摘要：近些年来我国水利工程建设规模逐渐扩大，地基处理作为水利工程最为重要组成部分，地基处理工作是设计以及施工中必须面对的基础问题，为了保证其稳定性，可以应用水泥搅拌桩技术进行施工，本文则论述了水利工程中水泥搅拌桩的设计以及施工技术探讨。
关键词：水利工程；水泥搅拌桩；设计；施工
引言
我国经济发展迅速，对各类基建设施的要求也越来越高，水利工程建设规模逐年增加。在水利工程建设中不可避免地需要面对软土地基的处理问题，水泥搅拌桩技术能够达到良好的处理目标。水泥搅拌桩利用水泥作为固化剂，使用专用钻头在地基深处进行强制拌和，配合其他材料在一定范围内将软土和固化剂混合在一起形成桩体，软土硬结达到提升地基整体强度的目的。采用水泥搅拌桩处理软土地基效果非常显著，且处理完成后可以快速投入使用。
1、水泥搅拌软基加固机理及类型
立足水利工程建设，软土地十分常见，在地基类型中成为不容忽视的内容。从特征上分析，这种地基承载能力相对较差，含水量较高，很容易出现不均匀沉降问题。因此，要重视落实软土地基的有效处理，将其作为整个水利工程的重要内容，视为关键点与要点。为了实现有效应对，要将水泥桩技术进行合理应用，发挥其技术优势，强化加固效果的实现，切实增强地基承载水平，达到降低沉降量的目的。
在处理水利工程的时候水泥搅拌桩技术非常的实用，其可以同天然的地基形成一组深层的搅拌复合地基，其含有的基本工艺分类，首先，水泥浆液搅拌法。从流程上分析，需要先在地面进行水泥桩的制作，而后传递至地下，促使其与地基土实现混合与搅拌。在完成固化之后，强化地基土物理力学性能的增强。其次是水泥粉搅拌法。这种工艺需要借助空气压缩，促使处于干燥与松散状态的水泥土抵达地下，实现与地基土拌合的目的。鉴于地基中存在孔隙水，诱发水化反应，而后实现固结的目的，达到对地基性能改善的目的。
2、水利工程软基中水泥搅拌桩技术应用
2.1、施工前准备
事先平整施工区域，将桩位地上、地下的障碍清除干净，对于低洼处要及时进行黏土回填，不得使用杂土回填。选择等级强度、质量满足要求的普通硅酸盐袋装水泥，并提前将水泥样品送至指定试验室进行检验。施工过程中涉及的各类设备、机具要配备完善的监测控制设备，以便能够有效控制水泥浆用量，各类施工机械要具备良好性能，及时安排专人进行设备维保，确保设备运行稳定，在设备正式投入使用前，要经监理工程师和项目经理部进行检查验收。
2.2、全方位落实施工流程与环节
首先，借助起重机或者塔架，将搅拌机进行悬吊，保障其达到目标桩位[2]。同时，对其进行检验与调整，保障对钻机呈现对中状态，将偏差控制在1%的范围。其次，仔细观察，一旦搅拌机冷却水循环呈现正常状态，需要启动搅拌电机，放松起重机钢丝，促使其沿着导向架切土下沉。再次，针对水泥桩的浇筑，需要以预先设置的配比进行操作，同时，要在搅拌机抵达设计深度之后。与此同时，水泥浆液的拌制需要采取二次搅拌的办法，一般处于滤网过滤之后。同时，水泥浆液的导入需要依靠集料斗，最终完成压浆体。第四，重视提升喷浆搅拌。当搅拌机抵达涉及深度，发动灰浆泵，将水泥压入地基深处，同时，保障喷浆与旋转的同步性，以设计要求为标准，合理提升搅拌机的速度。
2.3、加强质量评定
当前，水利工程中常见的水泥桩搅拌类型有：一类搅拌桩、二类搅拌桩和三类搅拌桩。搅拌桩类型不同，质量评定标准与方法也有所不同。其中，评定一类搅拌桩质量的参考依据为：桩体设计图纸，最终成桩情况与施工图纸、工程设计中要求相符，且桩身整体强度达到标准要求，可以从桩体中取出完成的芯样，芯样形成呈短柱状，少数局部呈块状、片状。