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摘要：水泥搅拌桩技术是以水泥作为同化剂的主要催化剂，利用特制的深层搅拌器械，将固化剂的浆液和粉体进行不断的搅拌混合，使软土充分混合硬结成具有整体性、水合稳定性。同时又有一定黏合强度的桩体的地基。本文对水泥搅拌桩技术在水利工程中的应用情况做简要介绍，并对水泥搅拌桩在水利工程施工过程中的质量控制做出探讨，有一定参考价值。
关键词：水利工程; 水泥搅拌桩; 质量控制
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
0. 引言：利用水泥搅拌桩进行水利施工，有独特的优势，水泥搅拌桩的设备十分简单，施工也很方便，施工的周期较短，造价比其他方法都低，通常比灌注桩的施工方法要节省 30% ～ 50%。所以，近几年以来，水泥搅拌桩技术在水利工程中得到了广泛的推广与应用。水泥搅拌桩的复合地基在水利工程中的运用主要体现在提高地基土的承载能力和抗压强度。
1. 水利施工中的水泥搅拌桩技术应用
( 1) 在水利工程施工中，水泥搅拌技术被广泛的应用于复合地基的形成，作为地基处理的一种特殊方法，桩体与桩间土形成复合地基可以有效的提高地基承载能力，减少地基的变形。在进行地基处理时，水泥搅拌桩常常在加固淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和其他软土等方面有着重要的作用。如上海、江苏、浙江、福建等沿海城市大坝、水力发电站、蓄水池等重要水利工程的地基处理。如广东、上海、江苏、浙江、福建等地的自来水厂、污水厂、泵房、油罐的地基处理，以及浙江、福建、江苏等省近几年来建造的水厂、污水厂、水池大量采用搅拌桩地基处理，用量超过百万平方米。
( 2) 用于水利工程的基坑工程中。水泥搅拌桩技术最初是用于加固软土地基，而在 20 世纪 80 年代末开始用于水利工程的基坑支护，这一应用在水利工程顺利实施之后，上海、江苏、浙江、福建等地的许多水利工程都采用了水泥搅拌桩作为水利工程的支护结构。作为支护结构，水泥搅拌桩近几年来广泛用于深度不大于 5 m 的基坑，而且，大多采用格栅的形式，具有其他围护形式无法比拟的优势。
因为水泥土的挡土墙属于不透水的支护结构，所以，水泥土挡土墙既能够挡土又能够挡水。而水泥搅拌桩属于重力式结构，依靠本身的重量就可以抵抗侧向力保持稳定，不需要其他结构的支撑，也不需要过多的拉锚。基坑内面积较大，便于基坑内机械挖土和地下结构的施工，水泥搅拌桩在基坑的应用，使得基坑的施工简便快速，效率大大提高，而成本费用则大幅降低，所以，具有非常好的社会经济效益。水泥搅拌桩还是加固基坑被动区土体经济有效的技术措施，它能防止被动区土体破坏和管涌现象等。
( 3) 在水利工程中应用于防渗帷幕，水泥土的渗透系数通常都比原状土降低数倍以至几十倍，抗渗性能、抗渗功效大大提高。所以，通常在水利工程中，都将水泥土桩搭接施工组成连续的水泥土帷幕墙，并且在粉土、夹砂层、砂土地基的基坑防渗及堤坝防渗等工程中得到越来越广泛的应用。
在水利工程中，水泥搅拌桩与水泥土桩的组合使用，收到了非常好的效果。近年来，水泥搅拌桩与水泥土桩的组合应用范围在不断地扩展，比如这对组合可以与其他类型的桩共同组成复合地基; 可以与其他材料结合组成复合支护型桩墙，如在水泥土桩中插入预制钢筋混凝土桩或角钢，与钻孔灌注桩、树根桩、土层锚杆等组成复合式支护结构，广泛用于深度大于 5 m的基坑支护。
2. 现场施工质量控制
2.1 工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前，应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5 根），汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数：①满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程：场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆搅拌→成桩结束。
2.2 制浆质量的控制
对于浆液的质量控制是很严格的，一定要按照事先设计好的比例进行拌制，拌制好的浆液不能够静止停放，应该进行不停的搅拌操作，以保证浆液的均匀。在浆液的停置时间上不宜过长也不可以有离析的现象，如果是超过两个小时以上的话，那么在使用的时候就要对标号进行降低；在将浆液倾倒在集料的过程中，要进行过滤程序，以此来避免浆液内出现结块的现象，导致泵体的损坏。
2.3泵送浆液质量的控制
在对浆液进行输送前，一定要保证输送管路潮湿，这样的话，才可以进行顺畅的输送。在对浆液进行泵送的过程中，泵一定要保证有足够的压力和很强的稳定性，以此来保证供浆的连续性，并且拌合的时候一定要均匀。
