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摘要：本文首先概述了深层搅拌桩技术的应用现状和优势，然后介绍了在水利工程地基处理中的具体应用，最后指出施工期间的常见问题及解决措施，以供参考。
关键词：水利工程；地基处理；深层搅拌桩；应用；问题
随着经济社会的发展，我国对于基础设施的建设投资力度加大，其中就包括水利工程。具体到水力工程的地基部分，由于具有隐蔽性，施工完成后若是发现质量问题，难以开展修复工作，因此必须重视地基施工。就目前而言，深层搅拌桩技术的应用比较普遍，以下对此进行深入探讨，以期促进我国水利工程建设的快速发展。
1、深层搅拌桩技术概述
简单来说，深层搅拌桩技术就是以石灰、水泥等材料作为固化剂，辅助应用搅拌机械设备，对深层地基的软土、固化剂进行搅拌，促使其发生物理化学反应，最终提高土体的密实度和承载力，形成整体性的水泥加固体，以提高地基强度。该技术的应用范围，主要是淤泥地区、粉土地区、泥炭土地区、淤泥质粉细砂地区等，通过对地基进行处理，实现加固、防渗漏的目标。深层搅拌桩技术的应用，优势主要在于两个方面：第一，水泥土和天然土相比，两者容量相近，但是水泥土的比重明显更大。第二，水泥土的抗压强度在300-400KPa之间，是天然土的数百倍。基于这两点，该技术广泛应用在水利工程的地基处理中，而且获得了良好的施工效果。
2、水利工程地基处理中深层搅拌桩技术的应用
2.1 准备阶段
第一，场地三通一平。即路通、水通、电通，清除施工现场的障碍物，明确地下管线和架空电线的的位置、高度，避免对后期施工造成影响。然后测量放线，要求严格按照设计图纸放线，确定各个搅拌桩的位置，在现场每间隔5个桩可以采用竹片、板条等进行定位。如果存在设计变更，则要先获得设计方、监理方的同意，然后方可执行，对桩位重新放样定位。
第二，选择机械设备。要想选择合适的机械设备，首先应该明确各项技术参数，最大程度上发挥出设备的功能。以SJB-30型和SJB-40型深层搅拌机为例，相同之处在于：第一，都有2根φ129的搅拌轴；第二，搅拌轴速率均为43m/min；第三，搅拌叶外径都是700mm；第四，起吊设备的速度均为0.2-1.0m/min之间，高度都是14m以上。两者的不同之处主要是电机功率，前者是2×30kw，后者是2×40kw。机械设备到场后，首先规划摆放位置和运输通道，对电流表、压力表等进行标定，保证和标准要求相一致。
第三，水泥土配比试验。水泥土配比试验的作用，是为工程施工提供参数。举例来说，如果28d桩体的配比强度为1.5，设计抗压强度为1.0MPa，土样含水率为28%，那么水、水泥、天然土、外加剂的比例为667:100：55：1。
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第四，工艺试桩。针对施工部位和工程桩，试桩操作要求在每段墙体下方设置一个试验桩，经检验合格后进行永久固定。与此同时，还要明确各项施工参数，一般情况，将钻井速度控制在1.1m/min，提升速度控制在0.6-0.8m/min，喷浆压力控制在0.2-0.4MPa。另外，水泥浆和软土应该多次搅拌，以提高其强度。
2.2 施工阶段
第一，施工工艺流程。第一步，桩机定位。确定搅拌桩的桩位后，将搅拌桩机移动到指定桩位，应用水准仪进行对中和调平。第二步，调整导向架的垂直度。采用经纬仪或吊线锤，按照要求将导向架的垂直度控制在桩长的1.0%以内。第三步，制备浆液。搅拌机预搅下沉，同时拌制水泥浆液，压浆前将其置于集料斗中。拌制期间，水泥使用425普通硅酸水泥，将水灰比控制在0.45-0.50，水泥用量按照50kg/m计算。第四步，搅拌下沉。启动搅拌机的转盘，转速正常后使钻杆沿导向架下沉并搅拌，控制好下沉速度，保证工作电流在额定值以内。第五步，喷浆搅拌提升。下沉到设计深度后，开启灰浆泵，浆液输送至搅拌头。正常出浆后，一边喷浆搅拌、一边提升钻杆，提升速度控制在0.5-0.8m/min，促使浆液和土体充分拌和。第六步，重复搅拌下沉、喷浆搅拌提升两个步骤，一直提升至地面。第七步，桩机移位。完成一根桩位的施工后，将桩机移动到下一根桩位，重复以上步骤即可。值得注意的是，针对施工期间出现的问题和处理方法，应该及时记录下来，为维修养护工作提供依据。
