航电枢纽工程中泄水闸混凝土搅拌桩技术解析

李嘉　李璟

摘 要：文章结合项目实例，对航电枢纽工程中泄水闸混凝土搅拌桩技术进行全面分析，在阐述施工步骤的基础上，提出了水泥搅拌桩施工中存在的问题以及解决方法。实践证明，混凝土搅拌桩技术应用，施工时没有大量增加水和泥等原材料的使用量，只是改良了水泥量的多少及搅拌所需水灰的比例，优化与简化施工过程，从而达到预期地基的硬度和能够承受的负荷量。此方法，有效地简化了施工繁杂的步骤。

关键词：枢纽工程；泄水闸；混凝土搅拌桩；技术解析

中图分类号：TV553 文献标识码：B 文章编号：1006—7973（2018）6-0064-02

混凝土搅拌桩操作的关键因素是让水泥发挥固化的作用。通过与之相适应的搅拌机器，把土浆和灰粉混合反复拌搅，在其全面达到标准柔韧度之后，就能够与原来路上的基础进行加工形成稳固而耐用的路基，为以后的道路铺设打下坚实的基础。全面应用之后，此法有三大优势：第一、既节能又环保。能够减少大量原材料的使用，也避免在材料加工时带来的大气污染；第二、施工过程中噪音产生较少，噪音污染小；第三、原材料廉价方便。操作简单，一旦发生事故，能够采取及时有效的补救措施。

1 项目情况

某水利工程的泄水闸由穿堤涵洞段、启闭设备、进口检修闸、启闭交通设施、出口防洪闸、闸室下游消力池、闸室上游护坦、进出口翼墙的部分组成。主要采用八孔涵洞，两辆四次连接的技术。闸底板高24.1m，枢纽总长235.1m，进口闸室单孔是8.1×7.3m大小，闸室长15.9m；出口闸室长7.9m，單孔是8.1×7.3m大小，穿堤涵洞长61m，单孔是8.46×7.21m大小，下游消力池和海漫长75.31m，闸上游护坦长57.09m。

2 水泥搅拌桩施工

2.1 具体的操作步骤

2.1.1 放样测量

通过精准仪器测量出符合标准，达到施工要求的具体位置，且需较为精确测量桩位，并使用易认物做出标记，随之把使用的桩机移动到此位置便可进行下一步的操作。水准点作为桩顶高度的重大考虑因素，将其设置在操作地区边缘大约五十米距离处即可。

2.1.2 确定桩基的精确位置

需先确定装机的大致位置，通过判断前后左右地势与状况，必须保障钻头与桩位的准确性，进而精调装机的水平，地势坑洼的区域，需要对其进行处理，良好的水平是操作成功的关键。最后需要采用在机架两边挂铅球锤的方法，确保机器的垂直作业。

2.1.3 水泥浆的制成

通过与之相适用的机器，将水和水泥按照一比一的比例进行搅拌，即可制成水泥浆，大约制成标准的水泥桩需要3991kg水泥。

2.1.4 下沉喷浆的制成

再次检查桩基准确无误后，即可进行下一步作业。首先将搅拌机用钢丝绳与起重机连接牢固，之后把搅拌机和砂浆泵通过浆胶管进行组接。搅拌机冷却水能够确保搅拌机能正常工作，与此同时缓松起重机上的钢丝绳，通过使用导向架让其逐渐下沉，速度控制在1～1.4m最为合适，也可适当借用70安内的电流进行控制。下沉深度为当初的测量规划的深度。如果下沉速度出现异常，大多数情况是慢，这时可采用清水补入到输浆管道的办法增加下钻速度。钻进操作比较重要的一步是首先测量钻具的长短，还要用颜色鲜艳的油漆标明孔深的位置，便于复查。

2.1.5 喷浆与搅拌机升高施工

经过多次测量，发现搅拌机钻深度与标准深度无误后，就能够让灰泵进行作业。将搅拌机调整为反向转动，速度为二挡，用清水把管道中的水泥浆压冲到桩底，搅拌的同时加上喷浆操作，当搅拌机的高度达到预期设计的标准高度时，操作就算完成。在此操作过程中，需要注意的是灰浆量在预期设计的三分之二的时候，就开始旋转提升，此时喷浆操作仍需继续，速度最好控制在 0.31～0.49m/s，第一喷浆量最好在预期规定量的71%。

2.1.6 搅拌机下沉施工

在施工过程中，出现搅拌机上升到预期设定的高度时，就可将机器调成正向转动开始下沉。与此同时，喷浆操作就不需要继续，将搅拌机的速度调为二档开始搅拌下沉，达到预期设计的深度操作就算完成。

