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摘要:近年来,我国水利工程建设规模不断扩大,其中地基处理是水利工程的重要组成部分。地基处理是设计和施工过程中必须面对的一个基本问题。在水利工程施工过程中,经常遇到软土地基。为提高其稳定性,可采用水泥搅拌桩技术进行处理。与其他软基处理方法相比,水泥搅拌桩技术具有施工方便、造价低等优点,可以有效地保证水利工程地基的稳定性。在此基础上,本文探讨了水泥搅拌桩在水利工程软基中的设计与施工,以供参考。
关键词:水利工程;软基;水泥搅拌桩;设计;施工
在水利工程建设中,不可避免地要面对软土地基处理的问题。水泥搅拌桩技术可以达到良好的处理效果。水泥搅拌桩采用水泥作固化剂,采用专用钻头在地基深处进行搅拌,将一定范围内的软土和固化剂与其它材料结合形成桩身,从而提高地基的整体强度。水泥搅拌桩处理软土地基的效果非常显著,可以在处理后迅速投入使用。
一、水搅搅拌桩技术概述
1.1 水泥搅拌桩加固软基的基本原理
在水泥搅拌桩中,主要是使用相应的深层搅拌设备,然后将固化剂、软土以及掺和剂等进行充分搅拌,在此基础上可以使固化剂以及土体之间发生相应的理化反应,这样就能形成具有一定强度的水泥土加固体,从而使软土地基逐渐出现硬结状态,这就在很大程度上提升了水利工程项目软体地基稳定性与牢固性。通常情况下,与其他处理技术相比,水泥搅拌桩技术在使用过程中可以发挥出非常多的优势,不但能减少施工成本的投入,并且还能对环境污染问题进行有效缓解。
1.2 水泥搅拌桩技术成桩工艺的类型
一般情况下,水泥搅拌桩与天然地基共同组合而成了深层搅拌桩复合地基,成桩工艺类型主要体现在了以下几个方面:第一,水泥浆液搅拌成桩。在水泥搅拌施工工作开展之前,首先需要将水泥材料调制成相应的水泥浆,当调制完成之后,用过管道将水泥浆输送到地下,与地基土体之间进行有效融合,在搅拌后等待土体凝固,从而在一定程度上提升软土地基的物理特点;第二,水泥粉搅拌成桩。在面对比较松散的水泥粉时,首先需要采用压缩空气将其传输到地下,与地基土之间进行融合,利用软土地基当中存在的孔隙水,最终在发生水化反应之后可以达到一种凝结的状态,从而进一步提升软土地基的物理特点;第三,水泥土桩夯实。在这一过程中应该选择使用比较单一的土质材料,严格参照相应的比例与水泥材料之间进行均匀拌和,将融合之后的水泥分层回填传输到桩孔当中,在此基础上进行相应的夯实处理工作,从而保证最终水泥土桩质地的均匀性,在强
二、利工程软基中水泥搅拌桩技术应用
2.1水泥搅拌桩技术设计应用过程中的注意事项
水泥搅拌桩技术应用前要进行试桩,检验复合地基是否满足水利工程建设设计标准,并结合现场试桩结果确定桩基制作工艺流程、水泥掺入比例,关注桩基的均匀性。试桩可以选择非主要的地基部位进行作业,且不少于4根。试制桩间距要满足水利工程标准建设要求。现场进行试验时,要提交相应的生产性试验计划,并报送相关人员进行审批,设计人员要关注试验成果,关注其制桩工艺要求、试验数据等内容。水泥搅拌桩及处理后的复合地基相关参数应满足工程设计标准,所采用的设备、成桩机具等性能、指标、参数必须满足水利工程施工标准要求。
2.2 水泥搅拌桩技术施工应用
在水泥搅拌桩技术应用过程中,其具体流程主要体现在了以下几个方面:第一,施工前的准备工作。在施工工作开展职权,首先应该保证整个施工区域的平整性,对现场中存在的障碍物进行全面清理,如果存在一些低洼地面时,需要及时进行填土,在这一过程中需要注意不可以使用杂土进行回填。在对水泥材料进行选择时,应该保证在等级强度以及质量等满足满足相应的标准要求,并在第一时间内将水泥材料样本送到实验室中进行检测。针对于施工过程中可能使用到的施工设备以及施工机械等,一定要专门配备相应的检测控制仪器,在此基础带上才能对水泥浆用量进行合理控制。另外,应该对施工现场中的施工机械设备使用性能进行全面检测,并在一定的时间内将相应的维修保养工作进行全面落实,从而保证设备使用过程中的有效性;第二,现场的施工顺序。首先,严格按照桩机设计方案中的相关内容完成桩位放样工作,同时对每一处桩机的具体位置进行明确。其次,结合最终的桩位放样结果,对钻机安装地点、检验以及钻机调整等工作进行明确;最后,当钻机启动之后,需要转入到设计方案中所规定的深度,同时启动高压注浆泵,通过管道将水泥浆注入到正在搅拌的土层当中,保证水泥与土层之间的均匀搅拌。