第二，地基承载力检测。成桩7天以后，开挖桩体浅部，深度控制在桩顶下方50cm，检查桩体有无出现缩颈、内陷情况，并测量桩径、桩距等参数，看和设计要求是否一致。成桩28天以后，开展复合式地基试验，获得试验加载值、地基承载力特征值、承压板沉降值和回弹量等。正常情况下，承压板会随着沉降量的变化而均匀性增加或降低，总体上保持稳定发展。
2.3 施工后期
深层搅拌桩施工完成后，重点注意事项如下：一是做好28天的质量控制管理，彻底清除桩顶的覆土；二是清除土层时最好采用人工方式，减少机械设备的使用，避免对桩体的外观或质量造成损害；三是施工区域内禁止行走重型车辆，为桩体的强度增长提供有利条件。
3、施工期间的常见问题及解决措施
3.1 桩位不准确
桩位不准确主要是测量放样引起的，考虑到地基处理的隐蔽性，一定要在施工前再次复核桩位，保证位置准确。一般情况下，完成放样作业就会有监理人员对桩位轴线进行检测，避免出现施工问题造成返工现象。具体到地基处理作业，测量人员应该重视桩位轴线的位置和检查，以满足设计要求，提高施工质量。
3.2 输浆管堵塞
造成输浆管堵塞的原因主要有两点，一是浆液稠度高、水灰比小；二是喷灌位置和设计不符。一般水泥浆的水灰比在0.5，低于这一数值就可能导致输浆管堵塞。对此，首先应该调节浆液的水灰比，然后清洗输浆管，按照规范流程重新进行施工，可以重新设置桩位，也可以对搅拌机下沉50cm后继续制桩。如果堵塞现象依然存在，就要检查钻头喷管的位置，按照设计要求进行调整，保证搅拌刀片在合适的位置，两者的距离控制在20cm左右，喷管口和钻头中心保持8cm距离，从而提高桩心强度，保证施工顺利进行。
3.3 钻头下搅受阻
深层搅拌机在作业过程中，如果钻头碰到了树根、石头等大型杂物，此时钻头会长时间停留在原地，即使不断搅拌也无法继续下沉。针对这种情况，首先应该发挥旁站监理的作用，严格遵守各项工作原则，树立高度责任心，不放过任何细节。站在施工人员的角度，一旦钻头下搅受阻，应该及时停止搅拌，首先转移到间隔桩位上进行施工；针对孔内的杂物进行清理，然后再转移回来继续搅拌，就能够解决这一问题。实践证实，处理好钻头下搅受阻问题，不仅能促进施工的顺利进行，而且为地基处理作业提供了基础。
结语
地基处理不仅是水利工程的关键环节，同时也影响到整个工程的质量。分析可知，在施工准备阶段，应该对场地三通一平，选择机械设备，开展水泥土配比试验和工艺试桩；在施工阶段，严格执行各项流程，并检测地基承载力；在施工完成后，重点做好保养工作。针对施工中可能发生的问题，例如桩位偏移、管道堵塞、钻头受阻等，应该寻找原因，并制定解决措施，以促进施工的顺利进行。
参考文献
[1] 张和东,庞约瑟,张金刚等.水利工程中水泥深层搅拌桩技术的实践探索[J].建筑工程技术与设计,2016,(24):274.
[2] 金鑫.深层搅拌桩技术在水利工程地基施工处理中的应用——以南水北调滹沱河倒虹吸工程为例[J].中国水运（下半月）,2015,15(1):126-127.
论文作者:廖伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/5
标签：地基论文; 水泥论文; 水利工程论文; 钻头论文; 浆液论文; 水灰比论文; 技术论文; 《防护工程》2017年第9期论文;