水利枢纽出水闸水泥土搅拌桩的施工技术

【关键词】水利枢纽工程；出水闸；水泥土搅拌桩；施工技术 

　　水泥土搅拌桩这种施工技术主要是依靠水泥来做固化剂，经过专门的搅拌设备进行搅拌，充分把粉体、地基、浆液进行搅拌，并且搅拌均匀，保证具有稳定和整体的性质，形成软土结构，进而与天然地基形成一体，变成复合型地基。这项施工技术，可以使震动、噪音等工程影响减小，同时具有环保、成本低、方便施工等优点，而且有很高的机械化施工技术。 

　　1.实例概况 

　　一项水利工程水闸，它的主要建筑等级为一级，其他的一些连接建筑为三级，例如一些进出口连接和防冲设备等，建筑干堤内部的地方装有闸，它与干堤相距为195m，主要构成的部分有进出口翼墙、出口防洪闸、启闭设备以及进口的检修闸等。工程结构为八孔涵洞，这个建筑结构中，每两个孔彼此进行连接一次，一共有四次连接，建筑具有23.5m高的闸底板，长度为220m的枢纽。 

　　2.施工技术 

　　2.1水泥搅拌桩的施工工艺 

　　2.1.1施工前的测量 

　　边桩控制桩通过全站仪器进行测量，同时也测量深搅桩轴线，测量合格以后，然后制作控制桩，确定好桩位的具体位置，通过竹筷标注，然后把桩机安放好，在此基础上，要布置水准点，这些临时水准点的范围相距沿线施工50m左右，在施工过程中，也作为桩顶标高控制的参考，它也成为控制桩顶标高的主要数据。 

　　2.1.2定位桩机的位置 

　　为了能够使桩位和钻头准确对准，要对装机进行移动，位置对准以后，在利用水平尺来调平桩机。如果有地面不平的情况，也要确保起重设备在水平位置上，这样才能使搅拌桩施工能够垂直，为了能够确定机架水平，可以在机架两侧悬挂铅垂球，用来控制机架垂直度。 

　　2.1.3水泥浆的设计 

　　未使用搅拌机前，要设计水泥浆的比例，根据设计的配比，然后进行拌合，在没有压浆的时候，集料斗中灌入水泥浆，水泥使用的标准是每平米83kg，同时用1:1的水和灰搅拌，一组桩平均用3991kg的水泥。 

　　2.1.4喷浆下沉的施工 

　　检查好桩基的定位以后，把搅拌机用钢丝绳挂在起重机上，然后砂浆泵和搅拌机用浆胶管分别进行连接，等到冷却水循环系统运转正常，进一步启动搅拌机，同时放松钢丝绳，根据搅拌机的重量下沉，下沉过程中要缓慢，一直下沉到要求的深度，通过电流检测表控制下沉的速度，一般情况下，要用70A以内的工作电流和1-1.4m/min的速度进行下沉。在速度慢的情况下，为了能够使钻井顺利，在输浆系统中可以补充清水。钻进前，要用钢尺测量钻具的长度，为了能够清楚的看到测量长度，要在标记尺度的位置，用红油漆标注孔深。 

　　2.1.5喷浆过程中设备的提升 

　　当搅拌机已经钻到所要求的深度后，要对所钻深度进行检查，看是否合格，等到检查合格以后开启灰泵，水泥浆通过搅拌机的中心管压入桩底，在桩底搅拌的同时进行喷浆，搅拌机最后从提出地面，进一步让系统气筒传动，用二档的反转速度进行转动，等达到到2/3规定灰浆总量时，开始逐渐提升搅拌机，于此同时要保持持续喷浆，在提升过程中要控制好速度，遵照设计好的提升速度来施工，通常的提升速度为0.31-0.49m/min,首次的喷浆量也要控制在设计范围内，是设计喷浆量的71%。 

　　2.1.6复搅施工技术 

　　在所有的提升、喷浆和搅拌都达到要求的高度时，就马上停止提升，然后让系统传动变成正传，同时让喷浆停止，开始向下复搅，向下复搅的速度控制在二档，逐渐下搅到所设计的深度。 

　　2.1.7重复提升进行搅拌 

　　当复搅到规定的位置后，然后让传动系统的转动反向旋转，同时开启灰浆，继续在喷浆的过程中逐步搅拌提升，等到搅拌机逐渐的提升出地面，桩体的施工也就完成。 

　　2.2施工搅拌桩产生的问题及解决办法 

　　搅拌桩在实际施工当中会出现桩头严重下沉的情况，而且能够下沉1.3-2.1m左右的深度。在施工过程中出现这样的情况，主要是由粉细砂层土质造成，而且这种土质含水量特别大，基坑的位置也是在地下水位以下，施工所用的方法也是深井降水，施工当中会出现流动的粉细砂层，同时会随着流水排除细砂和水泥浆，这就会造成桩体下沉。通过对造成下沉的原因进行分析研究，最后用回填基坑的方法来处理，回填的砂石料达到1米的厚度，当基坑降水停止以后，开始拌合施工，在搅拌桩长度设计的基础上增加1米，然后进行分区填筑，开始用水泥搅拌桩的技术来施工，这样就能有效的解决出现的下沉问题。 

　　2.3桩体的负荷检测 

　　（1）单桩复合地基在施工中的检测。所使用的方法是慢速维持法，通过这样的方法去试验，用手动油泵进行逐级使负荷加载，试验过程中要使试验负荷增加两倍，卸载的级别是四级，加载的级别是八级，而且卸载量的级别两倍于分级荷载值。这个堆载平台是通过工字钢塔和钢梁设置而成，所建的承压板面积为1.68m2，长宽分别为1.10m和0.82m。然后在上边进行堆砌沙袋，让其产生反力效果。（2）进行检测单桩荷载试验。试验的方法也是慢速维持荷载，加载过程中也是通过手动油泵进行逐级加载。负荷加载量每级为56KN，在初次负荷加载过程中，要达到荷载的两倍，从第二次开始负荷加载就要固定特定的荷载值，并且通过搭建的堆砌平台进行加载，同样堆砌沙袋来形成反力装置。（3）试验以后的结果。荷载试验的单桩竖向抗压达到了要求的极限，单桩地基也达到荷载承载力，而且符合荷载设计的要求。 

　　3.结语 

　　整个工程施工过程中，水闸的施工主要是通过水泥搅拌桩技术来完成，这项技术使地基的强度有效的提高，而且能够实现在粉细砂和高水位的壤土中施工，同时在施工过程中也获得相关技术和数据，得到丰富的经验，能够为以后的工程提供有效的参考。[科] 

　　【参考文献】 

　　［1］王明山,闫雪峰,张东刚,等.多桩型复合地基设计计算方法探讨[J].岩土工程学报,2003.25(3)：352-355. 

　　［2］张阁平.深层水泥土搅拌桩施工工艺[J].建材与装饰：上旬,2011(12):77. 

　　［3］郭涛.水泥土搅拌桩施工工艺优化现场试验研究[J].湖南工程学院学报：自然科学版,2012(1):84-87.