另外,在搅拌过程中应该安排专门的人员做好数据记录工作,从而可以对整个现场钻进情况进行全面掌握。第三,施工注意事项。开钻前应清洗管道,并检查是否存在堵塞现象,待冲洗用水排放干净后才能正式开始下钻。开钻前要在钻机上悬挂吊锤,确保桩体垂直度满足设计标准要求,钻进过程中可以通过吊锤与钻杆上、下、左、右距离控制钻进角度。检查成型搅拌桩水泥用量、泥浆拌制罐数、压浆期间是否断浆,合理控制喷浆搅拌、提升时间及复搅次数。控制桩体水泥浆用量、每米掺合量,在施工现场设置水泥浆比重测试仪器,以便现场工作人员可以随时对水泥浆水灰比进行抽检,确保水灰比能够满足设计标准要求。水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺,首次下钻为避免堵管可带浆下钻,控制喷浆量即可,严禁带水下钻,每根成桩时间应不少于40min,喷浆压力不小于0.4MPa。为保证水泥搅拌桩整体质量,首次提钻喷浆时要在桩底进行短暂停留磨桩端,上提钻机时将余下水泥浆全部喷人桩体。在到达桩顶时要磨桩头。搅拌桩施工使用叶缘喷浆搅拌头,浆液离开叶片可以向桩体中心移动,随叶片转动,浆液在桩体土层中的分布较为均匀。现场施工要严格控制喷浆和停浆时间,开钻后要保持连续作业,严禁未喷浆情况下进行钻杆提升作业,并严格控制储浆罐内浆液储量。施工中若发现喷浆量不足,需要依照标准进行整桩复搅、复喷,若遇不可控因素导致喷浆中断,应记录相应深度数值,12h内补喷处理,超12h应进行补桩。
三、结语
总而言之,在水泥搅拌桩技术在应用过程中,可以有效减少成本方面的投入,对于施工要求较低,同时涉及到的施工周期也比较短,对于提升整个水利工程项目施工效率和質量有着非常重要的作用水。因此,一定要加强对水泥搅拌桩技术的研究工作,同时对水泥搅拌桩技术应用过程中需要注意的事项进行明确,在此基础上才能将水泥搅拌桩技术的作用充分发挥出来,从而保证水利工程项目建设工作可以实现顺利开展。
参考文献:
[1] 胡永安 . 水利工程软基中水泥搅拌桩的设计及施工探讨 [J].工程建设与设计 ,2020(03):126-128.
[2] 徐莉 . 探讨水利工程中水泥搅拌桩的质量检测技术 [J]. 工程建设与设计 ,2019(22):118-119.
(作者单位:黑龙江省水利水电集团第三工程有限公司)
关键词:水利工程;软基;水泥搅拌桩;设计;施工
在水利工程建设中,不可避免地要面对软土地基处理的问题。水泥搅拌桩技术可以达到良好的处理效果。水泥搅拌桩采用水泥作固化剂,采用专用钻头在地基深处进行搅拌,将一定范围内的软土和固化剂与其它材料结合形成桩身,从而提高地基的整体强度。水泥搅拌桩处理软土地基的效果非常显著,可以在处理后迅速投入使用。
一、水搅搅拌桩技术概述
1.1 水泥搅拌桩加固软基的基本原理
在水泥搅拌桩中,主要是使用相应的深层搅拌设备,然后将固化剂、软土以及掺和剂等进行充分搅拌,在此基础上可以使固化剂以及土体之间发生相应的理化反应,这样就能形成具有一定强度的水泥土加固体,从而使软土地基逐渐出现硬结状态,这就在很大程度上提升了水利工程项目软体地基稳定性与牢固性。通常情况下,与其他处理技术相比,水泥搅拌桩技术在使用过程中可以发挥出非常多的优势,不但能减少施工成本的投入,并且还能对环境污染问题进行有效缓解。
1.2 水泥搅拌桩技术成桩工艺的类型
一般情况下,水泥搅拌桩与天然地基共同组合而成了深层搅拌桩复合地基,成桩工艺类型主要体现在了以下几个方面:第一,水泥浆液搅拌成桩。在水泥搅拌施工工作开展之前,首先需要将水泥材料调制成相应的水泥浆,当调制完成之后,用过管道将水泥浆输送到地下,与地基土体之间进行有效融合,在搅拌后等待土体凝固,从而在一定程度上提升软土地基的物理特点;第二,水泥粉搅拌成桩。在面对比较松散的水泥粉时,首先需要采用压缩空气将其传输到地下,与地基土之间进行融合,利用软土地基当中存在的孔隙水,最终在发生水化反应之后可以达到一种凝结的状态,从而进一步提升软土地基的物理特点;第三,水泥土桩夯实。在这一过程中应该选择使用比较单一的土质材料,严格参照相应的比例与水泥材料之间进行均匀拌和,将融合之后的水泥分层回填传输到桩孔当中,在此基础上进行相应的夯实处理工作,从而保证最终水泥土桩质地的均匀性,在强
