水利枢纽工程中出水闸水泥土搅拌桩及施工技术

2017-04-15黄福祥

福建质量管理 2017年21期

关键词：搅拌机喷浆水闸

黄福祥

(常德市鼎城区沙河口电力排灌站湖南常德 415117)

水利枢纽工程中出水闸水泥土搅拌桩及施工技术

黄福祥

(常德市鼎城区沙河口电力排灌站湖南常德 415117)

在水利枢纽工程建设的过程中，大都采用的是水泥土搅拌桩技术，而此技术在水利工程中得到了广泛的应用，并发挥着极其重要的作用，它与水利工程质量有着密切的关系。基于这一点，本文结合某水利枢纽工程，对施工过程中出水闸水泥土搅拌桩施工技术进行了详细的阐述与研究，希望能为同行业提供相应的参考与借鉴。

水利枢纽工程；出水闸；水泥土搅拌桩

前言

水泥土搅拌桩技术主要依靠的是水泥作为固化剂，并且通过专门的搅拌设备对其进行搅拌，充分把粉体、地基、浆液均匀进行搅拌，而且还要保证它的稳定性和整体性，并形成了软土结构，从而与天然的地基形成了一体，并变成一种复合型的地基。此施工技术，可以有效减小了震动、噪音等的影响，同时，还具有环保、成本低、方便施工等的特点，因此，得到了广泛的推广与使用。

一、实例分析

(一)工程概述。以某水利枢纽工程的出水闸施工为例，它的建筑等级是一级，其他的一些连接建筑等级是三级，比如一些进出口连接与防冲设备等，建筑干堤内部装有闸，它与干堤的距离是195m，构成的主要部分包括进出口翼墙、防洪闸、启闭设备和检修闸等。工程的结构是八孔涵洞，在此建筑的结构过程中，每两个孔彼此连接一次，一共有四次连接，并建有高23.6m的闸底板，长度是220m的一个枢纽工程。

(二)选取方案。在水利枢纽工程建设时，基础方法有水泥粉煤灰碎石桩法、强夯法、水泥土搅拌法等。其中，水泥土的搅拌法可以在淤泥、素填土、粘土地基中进行使用，而且此法还具有很多优点，比如效率高、工期短、环保等。

二、水利枢纽工程中出水闸水泥土搅拌桩施工技术

(一)清理场地。在设备进场以前，先要对场地进行清理，若场地的表层比较硬的话，则注水预搅施工的时候，则要在周围开挖排水沟，然后设置集水井，它的位置要以不对搅拌桩施工为基础。还要经常对沉淀的杂物进行清除，并要确保流水的通畅。而主排水沟在上游进行设置，其他的辅助排水沟则是把水集中排到主排水沟中，由主排水沟汇集以后，集中向外进行排水，如果场地太软的时候，则要对其进行铺设粗砂或者碎石垫层。

(二)水泥搅拌桩工艺

(1)施工前的测量工作。边桩控制桩是通过全站仪器进行测量的，同时对深搅桩轴线进行测量，测量合格以后，再制作控制桩，并确定好桩位的具体位置，并通过竹筷进行标注，安放好桩机，在此基础上，对水准点进行布置，这些临时水准点的范围沿线施工距离是50m左右，在进行施工的时候，也可以作为桩顶标高的控制参考，它也成了对于桩顶标高进行控制的一个主要数据。

(2)桩机位置。为了准确对准桩位与钻头，那么先要对装机进行移动，待位置对准以后，再通过水平尺对桩机调平。若地面出现不平的现象，也要保证起重设备位于水平的位置上，这样便可以使搅拌桩垂直施工，同时，为了能够对机架水平进行确定，可以通过铅垂球对垂直度进行控制。

(3)水泥浆。在搅拌机没有运用以前，先要对水泥浆比例进行设计，并按照设计配比，再进行拌合，在未压浆时，集料斗中要加水泥浆，水泥的使用是按照83kg/m2，同时，按照1:1的水和灰进行搅拌。

