深層攪拌樁技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用分析

張幸偉 段偉濤

摘 要：水利工程施工中，深層攪拌樁技術(shù)具有比較明顯的優(yōu)點，能夠有效處理地基，實現(xiàn)理想的控制效果。基于此，本文詳細(xì)分析了這項施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，包括概念、優(yōu)點、施工方法、質(zhì)量控制等，希望能夠?qū)崿F(xiàn)理想的施工效果。

關(guān)鍵詞：水利工程;地基處理;深層攪拌樁技術(shù);應(yīng)用

水利工程的建設(shè)發(fā)展對社會經(jīng)濟(jì)和社會進(jìn)步具有重要現(xiàn)實意義，同時對發(fā)電、灌溉和航運(yùn)等方面也具有深遠(yuǎn)的意義，由此，要加強(qiáng)水利工程建設(shè)。在水利工程建設(shè)中，地基作為一種隱蔽性工程，是水利工程建設(shè)的重要內(nèi)容，對水利工程的成敗具有重要影響。一旦地基成型，對其有關(guān)的一系列檢查和補(bǔ)救策略很難實施。現(xiàn)階段，地基處理中使用最為普遍的技術(shù)是深層攪拌樁技術(shù)。因此，對于地基的處理要著重加強(qiáng)深層攪拌樁技術(shù)的控制，從而保障水利工程的施工質(zhì)量。

1 深層攪拌樁技術(shù)概述

1）適用對象。深層攪拌樁技術(shù)也稱為深層水泥攪拌樁技術(shù)，水泥作為一種固化劑，在使用對象強(qiáng)度增加、硬度增大方面有作用，所以適用的地基是軟土地基或非正常地基，比如淤泥質(zhì)地、細(xì)砂地，這種技術(shù)不僅可以加固地基，還可以防止地基發(fā)生水體滲漏現(xiàn)象。

2）深層攪拌樁優(yōu)勢。深層攪拌樁制作過程中，需要用到水泥土，將其加入到自然土中，水泥的流動性會使其很快滲透到自然涂內(nèi)部，待其固化后，水泥土和自然土?xí)纬梢粋€整體，水泥土比重和側(cè)線抗壓強(qiáng)度都比自然土要強(qiáng)，所以和水泥土成為一體的自然土地基在抗壓強(qiáng)度和防滲能力上會有提升。地基整體的承載能力也會變大，地基防滲透長度和范圍也會變大，在這樣的復(fù)合地基上建設(shè)水利工程，水利工程在使用中也不會輕易發(fā)生不均勻沉降問題。

3）樁體質(zhì)量檢測。深層攪拌樁的作用優(yōu)勢建立在樁體質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上，所以在使用前，需要對其進(jìn)行質(zhì)量檢測。檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與相關(guān)的建筑地基施工驗收規(guī)定相一致，在真正檢測過程中，主要將復(fù)合地基作為檢測對象，檢測項目是承載力，要在檢測范圍內(nèi)找到三處以上的檢測對象，來使檢測結(jié)果更加有代表性。主要采取的檢測方法是靜載試驗，在一定量荷載作用下，如果樁體還能保持完好無損，強(qiáng)度沒有下降，證明樁體承載力是合格的。樁體在軟土地基內(nèi)部分布應(yīng)該是均勻的，這需要輕型初探試驗，如果軟土地基不會發(fā)生不均勻塌陷，證明樁體是均勻的。對深層攪拌樁進(jìn)行實驗時，還要將時間控制在成樁之后，要滿足應(yīng)用時間要求。

2 深層攪拌樁技術(shù)的施工方法

1）施工前準(zhǔn)備工作。在施工前，施工單位首先要做好準(zhǔn)備工作，要對施工的流程進(jìn)行優(yōu)化，還要對施工材料以及施工設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測，保證施工材料性能的最優(yōu)性，還要保證施工機(jī)械設(shè)備在水利工程中可以正常的投入使用。在施工的過程中，需要對參數(shù)進(jìn)行特殊的設(shè)定，要控制泵輸送的漿量，還要控制好輸漿的時間以及起吊的時間，在設(shè)定好參數(shù)后，要合理優(yōu)化施工工藝，選擇正確的工藝技術(shù)。在施工前，還需要進(jìn)行試驗，對試樁的數(shù)量進(jìn)行控制。工程監(jiān)理人員需要對原材料的質(zhì)量進(jìn)行控制，尤其是水泥的質(zhì)量，水泥材料的性能如果不高，則會導(dǎo)致地基的施工質(zhì)量不高，施工材料對水利工程的整體質(zhì)量有著直接影響。

2）水泥土配比試驗。施工前的水泥土配比試驗?zāi)軌驅(qū)こ痰挠行нM(jìn)行提供可靠、科學(xué)的參數(shù)支持。比如28d的樁體配比強(qiáng)度為1.50，抗壓強(qiáng)度為1MPa，在施工現(xiàn)場挖取地下5m處的土為樣本，在測定后發(fā)現(xiàn)土樣的含水率為28.6%，配比設(shè)計原料為水泥、水、天然土、外加劑，配比比例為100∶667∶55∶1。參照比例在室內(nèi)選取對應(yīng)的原料，進(jìn)而對施工現(xiàn)場的試樁進(jìn)行施工。第二，工藝試樁。試樁工作的進(jìn)行主要是將施工部位和工程樁的布置來開展的，首先在每段墻體下放置一個試驗樁，在檢驗合格后將其永駐。其次，對施工參數(shù)進(jìn)行確定，最適合的參數(shù)為：鉆井速度為每分鐘1.10m，提升速度為每分鐘0.60～0.80m、噴漿壓力在0.20～0.40MPa之間等。最后，將水泥漿和軟土進(jìn)行強(qiáng)制性攪拌，且盡可能攪拌多次，從而提升水泥的強(qiáng)度。