如果在泵送的过程中，遇到浆液中有硬块堵住了管道，那么立即停止工作，将管道进行拆卸清洗，干净之后再进行工作。
2.4桩长的控制
对于桩长的控制，现在采用的是电子记录仪的工作方式，利用电子记录仪，可以在桩机进行工作的时候，将开钻的时间和终止的时间，浆液在工作中的流量以及钻孔进行中的深度进行记录，在进行开钻的时候，就将电子记录仪打开进行工作，将施工过程中的各种数据进行记录。确定持力层务必精确，桩体通常最多以进入持力层 50 cm 为宜，不应当太过深入，否则将会产生以下严重危害: ①因为持力层底部压力太大，水泥浆液无法渗透，底部无法形成柱桩，最终导致柱桩长不足。②因为持力层底部通常都是黏土或者亚黏土，土质过硬，带浆下钻会增加施工的难度，严重时甚至无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎，多会导致糊钻，土体与钻头混合后形成一个圆柱体，造成柱桩内的土体大量积压，导致掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况发生。
3. 施工后的质量检测控制要点
3.1 桩的质量检测
3.1.1 轻型动力触探检测
施工单位按照5%的检测频率，在成桩 1～3d 内，采用轻型动力触探检测桩身的强度。根据贯入 30cm 的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数，则认为桩的上部强度合格；否则，则认为不合格。
3.1.2 抽芯取样检测
在成桩28d 后采用抽芯取样检测，可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况，桩身的长度、强度和完整性。
3.2 桩的质量評定
3.2.1 单桩评定
第一类桩：
①桩长、桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆现象。②复搅段的桩芯完整且连续，呈柱状，复搅段以下，能取出完整的柱状芯样。③桩身上、中、下段强度均满足设计要求。
第二类桩：
①桩长达到设计要求，整桩喷浆局部不均匀，但无断浆现象。②复搅段的芯样大部分完整，呈现柱状，可制成等高试件做无侧限抗压强度试验，局部松散呈块片状；复搅段以下，能取出芯样，芯样不完整，呈可塑状。③复搅段强度满足设计要求，复搅段以下有一定的强度。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于 65%；当取芯率小于 65%时，标贯击数须大于设计要求。
3.2.2 复合地基承载力评定。
复合地基承载力必须满足设计要求。
4. 施工过程中的水泥管理
在水利工程中，在使用水泥搅拌桩技术之前，应当用清水清洗整个搅拌管道，并检查管道中有无堵塞的现象，以防止搅拌过程中因为堵塞管道而导致工程事故的发生。当管理中的水排尽后，再使用水泥搅拌桩技术。为了保证水泥搅拌桩桩体垂直度能够满足水利工程的规范要求，通常都会在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时，现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
每根桩的正常成桩时间应不少于 40 min，喷浆压力不小于 0． 4 MPa，为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷桨时应在桩底部停留 30 s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30 s。
经过运用证明，“叶缘喷浆”的搅拌头能够较好地解决喷浆中的搅拌不均的问题。在水利工程施工过程中，应当严格控制喷浆的时间和停浆的时间。在每根桩开钻后应当连续作业，不得中断喷桨，否则前面的工程前功尽弃。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升的操作，储浆罐内的储浆应当不小于一根桩的最小用量 50 kg。如果储浆罐内的储浆量小于上述重量的时候，不得进行下一根桩的施工。在施工中一旦发现喷浆量不足，应当按监理工程师的要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如果遇到突然停电、机械故障等原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。
5. 结束语
水利工程是我国的基础性设施建设，一定要将水利工程的质量问题放在首要位置来进行对待。而在对水利工程的软基处理上，是一项有着一定难度的工程，如果在施工的过程中发生了质量问题也是很难进行补救措施的，所以一定要将这项工作进行紧密的安排，确保施工的质量。
参考文献：