二、利工程软基中水泥搅拌桩技术应用
2.1水泥搅拌桩技术设计应用过程中的注意事项
水泥搅拌桩技术应用前要进行试桩,检验复合地基是否满足水利工程建设设计标准,并结合现场试桩结果确定桩基制作工艺流程、水泥掺入比例,关注桩基的均匀性。试桩可以选择非主要的地基部位进行作业,且不少于4根。试制桩间距要满足水利工程标准建设要求。现场进行试验时,要提交相应的生产性试验计划,并报送相关人员进行审批,设计人员要关注试验成果,关注其制桩工艺要求、试验数据等内容。水泥搅拌桩及处理后的复合地基相关参数应满足工程设计标准,所采用的设备、成桩机具等性能、指标、参数必须满足水利工程施工标准要求。
2.2 水泥搅拌桩技术施工应用
在水泥搅拌桩技术应用过程中,其具体流程主要体现在了以下几个方面:第一,施工前的准备工作。在施工工作开展职权,首先应该保证整个施工区域的平整性,对现场中存在的障碍物进行全面清理,如果存在一些低洼地面时,需要及时进行填土,在这一过程中需要注意不可以使用杂土进行回填。在对水泥材料进行选择时,应该保证在等级强度以及质量等满足满足相应的标准要求,并在第一时间内将水泥材料样本送到实验室中进行检测。针对于施工过程中可能使用到的施工设备以及施工机械等,一定要专门配备相应的检测控制仪器,在此基础带上才能对水泥浆用量进行合理控制。另外,应该对施工现场中的施工机械设备使用性能进行全面检测,并在一定的时间内将相应的维修保养工作进行全面落实,从而保证设备使用过程中的有效性;第二,现场的施工顺序。首先,严格按照桩机设计方案中的相关内容完成桩位放样工作,同时对每一处桩机的具体位置进行明确。其次,结合最终的桩位放样结果,对钻机安装地点、检验以及钻机调整等工作进行明确;最后,当钻机启动之后,需要转入到设计方案中所规定的深度,同时启动高压注浆泵,通过管道将水泥浆注入到正在搅拌的土层当中,保证水泥与土层之间的均匀搅拌。另外,在搅拌过程中应该安排专门的人员做好数据记录工作,从而可以对整个现场钻进情况进行全面掌握。第三,施工注意事项。开钻前应清洗管道,并检查是否存在堵塞现象,待冲洗用水排放干净后才能正式开始下钻。开钻前要在钻机上悬挂吊锤,确保桩体垂直度满足设计标准要求,钻进过程中可以通过吊锤与钻杆上、下、左、右距离控制钻进角度。检查成型搅拌桩水泥用量、泥浆拌制罐数、压浆期间是否断浆,合理控制喷浆搅拌、提升时间及复搅次数。控制桩体水泥浆用量、每米掺合量,在施工现场设置水泥浆比重测试仪器,以便现场工作人员可以随时对水泥浆水灰比进行抽检,确保水灰比能够满足设计标准要求。水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺,首次下钻为避免堵管可带浆下钻,控制喷浆量即可,严禁带水下钻,每根成桩时间应不少于40min,喷浆压力不小于0.4MPa。为保证水泥搅拌桩整体质量,首次提钻喷浆时要在桩底进行短暂停留磨桩端,上提钻机时将余下水泥浆全部喷人桩体。在到达桩顶时要磨桩头。搅拌桩施工使用叶缘喷浆搅拌头,浆液离开叶片可以向桩体中心移动,随叶片转动,浆液在桩体土层中的分布较为均匀。现场施工要严格控制喷浆和停浆时间,开钻后要保持连续作业,严禁未喷浆情况下进行钻杆提升作业,并严格控制储浆罐内浆液储量。施工中若发现喷浆量不足,需要依照标准进行整桩复搅、复喷,若遇不可控因素导致喷浆中断,应记录相应深度数值,12h内补喷处理,超12h应进行补桩。
三、结语
总而言之,在水泥搅拌桩技术在应用过程中,可以有效减少成本方面的投入,对于施工要求较低,同时涉及到的施工周期也比较短,对于提升整个水利工程项目施工效率和質量有着非常重要的作用水。因此,一定要加强对水泥搅拌桩技术的研究工作,同时对水泥搅拌桩技术应用过程中需要注意的事项进行明确,在此基础上才能将水泥搅拌桩技术的作用充分发挥出来,从而保证水利工程项目建设工作可以实现顺利开展。
参考文献:
[1] 胡永安 . 水利工程软基中水泥搅拌桩的设计及施工探讨 [J].工程建设与设计 ,2020(03):126-128.
[2] 徐莉 . 探讨水利工程中水泥搅拌桩的质量检测技术 [J]. 工程建设与设计 ,2019(22):118-119.
(作者单位:黑龙江省水利水电集团第三工程有限公司)