3）工藝流程。（1）施工定位。結(jié)合實際工程的定位放線結(jié)果，施工中涉及的機(jī)械設(shè)備要在施工區(qū)域內(nèi)的指定位置架設(shè)，而對于成片的樁位施工，則要從工程的中心向外擴(kuò)散式設(shè)置。（2）攪拌系統(tǒng)的下沉。在將深層攪拌機(jī)的輸漿管、輸水管以及電器系統(tǒng)接通后，要對系統(tǒng)的循環(huán)功能進(jìn)行檢查，在確保工作正常后，再將深層攪拌機(jī)的電機(jī)開啟。此時，攪拌系統(tǒng)會順著攪拌機(jī)的導(dǎo)向架逐漸下沉并開始攪拌。（3）水泥漿的拌制。在深層攪拌機(jī)的攪拌系統(tǒng)下沉到深度后，要進(jìn)行水泥漿的拌制。該工程的泥漿拌制材料選擇優(yōu)質(zhì)的膨潤土以及較少的黏土，其配合比重控制在1.1～1.2，膠體率為95%，粘度控制在18～25S，含沙量≤5%。為改善水泥漿的綜合性能，可在水泥漿中添加適量的添加劑。另外，水泥漿在經(jīng)過制漿池、沉淀池和儲存池的3次處理后，方可進(jìn)行灌注使用。（4）攪拌成柱及清洗。在攪拌系統(tǒng)下沉至預(yù)定深度后，開啟灰漿泵并將水泥漿灌注到地基中，同時要將鉆機(jī)緩慢上提。此時，攪拌系統(tǒng)要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)攪拌，確保水泥漿和土層的混合均勻。為了提高樁柱體頂部的強(qiáng)度，在樁柱體頂面以下的1.5m范圍內(nèi)，要進(jìn)行二次灌漿，并根據(jù)施工設(shè)計和土層的分布狀況，在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行來回式的循環(huán)攪拌。樁柱體的施工完成后，利用深層攪拌機(jī)輸水管中的清水將鉆頭沖洗干凈，并移至下一樁柱工位。

3 水利工程地基處理中深層攪拌樁技術(shù)質(zhì)量控制

1）輸漿管堵塞問題。輸漿管堵塞，漿體就無法順暢到達(dá)前臺操作機(jī)械，也就無法正常噴漿。這種問題出現(xiàn)的原因是：漿液中含水量過少，灰漿材料過稠，噴管位置不利于設(shè)備出漿。在停漿或斷漿狀態(tài)下，輸漿管內(nèi)部沒有得到清理，經(jīng)過一定時間后，這些殘余的漿體回固化，管內(nèi)部就會出現(xiàn)堵塞。解決措施：對攪拌樁漿體各種組成成分的配置比進(jìn)行設(shè)計，比如水灰比在0.5狀態(tài)下的漿體才不會發(fā)生堵管現(xiàn)象，在發(fā)生堵管之后，在漿體未固化之前，要及時清洗，停樁部位也要重新打樁。在繼續(xù)施工后，如果堵管現(xiàn)象依舊發(fā)生，則需要考慮其他原因，比如鉆頭噴管位置，在堵管現(xiàn)象中，一般都是攪拌刀片和噴管位置有誤，主要是兩者間距過小，所以相關(guān)人員要做好距離的調(diào)整。

2）機(jī)械的控制。漿液的噴射射程要符合攪拌樁高程要求，在施工中樁端漿液噴射充分，一般采取漿液噴漿座底半分鐘的方式，此時漿液正處于出漿口。所有的攪拌樁樁端所在的平面與地平面保持平行，地基平整度才會得到保證，所以還應(yīng)對攪拌樁與地平面之間的角度進(jìn)行調(diào)控，首先起吊設(shè)備放置上，要保持一定的平整度，使其與導(dǎo)向架呈垂直關(guān)系。對設(shè)備設(shè)施以及地面之間的關(guān)系進(jìn)行檢驗，在垂直度偏差不是河大的情況下，攪拌樁施工可以繼續(xù)。

3）漿體的控制。漿體必須由儲備漿體的設(shè)備提供給攪拌機(jī)，前者運(yùn)行時間要早于后者，兩者要保持同樣的運(yùn)行狀態(tài)，如此才能保證前臺操作機(jī)械不斷噴漿攪拌成樁。操作機(jī)械在噴漿速度和次數(shù)方面，也要控制好，保證地基攪拌樁均勻，不會出現(xiàn)斷樁問題。如果漿體供應(yīng)不及時，機(jī)械呈現(xiàn)出噴漿量變少現(xiàn)象，操作人員要注意對攪拌機(jī)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，減小停漿點。如果機(jī)械設(shè)備不能一氣呵成，連續(xù)施工，還要注意觀察停機(jī)時間，因為時間過長，漿體會固結(jié)硬化。

4 結(jié)束語

綜上所述，水泥攪拌樁技術(shù)在水利工程建設(shè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，能夠提升軟基的承載力，起到防滲的作用。必須結(jié)合實際情況，按照因地制宜的原則，對各項細(xì)節(jié)進(jìn)行控制，強(qiáng)化施工效果，實現(xiàn)地基質(zhì)量的有效提升。同時，必須加強(qiáng)后期質(zhì)量控制，促進(jìn)水利工程的穩(wěn)定發(fā)展。

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