2018深层水泥搅拌法在软基处理中的应用

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　　摘要：结合某水电站软基工程特点，对软基工程所出现的问题进行探讨，分析可行软基加固方案，经过论证选取采用深层水泥搅拌法加固该水电站软基施工方案，结合工程实际特点，介绍本软基工程采用深层水泥搅拌法加固软土地基工程的施工技术要点，为同类软基工程提供一种可行的处理技术。
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　　关键词：护岸工程；软基加固；深层水泥搅拌法；施工技术
　　Abstract: According to the soft ground engineering characteristics in an hydropower station, the problems are discussed, the feasibility of soft ground consolidation scheme selection, demonstrated by cement deep mixing method in soft foundation reinforcement of the hydropower station construction scheme, combined with the actual engineering characteristics, introduces the soft foundation with deep cement mixing piles foundation engineering the key points of construction technology for soft ground engineering, to provide a viable treatment technology.
　　Key Words: revetment Engineering; soft foundation enforcement; deep layer cement mixing method; construction technology
　　
　　中图分类号：TU471.8 文献标识码：A文章编号：
　　引 言
　　深层水泥搅拌法作为一种软基加固技术，以水泥为稳定剂，与施工现场软基中的粘土搅拌混合而成强度较高的水泥土。其在软基处理中逐渐得到应用，工程实践表明该方法在于可快速提高软土地基的强度，加快施工进度，而且该技术对环境影响几乎没有，在水电站的软基中逐渐得到应用。本文将结合某水电站软基工程特点，分析选取深层水泥搅拌法方案，同时介绍本工程所采用的软基处理施工技术要点。
　　0. 工程概况
　　本项目为水电站的软基工程，工程所处地区的地形平坦，属海积平原。工程场地内分布的淤泥厚度较大，地基承载力较低，土壤的压缩性高。另外，该工程所处地区外围区域较多小水沟以及小河道，经判断为工程性质较差的地基土。因此该地质建造水电站必须进行地基处理。
　　1. 深层水泥搅拌法应用优势
　　深层水泥搅拌法作为一种软基处理技术，结合我国工程特点，该方法逐渐在软基处理中得到了迅速应用，其在水电站工程的软基加固中也得到应用，主要得益于深层水泥搅拌法的显著应用优势特点。
　　（1）该方法在软基加固中采用水泥作为稳定剂，并与施工现场的各种土类，如软粘土等充分搅拌结合，形成一种比原土强度要高很多的水泥土，所以通过深层水泥搅拌法加固后的软基变形小，尤其适用于对地基变形要求更严格的水电站的软土地基加固工程。
　　（2）深层水泥搅拌法主要利用水泥以及现场土壤，不用运其他各类砂石料等，显然施工速度可以得到有效提高，从而有效地缩短软基加固的施工工期。
　　（3）深层水泥搅拌法主要材料之一是施工现场的地基土，因此该软基加固技术尤其适用于施工现场缺乏砂石料的工程，而对于本水电站工程来说，其周围布满大量的小水沟以及小河道，显然本工程地区距离砂石料场较远，鉴于本水电站软基工程都是缺乏砂石料，所以对于本工程来说，采取深层水泥搅拌法进行软基加固具有显著的可行性，另外，由于直接采用地基土作为材料，所以可大量地节省资源，使得这种软基加固技术在陆上得到了广泛的应用。
　　（4）深层水泥搅拌法的施工对上部结构没有产生任何影响，而且软基加固过程中弃土量以及挖泥都比较少，施工噪音又比较低，对周围环境没有产生不良影响。
　　2. 施工前准备
　　（1）桩机进场后编号，并根据各台桩机的性能和搅拌成桩的深度，安排在本护岸工程指定的区域内施工。
　　（2）每台桩机必须配备电脑记录仪打印桩长，否则不许施工，每条桩所用的水泥浆液分两次制备，流入储液池，总量控制单桩用浆量。
　　（3）施工前应根据测控点，用经纬仪放出结构边线，然后用钢尺量距放出各桩点，并做好标志及编号，保证桩位偏差小于30mm。
　　（4）桩机到位后，用500mm长水平尺整平机台，要求气泡居中，误差在0.5格，钻头对中采用双向目测，尽量减少对中误差。
　　3. 施工技术
　　本水电站软基处理工程所采用的深层水泥搅拌法的施工流程如下：
　　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。