[1]龚莉莉.水泥搅拌桩施工质量控制探讨[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2007
[2]黄海田.樊志远;高山;;论水利工程质量监督的改革与发展[J].建筑经济,2010年01期
关键词：水利工程; 水泥搅拌桩; 质量控制
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
0. 引言：利用水泥搅拌桩进行水利施工，有独特的优势，水泥搅拌桩的设备十分简单，施工也很方便，施工的周期较短，造价比其他方法都低，通常比灌注桩的施工方法要节省 30% ～ 50%。所以，近几年以来，水泥搅拌桩技术在水利工程中得到了广泛的推广与应用。水泥搅拌桩的复合地基在水利工程中的运用主要体现在提高地基土的承载能力和抗压强度。
1. 水利施工中的水泥搅拌桩技术应用
( 1) 在水利工程施工中，水泥搅拌技术被广泛的应用于复合地基的形成，作为地基处理的一种特殊方法，桩体与桩间土形成复合地基可以有效的提高地基承载能力，减少地基的变形。在进行地基处理时，水泥搅拌桩常常在加固淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和其他软土等方面有着重要的作用。如上海、江苏、浙江、福建等沿海城市大坝、水力发电站、蓄水池等重要水利工程的地基处理。如广东、上海、江苏、浙江、福建等地的自来水厂、污水厂、泵房、油罐的地基处理，以及浙江、福建、江苏等省近几年来建造的水厂、污水厂、水池大量采用搅拌桩地基处理，用量超过百万平方米。
( 2) 用于水利工程的基坑工程中。水泥搅拌桩技术最初是用于加固软土地基，而在 20 世纪 80 年代末开始用于水利工程的基坑支护，这一应用在水利工程顺利实施之后，上海、江苏、浙江、福建等地的许多水利工程都采用了水泥搅拌桩作为水利工程的支护结构。作为支护结构，水泥搅拌桩近几年来广泛用于深度不大于 5 m 的基坑，而且，大多采用格栅的形式，具有其他围护形式无法比拟的优势。
因为水泥土的挡土墙属于不透水的支护结构，所以，水泥土挡土墙既能够挡土又能够挡水。而水泥搅拌桩属于重力式结构，依靠本身的重量就可以抵抗侧向力保持稳定，不需要其他结构的支撑，也不需要过多的拉锚。基坑内面积较大，便于基坑内机械挖土和地下结构的施工，水泥搅拌桩在基坑的应用，使得基坑的施工简便快速，效率大大提高，而成本费用则大幅降低，所以，具有非常好的社会经济效益。水泥搅拌桩还是加固基坑被动区土体经济有效的技术措施，它能防止被动区土体破坏和管涌现象等。
( 3) 在水利工程中应用于防渗帷幕，水泥土的渗透系数通常都比原状土降低数倍以至几十倍，抗渗性能、抗渗功效大大提高。所以，通常在水利工程中，都将水泥土桩搭接施工组成连续的水泥土帷幕墙，并且在粉土、夹砂层、砂土地基的基坑防渗及堤坝防渗等工程中得到越来越广泛的应用。
在水利工程中，水泥搅拌桩与水泥土桩的组合使用，收到了非常好的效果。近年来，水泥搅拌桩与水泥土桩的组合应用范围在不断地扩展，比如这对组合可以与其他类型的桩共同组成复合地基; 可以与其他材料结合组成复合支护型桩墙，如在水泥土桩中插入预制钢筋混凝土桩或角钢，与钻孔灌注桩、树根桩、土层锚杆等组成复合式支护结构，广泛用于深度大于 5 m的基坑支护。
2. 现场施工质量控制
2.1 工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前，应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5 根），汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数：①满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程：场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆搅拌→成桩结束。
2.2 制浆质量的控制
对于浆液的质量控制是很严格的，一定要按照事先设计好的比例进行拌制，拌制好的浆液不能够静止停放，应该进行不停的搅拌操作，以保证浆液的均匀。在浆液的停置时间上不宜过长也不可以有离析的现象，如果是超过两个小时以上的话，那么在使用的时候就要对标号进行降低；在将浆液倾倒在集料的过程中，要进行过滤程序，以此来避免浆液内出现结块的现象，导致泵体的损坏。
2.3泵送浆液质量的控制
在对浆液进行输送前，一定要保证输送管路潮湿，这样的话，才可以进行顺畅的输送。在对浆液进行泵送的过程中，泵一定要保证有足够的压力和很强的稳定性，以此来保证供浆的连续性，并且拌合的时候一定要均匀。
如果在泵送的过程中，遇到浆液中有硬块堵住了管道，那么立即停止工作，将管道进行拆卸清洗，干净之后再进行工作。
2.4桩长的控制
