水工建筑软基处理中水泥深层搅拌桩技术的应用

【摘 要】水泥深层搅拌桩在一些软基基础的过程中得到了广泛的应用，特别是水工建筑物中常常遇到如淤泥、泥炭土、砂砾石层、没有流动性地下水的饱和松散沙土、粉土等地基情况。水泥深层搅拌桩技术在水工建筑物中具有工作效率高、施工工期短、处理效果良好等优良的特点，因此得到了施工人员的青睐，因此加强其技术的应用研究具有十分重要的意义。

【关键词】水泥深层搅拌桩；软基；应用

水泥深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂中的主剂，通过深层搅拌机在地基的深部将软土和固化剂进行拌合，使软土产生硬解从而提高软基的强度。这种施工技术处理软基工程中效果良好，而且在处理之后就可以很快的投入使用。此外，在施工的过程中工具简单，对环境污染比较小，进一步的扩大了其应用的范围。

1 水泥深层搅拌桩技术简介

在水工建筑物中常常遇到软土地基，软基的在物理和力学上的性能非常的差，而且天然水的含量比较高，渗透系数小、压缩系数大。在传统的软基处理中往往要花费大量的人力和财力来保证其性能，随着我国工程建设的快速发展，软土地基处理技术已经成为了施工单位关注的重点。软基处理技术和方法不仅会影响到工程的质量和施工的工期，而且对施工单位的经济效益和社会效益都具有重要的影响。

水泥深层搅拌桩技术是利用水泥作为固化剂，通过深层机械的搅拌作用在地下深处将水泥和其它介质搅拌后所形成的物理和化学作用的桩体。它同时和桩周围的介质形成了土体复合地基，有效的增加了地基的承载力和抗剪力，同时也能够承受比较大的荷载作用。由于水泥深层搅拌桩技术在施工应用的过程中具有加固深度大、施工速度快，而且施工效果好等优点，因此在工程的软基处理中得到了广泛的应用。但是水泥深层搅拌桩技术在工程应用中也有一定的局限性，例如根据理论上的研究水泥搅拌桩的桩长可以达到20m以上，但是在实际的实践研究中分析当水泥搅拌桩的桩长超过15m的时候其质量已经难以得到保证；同时在成桩的过程中对于其质量也难以有效的控制，因此在一些土体加固工程中效果不明显。

2 水泥深层搅拌桩技术在软基处理中的应用

软土地基在我国的沿海地区分布普遍，而且软基层不仅深厚薄弱。为了在软基施工的过程中提高地基的承载力和稳定性，同时又能够降低其资金的投入，同时施工安全也能够得到保证，迫切需要新的施工技术。水泥深层搅拌桩技术在我国的软基施工中得到了广泛的应用，而且具有一系列的优点。

根据我国关于水泥深层搅拌桩技术用于处理软土地基时泥炭土或者地下水具有腐蚀性的时候，要进行试桩来确定其是否适用。深层搅拌桩技术通过将水泥浆和软土拌和来进行施工的，在使用的过程中如果搅拌的次数越多，同时搅拌的越均匀其强度也相对越高，但是由于次数增多，其施工的时间也相对比较长[4]。试桩是通过寻找到合适的搅拌次数，以及确定水泥的配合比，还要搅拌机的提升速度、下钻速度等参数，以便于进行大规模的施工。在每个标段的试桩应当不少于5根，而且应当在试桩完全成功之后才能正式的利用水泥深层搅拌桩技术进行施工。在试桩7天后可以利用触探器钻取土样进行检验，以此来确定水泥浆的均匀程度和对桩身的强度进行判断。

