本文摘要：【摘要】近年來，我國水利工程建設規(guī)模不斷擴大，地基處理是水利工程的重要組成部分，地基處理工作是設計、施工過程中必須要面臨的基礎性問題。而在水利工程建設過程中經常會碰到軟土地基，為提升其穩(wěn)固性，可以采用水泥攪拌樁技術進行處理。水泥攪拌樁技術
【摘要】近年來，我國水利工程建設規(guī)模不斷擴大，地基處理是水利工程的重要組成部分，地基處理工作是設計、施工過程中必須要面臨的基礎性問題。而在水利工程建設過程中經常會碰到軟土地基，為提升其穩(wěn)固性，可以采用水泥攪拌樁技術進行處理。水泥攪拌樁技術相較于其他軟基處理方式造價低、施工便利，能夠有效保證水利工程地基的穩(wěn)定性。論文闡述了水泥攪拌樁加固軟基的基本原理及其成樁工藝的種類，分析了水利工程軟基中水泥攪拌樁技術設計應用過程中需要關注的內容，以及其施工應用和質量檢查措施。
【關鍵詞】水利工程;軟土地基;水泥攪拌樁;設計;施工
水利工程論文投稿刊物：《廣東水利水電》(月刊)創(chuàng)刊于1972年，由廣東省水利水電科學研究院主辦。 本刊是廣東省水利水電系統唯一持有國家統一刊號和國際標準刊號的綜合性水利水電技術刊物，國內外公開發(fā)行�？锏臋谀吭O置涵蓋水利水電及相關行業(yè)的各個方面。讀者對象為水利水電、土木工程、水運、航道整治、環(huán)境工程、水土保持、城鎮(zhèn)給排水等行業(yè)從事規(guī)劃、設計、施工、管理及科研工作的科技人員、管理干部和有關院校的師生。
1引言
我國經濟發(fā)展迅速，對各類基建設施的要求也越來越高，水利工程建設規(guī)模逐年增加。在水利工程建設中不可避免地需要面對軟土地基的處理問題，水泥攪拌樁技術能夠達到良好的處理目標。水泥攪拌樁利用水泥作為固化劑，使用專用鉆頭在地基深處進行強制拌和，配合其他材料在一定范圍內將軟土和固化劑混合在一起形成樁體，軟土硬結達到提升地基整體強度的目的。采用水泥攪拌樁處理軟土地基效果非常顯著，且處理完成后可以快速投入使用。
2水泥攪拌樁技術概述
2.1水泥攪拌樁加固軟基的基本原理
水泥攪拌樁利用深層攪拌設備，將固化劑、軟土、摻合劑進行強制攪拌，促使固化劑、土體之間能夠充分發(fā)生理化反應，形成一定強度的水泥土加固體，最終使軟基發(fā)生硬結，進而提升水利工程地基強度。水泥攪拌樁技術相較于其他地基處理方式，具有施工成本較低、環(huán)境污染小、作業(yè)周期短等特點[1]。
2.2水泥攪拌樁技術成樁工藝的類型
水泥攪拌樁與天然地基共同形成深層攪拌樁復合地基，其主要的成樁工藝包括以下3種類型：1)水泥漿液攪拌成樁。施工前在地面將水泥調制成水泥漿，然后將調制完成的泥漿通過管道輸送至地下，與地基土進行拌和，待拌和完成地基會逐步凝固，最終達到提升軟土地基物理特性的目標。2)水泥粉攪拌成樁。使用壓縮空氣將松散干燥的水泥粉通過管道輸送至地下，與地基土進行拌和，借助軟土地基中的孔隙水形成水化反應后逐步凝固，最終達到提升軟土地基物理特性的目標。3)水泥土樁夯實：選擇單一土質材料，與水泥按照一定比例進行均勻混合，然后將混合后的水泥分層回填注入到樁孔內，然后進行強力夯實，最終形成質地均勻的水泥土樁，其強度主要受水泥膠結作用影響。
3水利工程軟基中水泥攪拌樁技術應用
3.1水泥攪拌樁技術設計應用過程中的注意事項
水泥攪拌樁技術應用前要進行試樁，檢驗復合地基是否滿足水利工程建設設計標準，并結合現場試樁結果確定樁基制作工藝流程、水泥摻入比例，關注樁基的均勻性。試樁可以選擇非主要的地基部位進行作業(yè)，且不少于4根。試制樁間距要滿足水利工程標準建設要求�，F場進行試驗時，要提交相應的生產性試驗計劃，并報送相關人員進行審批，設計人員要關注試驗成果，關注其制樁工藝要求、試驗數據等內容。水泥攪拌樁及處理后的復合地基相關參數應滿足工程設計標準，所采用的設備、成樁機具等性能、指標、參數必須滿足水利工程施工標準要求[2]。
3.2水泥攪拌樁技術施工應用
3.2.1施工前準備
事先平整施工區(qū)域，將樁位地上、地下的障礙清除干凈，對于低洼處要及時進行黏土回填，不得使用雜土回填。選擇等級強度、質量滿足要求的普通硅酸鹽袋裝水泥，并提前將水泥樣品送至指定試驗室進行檢驗。施工過程中涉及的各類設備、機具要配備完善的監(jiān)測控制設備，以便能夠有效控制水泥漿用量，各類施工機械要具備良好性能，及時安排專人進行設備維保，確保設備運行穩(wěn)定，在設備正式投入使用前，要經監(jiān)理工程師和項目經理部進行檢查驗收。