经统计，块状、片状以及柱状的取芯率要高于80%，且喷浆均匀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆评定第二类搅拌桩为良桩的主要依据为：桩体表面平整度、光滑，水泥搅拌桩尺寸大小等与工程设计相比，在取芯样检测过程中，大部分水泥搅拌桩都能取出完成的芯样，极少有桩体取出的芯样存在断裂问题，且取出的芯样整体以柱状、片状、短柱状为主，极少数为松散状，取出柱状、短柱状与片状的概率要高于65%，如果取芯率低于65%，则需要保证整个桩身喷浆均匀，不存在断浆情况，此外，实际贯击数要大于设计要求。当水泥搅拌桩达到以上要求后，方判定质量合格。评定第三类搅拌桩为不合格桩的主要依据为，标贯击数比设计要求小，芯样片状、柱状总体取芯率未超过65%，同时，取出的芯样以松散状、片状为主，仅有少部分为柱状、短柱状，且桩身整体喷浆不均匀，存在断浆现象，则此类桩为不合格桩。在进行水泥搅拌桩质量评定过程中，需及时做好记录工作，以保证质量评定工作的有效性。
在水利工程中，水泥搅拌桩质量评定分为两大部分：单桩质量评定和整体质量评定。在总体质量评定阶段，主要评定标准为：工程设计要求，根据工程设计判断实际成桩质量；对单个桩的成桩有效性进行统计，即当一类桩体总数大于60%时，整体施工质量达到工程要求。
3、水泥搅拌桩针对性技术措施
如果在整个施工过程中如果发现下沉速度太慢,阻力太大等环节,需要通过输浆管适当送水稀释土体以利钻进。
在施工中需采用流量泵控制喷浆速度,注浆泵出口压力保持在一定压力范围内。
当设备准备就位时整体必须平整,并且确保在整个施工过程中不能发生倾斜和移动,机架和钻杆的垂直度偏差不能大于1.0%,在施工过程中采用吊锤观测钻杆的垂直度,如果发现偏差过大,要立即进行调整。
钻机桩位对中应符合相关规范标准偏差不得大于设计标准。
制备好的水泥浆不能出现离析现象,停置时间不得超过规定时间范围内,若水泥浆停置时间过长,一定不能使用,以确保工程质量。
在整个施工过程中,施工单位必须严格按照试桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度;为确保施工质量、提高工作效率、减少水泥浪费,尽量保持连续施工,输浆阶段要保证足够的输浆压力,连续供浆;如因故短时间停浆,将搅拌头下沉到标准停浆点以下,等待恢复供浆后再喷浆搅拌;如果停浆超过了规定的时间上限,就要对输浆管路进行全面清洗,以防止水泥浆在管路中凝结影响施工。
在施工中如果因为地下有障碍物等原因造成钻杆无法正常钻进时要及时通知相关人员,以便及时采取相应的补桩措施。
施工过程中需要定期检查搅拌叶片的直径大小,如果发现磨损使叶片直径小于设计桩径必须及时进行更换。
4、结语
地基处理是水利工程建设期间必须重视的问题之一，特别是对于部分软土地基，需要利用水泥搅拌桩技术来保证地基的稳定性。水泥搅拌桩技术应用成本较低、设备要求简单、施工周期较短，有利于提升水利工程建设效率，降低建设成本，是一种相对较好的软基处理方式。因此，需要充分了解水泥搅拌桩在水利工程设计和施工中的应用情况及具体要求，才能更好地发挥其作用，确保水利工程建设顺利开展，为经济、社会发展贡献应有的力量。
参考文献
[1]朱俊杰.水泥搅拌桩技术在三刘闸地基加固中的应用[J].山东水利,2018(12):38-39.
[2]李崇峰.水利施工中水泥搅拌桩技术的应用[J].居舍,2018(34):44.
[3]叶睿.水泥搅拌桩在水利工程中的应用[J].工程建设与设计,2018(16): 131-132+144.
[4]胡振华.水利施工中深层水泥搅拌桩质量检验方法与应用[J].中国高新区,2018(13):202-203.
论文作者:李贵明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：水泥论文; 柱状论文; 地基论文; 水利工程论文; 质量论文; 水利论文; 工程建设论文; 《基层建设》2019年第30期论文;