　　
　　
　　
　　
　　
　　图1施工工艺流程图
　　（1）本深层水泥搅拌桩施工时所使用的水泥掺入比采用18?G，水灰比选取0.45~0.50之间。在每根桩开始施工前，根据桩长数一次配备该桩的用浆量。
　　（2）在桩机竖杆两侧各悬挂一条5m长的吊锤，上端离竖杆水平距离5cm，每条桩施工前均需测桩机垂直度。本工程控制搅拌桩桩身的垂直度偏差应小于0.4%。
　　（3）采用“四搅四喷”的搅拌桩施工工艺，控制一条长度为19m的桩成桩时间不少于75min。
　　（4）应用流量泵控制输浆速度，确保搅拌提升速度与输浆速度同步，要求前台桩机与后台供浆密切配合，联络信号明确。
　　（5）确保设计成桩深度外，还要注意地层的变化，根据电流的大小，确认持力层的深度，确保施工达到设计桩长。
　　（6）在桩顶和桩底喷浆时，应复搅复喷。当接近桩顶设计标高时，尤其注意桩头的施工质量，搅拌机自设计标高以下1m喷浆搅拌应该提升出桩顶设计高程，以保证桩头均匀密实。
　　（7）对于本工程中存在地质情况不明的地段，对搅拌喷浆疑难的桩段采取重点处理，如本工程采取重复多次喷浆的方法以使桩身强度加强。
　　（8）喷浆必须连续，若施工中出现停喷，为了避免断桩，将搅拌喷头下沉到停喷点以下0.5米，再供浆、喷浆提升。
　　（9）对设计要求搭接成墙的围封桩，防渗桩应连续施工，相邻桩施工间隔时间不得超过24h，若间歇时间太长与第二根桩无法搭接，则应采用局部补救措施。
　　（10）配有专人负责记录每台桩机的施工记录，如记录搅拌成桩的工艺参数。
　　（11）终孔的判别应根据本工程超前钻钻孔柱状图以及钻机电流的变化并经监理人同意，对于本工程来说，其终孔判断是当搅拌桩桩底打穿淤泥、淤泥质土层，进入下卧的中粗砂或砂卵砾石层0.5米，。
　　4. 施工质量控制措施
　　鉴于本水电站对于该市的供电来说相当重要，其关系到生产与生活的需要，为此对于本水电站的软基处理工程相当关键。鉴于此，采用深层水泥搅拌法进行本水电站工程的软基处理时特采取如下质量控制技术措施：
   　　（1）水泥搅拌桩开钻之前，先用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后才下钻。
　　（2）为了有效地保证水泥搅拌桩桩体垂直度，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
　　（3）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
　　（4）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备电脑记录仪。同时现场配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
　　（5）水泥搅拌配合比：水灰比采取0.5、水泥掺量不小于被加固湿土重量的15％、每米掺灰量53±5kg、在制作泥浆时，掺入外加剂，如石膏、三乙醇胺、木质素碳酸钙等，其掺入量分别取水泥重量的2％、0.05％、0.2％。
　　（6）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.2Mpa。
　　（7）为了有效地保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
　　（8）在搅拌桩施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。工程实践表明，“叶缘喷浆”搅拌头的采用能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
　　（9）施工时严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后连续作业，不中断喷浆。同时严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
　　（10）施工中发现喷浆量不足时，按要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
　　5. 结语
　　本文对某水电站软基处理技术进行深入探讨，分析可行软基加固方案，采用深层水泥搅拌法对水电站进行软基加固，结合工程实际特点，介绍本加固工程采用深层水泥搅拌法加固软土地基工程的施工技术要点。工程实践效果表明，深层水泥搅拌法对于加固该水电站的软土地基具有显著效果，可以预测其在类似工程的软基加固中具有广阔的应用前景。
　　参考文献：
　　[1] 吕征．深层水泥搅拌法在水电站软基处理中的应用[J]．广东建材，2006，23（09）：265～267.
　　[2] 郑歆舟．深层水泥搅拌法在水电站软基处理中的应用[J]．工业建筑，2006，21（12）：131～134.
　　[3] 周亚涛．振冲碎石桩在水电站软基处理中的应用[J]．中国新技术新产品，2010，31（01）：101～102.
　　[4] 赵淑昱，邹娅．软基处理中深层水泥搅拌法的施工质量控制[J]．河北电力技术，2002，26（06）：113～115.