2.1.7 多次操作搅拌机，达到标准

先利用正向运转，使搅拌的程度达到标准，然后再开启反向运转，再次进行搅拌。在进行反向作业时，需要灰浆泵的配合，搅拌的同时需要喷浆，当搅拌机完全脱离地面后，桩体的操作就可以结束了。

2.1.8 清理使用的工具

清理工具的方法较为简单，主要使用清水对所使用的机器进行清洗，比如集料斗、灰浆泵、搅拌桩头以及管道中剩下的水泥浆等，对其清理干净，方便下次循环使用。

2.2 搅拌桩施工过程中问题的处理

在搅拌桩施工的过程中，遇到了非常严重的桩头下沉的情况，下沉的深度在1.3～2.1m左右。导致这种情况的出现主要是因为土质为粉细砂层，其含水量较大，基坑处于地下水位的下面，并使用深井降水的施工方法进行施工，使粉细砂层出现了流动，水泥浆和细砂顺着流水排出，从而引起桩体出现了下沉的情况。经过分析和研究后，决定使用砂料对基坑进行回填，回填的厚度为1m，停止基坑降水后，进行拌合施工，在原来的基础上把搅拌桩的长度增加1m，使用分区填筑的方法进行施工，然后进行水泥搅拌桩的施工，有效地解决了桩头下沉的问题。

3 如何复查工程效果

搅拌桩技术的使用省时省料的方法能否达到预期效果，我们可采用两种方法对其进行检验。

第一种，保持慢速加压法，多适用于单桩复合地基的检验。先保持其慢速运动，然后通过手动油泵缓慢增加其承受的重量。第一次，依据预先规划好的承重力的两倍进行检测，然后再进行四倍和八倍的承重力进行检测，直到检测出最大承重力，并和未使用此技术时地基承重力大小进行比较，看经过技术处理后地基的承重力大小是否优于原来地基的承重力大小。在其检测的过程中，能够把工字钢塔和钢梁作为承载重力的工具，可采用为0.82㎡、1.10㎡、1.68㎡大小的承压板。与此同时，采用与检测相适应重量的沙袋当成反力装备进行检测。

第二种，轻型动力触探法。此检验方法需要一个用穿心锤、触探杆、锥头等配合而成的轻型动力触探装置。在进行检测时，第一步需要在桩径1/4处固定锥头；第二步，开始通过用穿心锤大力敲打触探杆，在敲打过程中，触探杆打进100mm时，将捶打的次数记下来，以后也是触探杆打进100mm时，把捶打的次数记录下来。一旦出现触探杆打进100mm时，锤击数大于五十的情况，检测就要完成，说明地基的承重力大于预期的承重力。在检测过程中，如果记录的锤击数小于10时，不符合标准，如果锤击的平均次数大于15，则地基的承重力符合标准。也可通过对桩芯的仔细检查，看其喷浆是否均匀，是否呈现出夹泥的状况。

4 技术经济效益

混凝土搅拌桩的技术，并没有大量增加水和泥等原材料的使用量，只是改良了水泥量的多少及搅拌所需水灰的比例，优化与简化施工过程，就能够达到预期地基的硬度和能够承受的负荷量。此方法，有效地简化了施工繁杂的步骤，并且此预期的工程结束时间提前30多天，水泥也少使用了300吨。节能快捷，还能保证工程高质量高效果的竣工。

5 结语

淤泥与软土等类似的地基最适合采用混凝土搅拌桩的技术进行改善，能够大大提高其负荷承重力。操作时，此技术通过对泄水闸的妥善处理，会大大增强地基的硬度。混凝土搅拌桩的技术经过大量的操作检验，总结出不仅适用于粉细砂与高水位土地中的操作技术，还总结出来与之相关的数据参数等众多参考数据，对此后相关工程的操作有极大的借鉴作用，并使其工程施工更方便快捷。

参考文献：

[1]李季寰.泄水闸施工中水泥土搅拌桩的运用研究[J].湖南水利水电，2017（02）：4-7.

[2]赵飞，程潇雨，王永鹏.高石碑枢纽出泄水闸水泥土搅拌桩施工技术[J].农业科技与装备，2012（07）：68-70.

[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），2012，22（01）：84-87.

[4]张国东.浅谈枫林水利枢纽工程的控制测量[J].吉林水利，2010（04）：63-65.

[5]马洪峰.试论水利枢纽工程坝基灌浆施工优化策略[J].黑龙江科技信息，2015（22）：214.