3.2.2現場施工工序現場施工的具體工序如下：
1)根據樁位設計平面圖進行樁位放樣，確定每一處樁基的具體位置。2)根據樁位放樣結果確定鉆機位置，檢驗、調整鉆機，待鉆機定位后鉆頭應正對樁位中心。3)啟動鉆機鉆進至設計深度，同步啟動高壓注漿泵，使水泥漿通過管道進入被攪動的土層當中，攪動使水泥、土層能夠充分拌和，現場攪拌過程中要安排專人進行讀數記錄，掌握現場鉆進變化情況。重復攪拌、提升鉆至設計深度，并確保水泥漿能夠到達樁體頂部，然后關閉高壓注漿泵，停止攪拌成樁結束，然后鉆機移動到下一個樁位重復以上過程進行現場施作[3]。
3.2.3施工注意事項
開鉆前應清洗管道，并檢查是否存在堵塞現象，待沖洗用水排放干凈后才能正式開始下鉆。開鉆前要在鉆機上懸掛吊錘，確保樁體垂直度滿足設計標準要求，鉆進過程中可以通過吊錘與鉆桿上、下、左、右距離控制鉆進角度。檢查成型攪拌樁水泥用量、泥漿拌制罐數、壓漿期間是否斷漿，合理控制噴漿攪拌、提升時間及復攪次數。控制樁體水泥漿用量、每米摻合量，在施工現場設置水泥漿比重測試儀器，以便現場工作人員可以隨時對水泥漿水灰比進行抽檢，確保水灰比能夠滿足設計標準要求。水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝，首次下鉆為避免堵管可帶漿下鉆，控制噴漿量即可，嚴禁帶水下鉆，每根成樁時間應不少于40min，噴漿壓力不小于0.4MPa。
為保證水泥攪拌樁整體質量，首次提鉆噴漿時要在樁底進行短暫停留磨樁端，上提鉆機時將余下水泥漿全部噴入樁體，在到達樁頂時要磨樁頭。攪拌樁施工使用葉緣噴漿攪拌頭，漿液離開葉片可以向樁體中心移動，隨葉片轉動，漿液在樁體土層中的分布較為均勻。現場施工要嚴格控制噴漿和停漿時間，開鉆后要保持連續(xù)作業(yè)，嚴禁未噴漿情況下進行鉆桿提升作業(yè)，并嚴格控制儲漿罐內漿液儲量。施工中若發(fā)現噴漿量不足，需要依照標準進行整樁復攪、復噴，若遇不可控因素導致噴漿中斷，應記錄相應深度數值，12h內補噴處理，超12h應進行補樁。
3.3質量檢查措施
在水泥攪拌樁成樁7d后可以使用輕便能探法對樁體質量進行檢驗。使用輕便觸探器的勺鉆在樁體中心鉆孔取樣，觀察樣本顏色變化情況，了解攪拌均勻程度、水泥土強度等方面的參數，確保水泥攪拌樁的整體強度能夠滿足水利工程設計標準要求。采用輕便觸探法的深度一般不宜大于4m。在成樁完成后，橫向承載水泥土28d后、豎向承載水泥土90d后，使用鉆芯取樣的方式檢查樁體完整性、攪拌均勻度、樁基整體強度、樁體垂直度等方面參數。一般情況下，鉆芯取樣頻率為1%~1.5%，單軸水泥攪拌樁樁徑為500~550mm，最大600mm，固化劑常用等級強度為32.5/42.5。水泥摻量除塊狀加固時可用被加固濕土質量的7%~12%外，其余宜為12%~20%。加固深度：濕法小于20m，干法小于15m[4]。
4結語
地基處理是水利工程建設期間必須重視的問題之一，特別是對于部分軟土地基，需要利用水泥攪拌樁技術來保證地基的穩(wěn)定性。水泥攪拌樁技術應用成本較低、設備要求簡單、施工周期較短，有利于提升水利工程建設效率，降低建設成本，是一種相對較好的軟基處理方式。因此，需要充分了解水泥攪拌樁在水利工程設計和施工中的應用情況及具體要求，才能更好地發(fā)揮其作用，確保水利工程建設順利開展，為經濟、社會發(fā)展貢獻應有的力量。
【參考文獻】
【1】趙利平,曾斕,張建球.水泥摻量對水泥攪拌樁復合地基承載力的影響研究[J].西部交通科技,2019(4):82-86.
【2】李大爭.水利工程軟土地基處理中水泥攪拌樁技術的應用探析[J].科技展望,2015,25(11):31-32.
【3】溫祖經,李東廣,梁孝蒙.淺談水泥攪拌樁在水利工程中軟基礎處理的應用技術[J].城市建筑,2012(15):60-63.
【4】唐旭東,方萍.小議水利工程中軟基處理的水泥攪拌樁施工技術[J].中國新技術新產品,2011(3):59-60.
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