在施工的过程中应当先平整施工现场，去除影响施工的地下和地上的各种障碍，例如树根、生活垃圾以及大块的石头等，在场地比较低的时候要注意回填黏土而不能填杂土。在水泥搅拌桩施工中应当采用合格的硅酸盐袋装水泥来控制其使用量，同时确定搅拌机使用过程中的各个参数，例如输浆速度、起吊设备的速度等[5]。同时还应当配置电脑计量仪和打印设备，对水泥浆的用量和喷浆程度进行记录，以便在施工的过程中进行检测和控制。在水泥搅拌桩的施工过程中应当有专门的施工人员负责水泥深层搅拌桩全过程的施工，并且要保证人员到位，责任落实到具体的个人上。在施工之前应当确定水泥的配合比，其中水泥的掺量为12%，水灰比为0.45～0.50。为了确保在施工的过程中水泥浆的用量和桩体每米的掺合量符合设计的要求，应当在施工现场配备水泥浆比重测定仪，质量检查人员要做好施工过程中的检查工作，保证水灰比达到设计的要求。水泥搅拌桩施工之前，要用水清洗整个管道并且检查管道是否存在堵塞的现象，在水排完之前才能进行施工，不能进行带水下钻。在第一次施工的时候为了防止发生管道堵塞的现象，可以进行带浆下钻，其中喷浆量应当小于总量的1/2，在第一次下钻和提钻的时候要利用低档操作的方法，其中每根桩的成桩时间不能够少于40分钟，喷浆的压力不能够小于0.4MPa。为了保证施工过程中水泥搅拌桩在桩顶、桩身以及桩端的质量，在第一次提钻喷浆的操作中要在桩的底部停留半分钟。水泥深层搅拌桩的喷浆施工过程中要确保连续作业，正常情况下不能中断喷浆。同时在没有进行喷漆施工使，不能提升钻杆。在施工的过程中为了保证有充分的喷浆量，储浆罐中的泥浆含量应当至少满足一根桩的施工要求。如果在施工的过程中发现水泥浆的数量不足，应当马上进行整桩复喷操作，其复喷浆的数量不能够少于设计的数量。如果的喷浆的过程中发生意外事故，如机械故障或者停电等使喷浆发生中断时，要在12小时之内完成补浆挫折，其中补喷重叠的地方应当大于1m；如果在12小时之内仍然不能够恢复补浆，就要进行补桩操作。

在水泥深层搅拌桩施工操作完成后，还应当对桩体的质量进行检验。在桩体成型7天的时候，为了检验水泥浆搅拌的均匀性，可以利用触探器所带的钻勺，在桩体的中心进行钻孔取出桩芯，以检查桩体内是否存在没有搅匀的土团或者水泥浆集结的结核，观察其中的颜色是否一致。为了检验桩体的强度，可以利用动力触探的方法，通过动力触探灌入30cm的锤击数量来判断。如果锤击数量大于或者等于设计的锤击数，那么就认为桩体的上部强度符合设计的要求，在利用锤击触探的过程中其深度应当不超过4m[6]。在桩体成桩28天之后，可以采用钻孔取芯的方法来检查桩体本身的完整性、桩体的施工长度以及水泥浆的均匀度。同时还要将取出的芯样进行抗压强度实验，以检测桩体的强度。如果某段水泥搅拌桩取芯检测的结果中不合格率低于10%，那么就可以认为这段水泥搅拌桩满足设计的要求。

3 结束语

在工程的软土地基的处理中，其施工质量的好坏对于整个工程的质量具有重要的影响。特别是在我国的沿海地区由于地质条件的限制，同时各种工程繁多，为了保证工程的施工质量应当采用水泥深层搅拌桩的施工技术。在利用水泥深层搅拌桩技术进行施工的过程中要做好施工的准备，从试装以及水泥浆的配合比到后来的质量检查方面要进行全过程的控制，以确保施工质量达到设计的要求和标准。

参考文献：

[1]王洪男，王丽梅.水泥深层搅拌桩的施工质量控制[J].价值工程，2010 （9）.

[2]王寿波，闻中南，殷庆娟等.水泥深层搅拌桩在路基软基处理中的应用[J].中国新技术新产品，2011（23）.

[3]张延峰.水泥深层搅拌桩在软基处理施工质量控制[J].城市建设理论研究（电子版），2012（11）.

[4]龚成果.水泥深层搅拌桩施工在软基处理中的应用与检测[J].科技与生活，2011（16）.