签：浆液论文; 堤防论文; 防渗墙论文; 水泥论文; 水灰比论文; 质量论文; 地基论文; 《防护工程》2019年16期论文;