(4)喷浆下沉施工。对桩基定位进行检查完成后，就要把搅拌机用钢丝绳挂在起重机的上面，然后再通过砂浆泵与搅拌机用的浆胶管分别进行连接，待冷却水循环系统正常运转以后，再对搅拌机进一步进行启动，同时，要放松钢丝绳，按照搅拌机的重量下沉，在下沉的过程中，要注意要缓慢进行，直到下沉到所要求的深度，通过电流检测表对下沉速度进行控制。通常情况下，使用70A内的工作电流和1-1.4m/min的速度下沉。在速度慢的时候，为了可以使钻井顺利，在输浆系统中可以适当补充清水。

(5)提升喷浆过程中的设备。若搅拌机已钻到所要求的深度，那么，就要对所钻的深度进行检查，待检查合格后，方可开启灰泵，而水泥浆则是通过中心管压到桩底，在进行搅拌的过程中，完成了喷浆工作，最后提出地面，通过转动二档反转速度，待达到2/3规定的灰浆总量的时候，便能够将搅拌机提升了，与此同时，还要确保持续喷浆，在提升的时候，要把握好速度，并按照设计好的速度进行施工，通常提升的速度是0.31-0.49m/min，首次喷浆量也要控制在设计的范围以内，是设计喷浆量的71%。

(6)复搅技术。在提升、喷浆和搅拌都达到了所要求的高度时，就要立刻停止提升，然后把系统的传动改成了正传，同时还要停止喷浆，并向下进行复搅，向下复搅的速度要控制在二档，并逐步下搅到所要设计的深度。

(7)重复提升搅拌。当复搅到所规定的位置以后，让传动系统转动反向进行旋转，同时对于灰浆进行开启，并在喷浆过程中，不断进行搅拌与提升，待搅拌机提升出地面以后，桩体的施工也就能够完成了。

(三)搅拌桩存在的问题与处理措施。在出水闸水泥土搅拌桩在实际进行施工的过程中，搅拌桩会产生桩头下沉，并且下沉深度在1.3-2.0m左右。在施工的时候，产生这样的现象，主要是由于粉细砂层的土质所造成的，而含水量是非常大，基坑处于水位下，施工所采取的策略是降水，施工中会产生粉细的砂层，另外，随着排除流水的细砂和水泥浆的操作，将会使桩体产生下沉。通过对于下沉原因的分析，再通过回填基坑进行处理，回填砂石料到达1米厚的时候，若降水停止了，则要进行拌合施工，在搅拌桩长度设计过程中，增加了1米，然后再分区进行填筑，开始使用出水泥土搅拌桩技术进行施工，这样便可以有效解决了下沉的问题。

(四)桩体负荷的检测

(1)单桩的检测。采取的是慢速维持的方法，通过使用此方法进行试验，将负荷逐级进行加载，在试验的时候，试验的负荷增加了两倍，卸载是四级，而加载则是八级，而承压板的面积是1.59m2。然后，在上边再堆砌沙袋，使其产生了反力的效果。(2)检测单桩的荷载试验。试验方法同样也采取的是慢速维持法进行的，在进行加载时，可以采取手动油泵逐级进行加载。负荷加载量每级是56KN，在初次负荷加载的时候，要达到荷载的两倍，从第二次负荷加载开始，就要对特定的荷载值进行固定，并通过搭建堆砌平台后完成加载工作，同样，堆砌沙袋，进而形成了反力装置。(3)轻型触探检测。轻型触探在进行检测的时候，首先要把锥头放置在四分之一处，然后通过穿心锤进行敲击，每打入100mm就要做好登记，当达到50以上的时候，就要停止。锤击数在10以下，则确定是不达标。在检测时，所有桩的锤击数都要控制在15次以上，强度也要达到相关的要求。对于桩芯取样进行观察的时候，则要看到均匀喷浆，并且没有夹泥的现象。(4)试验后的结果分析。荷载试验单桩竖向抗压到达一定的要求后，单桩地基也达到了荷载的承载力，并且符合了荷载设计的要求。