对于桩长的控制，现在采用的是电子记录仪的工作方式，利用电子记录仪，可以在桩机进行工作的时候，将开钻的时间和终止的时间，浆液在工作中的流量以及钻孔进行中的深度进行记录，在进行开钻的时候，就将电子记录仪打开进行工作，将施工过程中的各种数据进行记录。确定持力层务必精确，桩体通常最多以进入持力层 50 cm 为宜，不应当太过深入，否则将会产生以下严重危害: ①因为持力层底部压力太大，水泥浆液无法渗透，底部无法形成柱桩，最终导致柱桩长不足。②因为持力层底部通常都是黏土或者亚黏土，土质过硬，带浆下钻会增加施工的难度，严重时甚至无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎，多会导致糊钻，土体与钻头混合后形成一个圆柱体，造成柱桩内的土体大量积压，导致掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况发生。
3. 施工后的质量检测控制要点
3.1 桩的质量检测
3.1.1 轻型动力触探检测
施工单位按照5%的检测频率，在成桩 1～3d 内，采用轻型动力触探检测桩身的强度。根据贯入 30cm 的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数，则认为桩的上部强度合格；否则，则认为不合格。
3.1.2 抽芯取样检测
在成桩28d 后采用抽芯取样检测，可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况，桩身的长度、强度和完整性。
3.2 桩的质量評定
3.2.1 单桩评定
第一类桩：
①桩长、桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆现象。②复搅段的桩芯完整且连续，呈柱状，复搅段以下，能取出完整的柱状芯样。③桩身上、中、下段强度均满足设计要求。
第二类桩：
①桩长达到设计要求，整桩喷浆局部不均匀，但无断浆现象。②复搅段的芯样大部分完整，呈现柱状，可制成等高试件做无侧限抗压强度试验，局部松散呈块片状；复搅段以下，能取出芯样，芯样不完整，呈可塑状。③复搅段强度满足设计要求，复搅段以下有一定的强度。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于 65%；当取芯率小于 65%时，标贯击数须大于设计要求。
3.2.2 复合地基承载力评定。
复合地基承载力必须满足设计要求。
4. 施工过程中的水泥管理
在水利工程中，在使用水泥搅拌桩技术之前，应当用清水清洗整个搅拌管道，并检查管道中有无堵塞的现象，以防止搅拌过程中因为堵塞管道而导致工程事故的发生。当管理中的水排尽后，再使用水泥搅拌桩技术。为了保证水泥搅拌桩桩体垂直度能够满足水利工程的规范要求，通常都会在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时，现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
每根桩的正常成桩时间应不少于 40 min，喷浆压力不小于 0． 4 MPa，为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷桨时应在桩底部停留 30 s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30 s。
经过运用证明，“叶缘喷浆”的搅拌头能够较好地解决喷浆中的搅拌不均的问题。在水利工程施工过程中，应当严格控制喷浆的时间和停浆的时间。在每根桩开钻后应当连续作业，不得中断喷桨，否则前面的工程前功尽弃。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升的操作，储浆罐内的储浆应当不小于一根桩的最小用量 50 kg。如果储浆罐内的储浆量小于上述重量的时候，不得进行下一根桩的施工。在施工中一旦发现喷浆量不足，应当按监理工程师的要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如果遇到突然停电、机械故障等原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。
5. 结束语
水利工程是我国的基础性设施建设，一定要将水利工程的质量问题放在首要位置来进行对待。而在对水利工程的软基处理上，是一项有着一定难度的工程，如果在施工的过程中发生了质量问题也是很难进行补救措施的，所以一定要将这项工作进行紧密的安排，确保施工的质量。
参考文献：
[1]龚莉莉.水泥搅拌桩施工质量控制探讨[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2007
[2]黄海田.樊志远;高山;;论水利工程质量监督的改革与发展[J].建筑经济,2010年01期