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水泥搅拌桩在河堤加固工程中的应用

摘要：本文是我近几年的工作经验总结的，简单的论述水泥搅拌桩河堤加固工程，主要探讨水泥搅拌桩在河堤加固工程中的施工技术。
关键词：水泥搅拌桩；河堤；加固；
1 水泥搅拌桩
水泥搅拌桩主要应用于软土地基加固工程中，较其他工法，有其一定的优越性。其固化剂主要选择水泥作为主剂，在地基深部，利用深层搅拌机械等搅拌固化剂和软土，目的在于通过软土硬结，进而提升地基的强度。其作为进行软土地基处理的一种有效形式和方法，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分拌合，进而发生相应的物理化学反应，地基基础强度得到提升，经过相关处理后，强化加固效果，方便工程顺利投入使用，一定程度上可以避免出现经济损失。水泥搅拌桩主要适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉质土等。依据材料的喷射状态主要又分为两种工法：湿法、干法。其中，湿法材料主要以水泥浆为主，均匀拌和，较容易进行复搅；此外，干法材料主要是利用水泥干粉，水泥土硬结时间较短，能提高桩间的强度。
2 水泥搅拌桩河堤加固工程施工
2.1 水泥搅拌桩河堤加固工程施工前的准备工作
1） 确保水泥搅拌桩施工的场地需平整无杂物。对于桩位附近地表以及地下的一切可造成施工困难的障碍物进行清理。施工场地若是处于低洼地带，可回填粘土，注意避免杂土回填。2） 水泥搅拌桩施工材料的选择。进行水泥搅拌桩施工所利用的材料可选择盐袋装水泥，等级合格、强度普通即可，这样可方便计量。在材料投入使用前，施工承包人需将相应的材料样品送至相关的试验室进行材料检验，确保材料合格。3） 水泥搅拌桩的施工记录。进行水泥搅拌桩的施工设备配备相应的计算机及打印仪器，方便随时了解水泥搅拌过程，此外，作为工程的监理单位可定期汇总施工记录，进而工程进度不受到影响。4） 水泥搅拌桩的施工设备。施工设备是否具备良好性能一定程度上影响着工程的施工质量是否受到影响，因此，在钻机进行开钻施工前，对施工设备进行相应的检验，待合格后可开钻施工。
2.2 水泥搅拌桩河堤加固工程的施工过程
首先，在正式开钻前进行桩位放样，参照相应的桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。钻进：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中，记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升：采用二喷四搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位，重复上述过程细碎机。
2.3水泥搅拌桩工程的施工质量控制
1） 开始进行水泥搅拌桩开钻施工前，需对整个管道进行清洁工作，同时还应检查管道是否有堵塞状况，做好管道清理工作后可着手进行开钻作业。2） 水泥搅拌桩的桩体垂直度要符合相关的施工规范要求，可将吊锤悬挂于施工主设备上方，保持吊锤和钻杆相平行的状态来保证桩体的垂直度。3） 施工中要考虑到成型的水泥搅拌桩的质量控制，其关键在于水泥用量的计量、压浆过程中是否出现断浆状况，还包括复搅次数的计算等等。4） 在施工过程中，为确保桩体的水泥浆用量和单位米掺和量达到相应的规范要求，每一施工设备都应配备计算机等技术设备，随时进行施工记录。为施工质量检查提供方便。5） 在进行水泥搅拌作业的过程中，应注意水泥搅拌的配合比，例如：水灰比在0.45～0.50、水泥掺量 12％、每米掺灰量 46.25kg 等等。6） 水泥搅拌桩施工工艺主要是二喷四搅。当完成初次下钻施工时，可能存在堵管现象，可带浆下钻，同时，喷浆量不应超过总量的一半，同时，在施工过程中禁止带水下钻作业。此外，低档操控进行初次的开钻作业，在进行复搅施工时，可相应地提高档位。正常的成桩时间需高于四十分钟，喷浆压力大于0.4MPa。7） 为保证水泥搅拌桩的整体质量，初次进行提钻喷浆时，需在搅拌桩底部以及桩顶部位停留三十秒，分别进行磨桩端以及磨桩头作业。8） 在水泥搅拌桩施工过程中，通常会利用到的搅拌头是叶缘喷浆。该搅拌头的搅拌叶片的最外沿就是喷浆口，在作业过程中，浆液可均匀地喷落在水泥桩桩体范围内。经过不断的实践证明和经验总结，能够有效做到喷浆中的搅拌均匀的搅拌头就是叶缘喷浆。9） 严格把关喷浆以及停浆时间，做好施工质量控制。每根桩进行开钻作业后不得中断施工，需连续喷浆。钻杆提升作业需在喷浆状态下进行。此外，储浆罐内的储浆量需高于每根桩体喷浆用量五十千克。一旦出现储浆量不足的情况，严禁进行下一根桩的作业。10） 在施工过程中也会经常遇到喷浆量不足的情况，一旦出现该状况，需依照工程师的要求，进行整桩复搅，同时密切注意，进行复喷的喷浆量应大于预期用量。此外，还会出现断电、设备故障等问题导致喷浆中断，此时须及时将中断深度做出记录。在12 小时内进行补喷并随时记录补喷情况。超过 12小时的情况下，可采取补桩措施。11） 在施工现场的工作人员认真做好施工记录，其包括的内容有：a.施工桩号、施工日期、施工现场的环境条件；b.喷浆深度、停浆标高；c.钻进速度、提升速度以及喷浆量等。
2.4 水泥搅拌桩的质量检查措施
1） 采用轻便触探法检查桩体强度。在成桩 7 天后可便采用轻便触探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻，在桩体中心钻孔取样，观察颜色是否一致，检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系，检查桩体强度是否满足施工设计以及相关规范要求的规定。同时还应注意，利用轻便触探法进行桩体强度检查，其深度通常小于4 米。2） 利用钻芯取样的方法对桩体的完整性进行检查。通常情况下，在水泥搅拌桩成桩28 天后，利用钻芯取样的方法可检查其桩体的完整性是否达到施工设计的要求，还包括水泥搅拌的均匀程度、桩体强度是否达标以及桩体的垂直度都要进行检查。此外，还需补充的是，利用钻芯取样方法进行检查的频率一般不超过1.6%。
3 结语
水泥搅拌桩作为软基处理的有效方法，具有一定的优势性。例如，在施工过程中，施工材料方便可行，成桩速度较快；即使是在施工的过程中，其噪音小，无振动，对环境的污染较小，此外，水泥搅拌桩这一工法的工程造价低。随着水泥搅拌桩施工技艺的不断优化和提升，加之施工设备的现代化应用进程加快，水泥搅拌桩的应用前景也将更加广阔。