水利工程中水泥搅拌桩施工工艺

 ［摘要］随着时代的进步，水泥搅拌桩技术在很多水利工程中应用的非常广泛，水泥搅拌桩施工工艺质量很大程度上决定了水利工程的质量，施工工艺和质量控制等是非常重要的环节。文章详细阐述了水泥搅拌桩在某水利工程中，施工工艺、质量控制及措施。为类似工程提供经验。

［关键词］水泥搅拌桩;施工工艺;质量控制;措施

1工程概况

某工程是一座以防洪、灌溉为主的大(2)型水利枢纽工程。工程主要建设内容:拆除老闸，重建12孔拦河闸及溢流堰，主体工程主要由上游铺盖、拦河闸闸室、下游消力池、上下游连接段、桥头堡、溢流堰等组成。拦河闸设计底板高程110．00m，溢流堰设计底板高程110．00m，消力池设计底板高程108．00m，均位于一层粒质砂土上部，该层土结构松散，易液化，设计建议对地基采取工程措施，在左右岸挡墙及裹头前趾后趾、拦河闸室底板及溢流堰首端、末端及消力池底板末端垂直水流方向各设一道水泥搅拌桩板墙对基础进行围封。桩径Φ500mm，厚350mm入岩0．5m，桩体水泥掺量12%。

2施工工艺

2．1施工准备及测量放样

(1)场地清理:施工前，对施工进场进行场地清理。清理后的场地应能满足搅拌桩施工的要求。(2)测量放样:根据设计图纸，进行搅拌桩桩位放样、并测放桩位控制桩，报请监理工程师批准后，方可进行下道工序施工。(3)水泥土强度试验是施工前根据现场的地质情况，选取具有一定代表性的土层位置，钻孔取出符合标准数量的试样土进行必要的物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证现场软土的性质和设计搅拌桩强度能否达到要求。

2．2施工试桩

(1)搅拌桩施工前进行工艺试桩，根据试验验证施工过程中的各项技术参数。(2)按设计要求每延米水泥掺入量为40kg，试桩采用“4喷4搅”工艺，用12%掺量施工3根搅拌桩，水灰比按室内配合比试验结果0．5控制，注浆压力0．4MPa，提速1．4m/min。(3)基底桩在28d后检测单桩承载力及复合地基承载力，试验数据以单桩承载力试验为准，复合地基承载力试验作为校核。本次试验共打试验桩3根。固化剂材料采用P．O42．5水泥。

2．3试桩程序应达到目的

(1)确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，钻进持力层时电流值．(2)确定灰浆稠度(水灰比);然后根据不同掺入量确定技术参数，来确定工作压力及针对本工程的施工质量检验标准评价依据。(3)是检验施工设备及选定的施工工艺，根据单桩承载力试验确定施工掺入比。

2．4水泥搅拌桩工艺流程

(1)检查好搅拌桩机各部的连接，喷浆系统、液压系统、电气系统各部分安装调试情况及管路、浆罐的密封连接情况是否存在异常，做好调整和紧固工作，一切正常后，方可进行操作。浆罐装满料后，进料口必须加盖密封。安装钻机时，应将钻机对准桩位，准确调平桩机机身以保证桩的垂直度。

(2)在深层搅拌机预搅调试的同时，待压浆前将浆液放入集料斗中拌制浆液。

(3)在第一次搅拌下沉后，需启动搅拌桩机转盘，等待搅拌头转速正常后，钻杆沿导向架搅拌下沉，通过档位调控下沉速度应，工作电流不得大于额定值(60A)。

(4)在下沉到达工程标准深度后，需停止钻机，钻头反转，启动拉紧链条装置，按设计标准确定的提升速度边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和。

(5)在搅拌钻头提升至设计桩顶标高后，采用重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度需按照设计标准要求进行。

(6)在下沉到达设计深度后，慢速重复喷浆搅拌提升，当喷浆搅拌提升至标准桩顶标高后采用慢速以保证桩头施工质量，当灰浆到达设计桩顶标高后原位喷射搅拌30s。

(7)当搅拌钻头提升到地面以上时，停止主电机，停止空压机。(8)通过桩机自身系统，将桩机移到下一个桩位施工。

3水泥搅拌桩施工质量控制

3．1施工质量要求

本工程采用“4喷4搅”施工工艺，加固剂采用工程设计标准水泥，水灰比控制、成桩桩径及每米水泥用量都必须按照工程设计标准使用。均匀搅拌后，成桩顶面比设计标高高出50cm，单桩承载力达到设计值，搅拌桩施工后地基承载力标准值不小于设计值。

3．2严格控制水泥等材料质量

必须按照工程设计要求选用水泥的品种标号，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。

3．3确保加固桩体强度和均匀性

施工时整个成桩过程必须派专业人员检查供浆设备，避免输浆管道发生堵塞。施工过程必须严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。

4水泥搅拌桩针对性技术措施

(1)如果在整个施工过程中如果发现下沉速度太慢，阻力太大等环节，需要通过输浆管适当送水稀释土体以利钻进。

(2)在施工中需采用流量泵控制喷浆速度，注浆泵出口压力保持在一定压力范围内。

(3)当设备准备就位时整体必须平整，并且确保在整个施工过程中不能发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不能大于1．0%，在施工过程中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如果发现偏差过大，要立即进行调整。

(4)钻机桩位对中应符合相关规范标准偏差不得大于设计标准。

(5)制备好的水泥浆不能出现离析现象，停置时间不得超过规定时间范围内，若水泥浆停置时间过长，一定不能使用，以确保工程质量。

(6)在整个施工过程中，施工单位必须严格按照试桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度;为确保施工质量、提高工作效率、减少水泥浪费，尽量保持连续施工，输浆阶段要保证足够的输浆压力，连续供浆;如因故短时间停浆，将搅拌头下沉到标准停浆点以下，等待恢复供浆后再喷浆搅拌;如果停浆超过了规定的时间上限，就要对输浆管路进行全面清洗，以防止水泥浆在管路中凝结影响施工。

(7)在施工中如果因为地下有障碍物等原因造成钻杆无法正常钻进时要及时通知相关人员，以便及时采取相应的补桩措施。

(8)施工过程中需要定期检查搅拌叶片的直径大小，如果发现磨损使叶片直径小于设计桩径必须及时进行更换。

5结语

通过上述介绍，可以看出水泥搅拌桩工艺质量的好坏对水利工程起着关键作用。采取可靠的施工工艺，可以降低工程成本，提高施工效率。更可为类似工程提供经验。