广东省水利水电第三工程局有限公司 广东东莞 523710
摘要：水闸是水利工程中的重要组成部分，水闸基础处理水平的高低，会对水利工程功能发挥以及运行安全产生极大影响，做好水闸基础的处理，是当前水利工程建设中的重要工作。水泥搅拌桩是一种常用的基础处理技术，本文就结合工程实例，对水闸基础处理中水泥搅拌桩的应用展开探讨。
关键词：水泥搅拌桩；水闸；基础处理；应用
近些年来，随着我国对水利工程重视程度的提高，水利工程建设发展迅猛，对社会经济发展发挥着重大作用。水闸作为水利工程的主要建筑物，在实际建设中，面临着一些施工困难，特别是遇到软土地基时，基础处理不到位，会降低水闸施工质量，给水利工程运行埋下安全隐患[1]。对此，本文就探讨水泥搅拌桩在水闸基础处理中的应用，为水闸施工提供一定帮助。
一、工程概况
本工程为清远市大燕河整治工程，工程总库容0.67亿m3，电站总装机容量960kW，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物3级，次要建筑物4级，临时建筑物5级，工程正常蓄水位为10.5m，设计洪水标准为30年一遇，对应水位14.93m；校核洪水标准为100年一遇，对应水位15.14m，主要建筑物包括拦河闸、门库、两岸连接建筑物等。
拦河闸溢流前缘总宽度为200.6m，闸孔总净宽168m，分14孔布置，单孔净宽12m，闸基高程2.5m，堰顶高程4.5m，闸墩顶高程17.8m，闸底板顺水流方向的长度为20m，闸墩顶部顺水流方向长度为23m。
根据地质资料，坝轴线河床覆盖层厚度4.0m～23.8m，其中粉质粘土层厚1.3m～10.8m；淤泥、淤泥质土层厚2.9m～10.1m；粉砂层厚0.6m～5.6m；中粗砂层厚1.3m～6.2m。为满足地基承载力要求和渗透稳定，闸基采用水泥搅拌桩复合地基的方式进行处理，防渗墙采用双排连体水泥搅拌桩，桩径均为500mm。
拦河闸采用底流消能，消力池总长41.0m，内设消力墩，消力池末端设双排连体搅拌桩防冲墙，桩径500mm，后接格宾石笼海漫，长60.0m，坡度为1∶10，海漫末端设抛石防冲槽，槽深2.0m，顶宽4.0m。
闸基采用水泥搅拌桩复合地基的方式进行处理，防渗墙采用双排连体水泥搅拌桩。
二、水泥搅拌桩在水闸基础处理中的应用
（一）水泥搅拌桩设计方案
在本工程中，拦河闸的基础处理中应用水泥搅拌桩，其作用主要是加固地基，施工区域在拦河闸底板和消力池底板范围内，工程量112235.93m，拦河闸底板范围内采用1000mm间距、桩径500mm，梅花型布置，消力池底板范围内采用1500mm间距、桩径500mm，梅花型布置。
（二）水泥搅拌桩应用技术要点
1.做好施工前的准备工作
准备工作是后续施工顺利进行的基本保障，在水泥搅拌桩施工前，应当做好的准备工作包括：（1）熟悉设计方案，根据施工控制网进行轴线的放样，准确定位桩位；（2）做好施工供电、供水管线的布置及安装以及设备进场组装及调试等，为施工创造良好条件；（3）根据施工需要，在施工现场，布置好浆搅拌系统及材料仓库；（4）按照工程施工需求以及实际施工场地情况等，选择合适的施工机械与材料，就本工程来说，搅拌桩施工采用的机械是DZB-600型动力头式深层搅拌桩机，其技术参数指标如表1所示，使用的材料是P.042.5普通硅酸盐水泥，掺量为20%，作固化剂使用，水灰比控制在0.45-0.5之间，具体需要根据试验来进行相应调整[2]。
2、施工工艺流程与参数控制
在水泥搅拌桩实际应用过程中，要严格遵循相应的施工工艺要求，做好各个施工环节的控制，才能确保施工质量达到预期目标。对于本水闸基础处理，结合以往施工经验，施工工艺拟设为“四搅三喷”，其工艺流程示意图可见图1，具体施工环节与要点包括：
图1：水泥搅拌桩施工工艺流程图
（a-桩机就位，b-钻进，c-提升搅拌、喷浆，d-钻进搅拌、喷浆，e-重复提升搅拌、喷浆，f-成桩完毕）
第一，安装搅拌施工设备。将搅拌桩机及配套设备安装到相应的施工区域，并将其固定牢固，之后，移动调平主机，使钻头对准孔位，调整钻头垂直度，以防出现设备倒塌、钻孔钻偏等问题。
第二，钻进施工控制。在搅拌机安装好之后，接电启动，使钻头正向旋转，进行钻进作业。在此过程中，为避免出现钻头上喷射口被堵塞的情况，需要适当喷浆，提高钻进效率；同时，可适当减小负载扭矩，来确保钻进过程的顺利。
第三，提升搅拌、喷浆施工控制。在钻机达到设计的深度后，即满足桩长要求后，维持钻机位置不变，原地进行半分张的喷浆后，再进行提钻操作；提钻操作需要将钻头反向匀速旋转，保证提钻过程的匀速，直到达到预定停浆标高（高于设计桩顶500mm）为止。在提钻过程中，钻机的旋转速度、提升速度以及喷浆压力、喷浆量等都需要通过现场试验，来确定具体的操作参数。
第四，钻进搅拌、喷浆施工。在钻机提升至预定停浆标高后，再正转匀速钻进喷浆至设计桩长，在此过程中，钻机的旋转速度、钻进速度以及喷浆压力、喷浆量等也都需要通过现场试验，来确定具体的操作参数。
（5）重复提升搅拌、喷浆施工。按照上述操作步骤“3”操作方式，来重复钻孔提升搅拌、喷浆施工的过程。
（6）成桩完毕。当钻头提升至高出设计桩顶500mm时，停止喷浆，将钻头提出地面；至此制桩完成，开动注浆泵，清洗管路中残存的水泥浆或移机至另一桩位施工[3]。
在上述整个水泥搅拌桩施工过程中，需要涉及到许多施工参数指标，如果任何一个参数指标控制不到位，都会对整个水泥搅拌桩施工质量产生一定程度的影响，进而降低水闸基础处理效果，所以，还需要加强对施工工艺参数的控制。
在水泥搅拌桩施工中，各项施工工艺参数通用范围以及本工程参数控制要点具体如表3所示。
结语：
综上所述，水泥搅拌桩是一种较为成熟的基础处理技术，具有施工简便、无振动、无噪声、无污染以及对邻近建筑物影响小、桩体成壁可起到良好隔水帷幕作用等突出优势，掌握其应用要点，将其准确应用于水闸基础处理当中，对水利工程建设质量、安全性的提升有着重要意义。
参考文献：
[1]陈志坚.水泥搅拌桩在水闸基础中的应用[J].经营管理者，2012，15：367.
[2]温祖经，李东广，梁孝蒙.浅谈水泥搅拌桩在水利工程中软基础处理的应用技术[J].城市建筑，2012，15：60+63.
[3]卢俊昌，赵适剑，王锡雁.水泥搅拌桩在广昌水闸软基处理中的应用[J].珠江现代建设，1999，05：20-22+33.
论文作者:吴光斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/12
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