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水利工程中水泥搅拌桩软基处理的应用

325 2020-12-02 10:53:34


水利工程中水泥搅拌桩软基处理的应用


   摘要:文章对水泥搅拌桩的软基加固原理进行分析,并探讨其在水利工程中的具体应用,以供参考。
   关键词:水利工程;水泥搅拌桩;软基处理;应用
   1水泥搅拌桩的软基加固原理
   水泥搅拌桩的原理是利用深层搅拌机顺着深度方向强制搅拌固化剂(粉煤灰、石灰粉、水泥粉或是水泥浆等)、软土以及适量的掺合剂,让固化剂与土体产生物理和化学反应,并形成强度良好的水泥土加固体,使软土发生硬结,实现提升地基强度的目的。在水利工程软基处理过程中,水泥搅拌桩是一种常用的方法,相较于其他施工方式而言,该种方法具有成本低、对环境无污染、作业周期短等特点。概括说来,水泥搅拌桩的成桩工艺主要有水泥粉搅拌法、水泥浆液搅拌法及夯实水泥土桩法三种。

   2水泥搅拌桩在水利工程软基处理中的具体应用
   2.1施工准备工作。1)进行场地平整。在开展水泥搅拌桩施工前,需要对场地进行平整,将桩所处位置的杂物、垃圾、石块等清除干净,并且平整、压缩作业场地。如若出现场地低洼的情况,则需要回填黏土,禁止回填杂土。2)实施科学配比。作业人员应当在作业地点采集土样,若有成层土则需要对每层的土样都进行采集,并进行室内配比试验,对不同层的水泥土石块的龄期、掺入水泥量进行测试,确定最优水灰比。采用质量达标的普通硅酸盐袋装水泥进行搅拌桩施工,方便计量工作的开展。3)仔细检验设备、工具。在水泥搅拌桩施工过程中,要确保机械设备的性能稳定与优良。在开钻前,必须由项目经理和监理工程师共同实施检查,检查达标后方可实施作业。4)准备配套设备。施工前需将相关配套设备准备齐全,并配备电脑记录仪与打印设备,确保水泥浆用量的准确及喷浆的控制。2.2施工流程。1)钻机定位。采用塔架或起重器等设备将搅拌机悬吊至特定桩位,对钻机进行调整与检验,严格控制其误差在1%以内。2)预搅下沉。当搅拌机中的冷却水循环正常时,便可将搅拌电机开启,放松起重机钢丝,使搅拌机沿导向架切土下沉。3)水泥浆的配置。当搅拌机下沉至特定深度后,严格根据设计配合比来进行水泥浆的浇注,并采取二次搅拌的方式对水泥浆液进行拌制,首次搅拌完成、滤网过滤后实施二次搅拌,并向集料斗中导入水泥浆液,才能进行压浆。4)提升喷浆搅拌。搅拌机下沉至特定深度后,将灰浆泵启动,将水泥压至地基中,在喷浆的时进行旋转,根据相应要求提升搅拌机。5)反循环提钻并喷水泥浆。提升搅拌机至特定深度顶面标高时,需要确保刚好排空集料斗内的水泥浆。可以在旋转搅拌机的同时将其沉到土内特定深度,然后再将其提升到地面,以确保软土能够与水泥浆有效搅拌。6)开展清洁工作。先将一定量的清水注入集料斗内,启动灰浆泵,将所有管路内剩余的水泥浆清理干净,同时需清理附着于搅拌头上的软土。

   3质量控制措施
   1)开钻前,需要对全部管道进行清洗,同时仔细检查管道内是否出现堵塞的情况,将管道内的水全部排放干净后才能实施下钻作业。2)需要将一吊锤悬挂于主机上,并对吊锤进行控制,确保其和钻杆各个方向的距离相同。此外,还需要着重检查各根成型搅拌桩质量,包括其水泥用量、搅拌水泥浆的罐数、实际压浆时有无断浆情况出现、提升喷浆搅拌的时间和重复搅拌的次数。不仅如此,还需要确保各台机械都配有电脑记录仪,保证桩体水泥浆使用数量及掺合量都与设计要求相符。3)需要在作业现场设置水泥浆比重测定仪,方便工作人员对水泥浆的水灰比进行抽检,确保其与设计要求相符。通常情况下,都是采取二喷四搅的方法来实施水泥搅拌桩作业。首次下钻过程中,需要将喷浆量控制在总量的50%以内,禁止带水下钻,出现防止堵管情况。4)需要采用抵挡来实施首次下钻与提钻,在重复搅拌的情况下,则可以提升一个档位。一般情况下,成桩时间需在40min以上,且喷浆压力在0.4MPa以上。在首次提钻喷浆过程中,需要将其停留于桩底30s,提升时余浆需全部喷入桩体,同时于桩顶部位实施磨桩头,大约需停留30s,以确保水泥搅拌桩的桩身、桩顶与桩端质量。5)严格把控喷浆及停浆时间,一旦开钻,需要确保作业的连续性,切不可中途停止。禁止在停止喷浆时提升钻杆。保证储浆罐的储浆量大于一根桩的用量加50kg,否者不可实施下一根桩的作业。在作业环节出现喷浆量偏低的情况,则需要实施整桩复搅,且复喷量需要在实际用量以上。如果因机械故障导致喷桩暂停的情况,需要立即将其深度记录下来,并于12h内进行补喷,其中补喷重叠段长度需要控制在1m以上。如超出12h则需补桩。
   4结语
   总而言之,水泥搅拌桩是水利工程软基处理中广泛应用的工艺技术,所以在实际应用过程中,必须要正确掌握其施工原理、流程及质量控制措施,确保施工质量。
   参考文献:
[1]刘学峰,金威.试论水利工程水泥搅拌桩施工质量控制要点[J].中国新技术新产品,2012(34):172.
[2]袁秀荣.水利工程水泥搅拌桩施工及注意事项[J].科技创新与应用,2011(24):115.
[3]徐龙.水利工程水泥搅拌桩施工工艺研究[J].科技创新与应用,2014(31):207
作者:唐杏 单位:广东水电二局股份有限公司