扬州市邗江水利建筑工程有限公司
【摘 要】根据本人多年从事水利工程的实践经验，在工程施工的过程中对深厚的软土一般都要进行地基处理，水泥搅拌桩的施工工期短，无大量废土外运，很适合堤岸基础加固或在基坑开挖时临时挡土。此外，水泥土搅拌桩在堤岸软土基础处理方面，技术上可行、质量可靠。既能有效地加固软土基础，满足防洪工程、河涌整治的建设标准，又在一定程度上节约建设投资；同时，施工过程无振动、无噪音、无污染，对邻近建筑物及周围环境影响较小。当然，水泥土搅拌桩的设计指标还需进一步优化，施工中还缺少现代化监测设备，不利于施工过程的数据化控制。
【关键词】搅拌桩；软基基础；水利工程
一、水泥搅拌桩的施工方案
某堤防工程位于扬州市河段，地层分布自上而下为：淤泥层、粉土层、砂层和残积层，其中淤泥层较厚，标段内地基处理全部采用搅拌桩，搅拌桩直径为500mm，间距1.8m，呈梅花形布置，设计桩长有9.0m，12.0m和15.0m三种，设计水灰比为0.45～0.5，水泥用量50kg/m。
1·1 设计参数及要求
（1）水泥掺入比>12%。
（2）室内配合比设计：7d无侧限抗压强度：qu≥0.8MPa；28d无侧限抗压强度：qu≥1.6MPa；90d无侧限抗压强度：qu≥2.4MPa。
（3）现场质量检测：28d取芯强度：R28≥0.8MPa；90d取芯强度：R90≥1.2MPa；单桩承载力>210MPa；复合地基承载力>170kPa。
1·2 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
二、搅拌桩原理
利用专门机械设备把水泥浆或水泥粉喷入被加固的软土中，采用深层搅拌机在地基深部将就地软土和水泥浆（或粉）充分拌和，水泥浆（或粉）和软土发生一系列的物理、化学反应，凝固为具有整体性、水稳定性好和强度较高的桩体，与天然地基形成复合地基。实践证明这种复合基础较天然软基础的承载能力有大幅度的提高。
三、搅拌桩的作用特点
增加软基础承载能力；减小建筑物的不均匀沉降和沉降量；提高稳定性；在基础开挖时可起到支护作用；可减少或阻止地下水的渗透等；粉喷桩不适用于含有块石、树根、有机物的人工填土，尤其是建筑垃圾较厚的地方；工艺合理，技术可靠，无振动，无噪声，对环境无污染，无侧向挤压；对邻近建筑物影响小，工期短、造价低，效益显著。
四、施工方法
1、根据施工范围进行场地清理。
2、根据建筑的中心线分别进行放线，按设计要求布桩定位、编号。
3、设备人员的到位情况检查：检查浆源搅拌机，固化剂的制备系统，起重机、导向、提升控制设备各种仪表是否齐全；检查机械设备操作人员、记录员，现场管理及检测人员，包括旁站监理人员等的到位情况。
4、深层搅拌机安装定位，接通输送泵及贮料罐，接通电机电源开关。
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5、通过实验确定的配合比来配制水泥浆。
6、启动深层搅拌机进行原土搅拌，借助自身的重量以 0.4～0.7m/min速度搅拌至需要加固的设计深度；同时启动输送泵将固化剂从输送管压入土中，搅头向上提升时，暂停留时间可根据固化剂输送的速度、距离等确定，搅头提升速度为 0.3～0.5m/min；输送的水泥浆或粉体在搅拌机叶片作用下与软土均匀分散，提升的过程中要匀速，输送要均匀，不得间断，直到地面，完成第一次喷搅。然后采用同样方法进行复搅———复喷提升，二喷二搅是为了固化剂能与软土充分拌合，在复搅时应严格控制深度。
五、质量控制
1、桩机组有较好的完好率，工作性能可靠、各种设备齐全，经检验各项指标合格。
2、施工前要进行试桩，不少于 3根，以提供有效的数据，如：输送固化剂管道压力，每分钟输送量，钻进、提升速度，搅拌速度等，根据地质条件确定符合质量要求的水泥用量，持力层的判断与持力计算，便于确定合理的工艺流程等。
3、钻头的磨损不应大于 10mm。
4、现场要有备用的输送管道及发电机机组。
5、在施工中要严格控制预搅下沉—喷粉（浆）搅拌提升的速度（试桩确定的某一速度）。
6、严格控制单位时间的水泥输送量，要求均匀不间断。
7、严格控制预搅、复搅的高程，不应有误差。
8、预搅———喷粉或浆提升要有足够的暂停留时间，否则会出现沉桩或不均匀沉降等现象。
9、单位时间内水泥的喷出量 Q 计算。如果钻头的提升速度为 V，单位m/min，钻头直径为 D，单位 m，设计水泥 / 土为 S，软土容重为 R，单位 kg/m3，则每分钟水泥喷出量 Q 用下式确定：Q=1/4πD2·R·S·V（kg/min）
如果用每加工 1m3土体，掺入水泥量 F 单位 kg/m3来计算，则：Q=1/4π·D2·V·F（kg/min）。
通过掌握单位时间内的水泥用量是随提升速度变化而变化的规律，给现场质量控制带来了方便。在单位时间内喷出水泥量一定时，只要控制提升速度，一旦提升速度有变化时，控制人员可准确判断出质量问题发生的部位。
六、质量检测
质量检测常为取芯检测，单桩承载力、复合地基承载力等检测实验。取芯检测可直观、准确判断桩体的完好程度。搅拌均匀度、桩体的垂直度、桩长、标高、水泥或水泥浆的用量等，经检测试验不合格的桩，应根据桩位、数量、不合格的类型等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。
七、桩长、工期、效益分析
根据建筑物的基底尺寸、负载大小、土质物理力学、安全系数等指标，确定桩的长度，基础的变形是规范主要控制指标，基础的稳定性及抗变形能力是取决于桩的入土深度、同时也是桩基造价的重要因素。天然地基土承载力与桩身强度进行置换而成高强度的复合性基础，桩身强度越大，置换率越高，天然地基土承载能力越强，所以要通过增加加固料掺入量来提高桩身强度，以达到缩短桩的长度。由于桩的受力是自上而下逐渐减少，收敛较快，较长的桩下部不能充分发挥作用，过于通过增加桩长来增加复合基础强度是不理想的，桩体过长，会导致施工难度增大、相应工期增加，因此要通过增加桩身强度提高灰土置换率，从而提高复合基础的承载能力，以达到节约工期、减少投资的目的.
参考文献：
[1]叶书麟·地基处理工程实例应用手册
[2]周明礼·地基处理技术
论文作者:吴永付
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/23
标签：水泥论文; 固化剂论文; 地基论文; 基础论文; 水泥浆论文; 速度论文; 强度论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;