上海市水利工程集团有限公司 201612
摘要 在工程建设过程中，经常会遇到软土地基的情况，而软土地基处理不妥当将对水利工程质量造成较大的威胁，为保证工程的质量和安全，则需要采用科学有效的措施做好地基加固，为后续工程的建设打下基础。在本文中，将就软土地基处理深层水泥搅拌桩施工技术进行一定的研究。
关键词：软土地基；水泥搅拌桩；施工技术；
1 引言
在现今水利工程建设当中，深层水泥搅拌桩是经常应用到的一种处理方式，在具体工作当中，将使用水泥浆作为固化剂，通过特定设备进行搅拌，在充分结合固化剂与软土的情况下，通过一系列化学物理反应使软土固化形成具有较好水稳性、整体性及一定强度的桩体。该方式在实际应用当中，具有应用范围广、投入设备简单及工艺简单的特点，能够有效提升地基的承载力。对此，则需要在具体工作开展当中做好重点技术的把控，切实提升工程建设水平，保证施工质量。
2 工程概述
我国某水利泵闸工程，地势开阔，所处区域地质含水量较高，成分复杂、结构松散、工程力学性质差，具有可塑状/流塑状、中等/高压缩性等特点，不同软土层具有较大的厚度空间变化，属于饱和性软土地基。在该情况下，确定通过水泥深层搅拌桩对地基进行加固。该工程采用Φ600@400双轴搅拌桩，置换率约为20%，水泥参入比为15%。
3 材料与设备
在本工程当中，使用到P.O42.5普通硅盐酸水泥，设计水泥掺量为15%，水灰比在0.45至0.55之间。保证水泥在规格、质量方面能够满足设计要求，具有出厂试验报告以及出厂质保单，并且要保证在有效期内使用。对于运输到现场的水泥，应对其质量进行抽检，具体频率根据设计及规范要求确定，保证每批500t抽检1组，送至有相应检查资质的检测机构检测，检测合格后方可投入使用。
施工机械方面，主要包括有搅拌桩机、流量计、水泥浆制备系统、喷浆系统以及水泥罐等。其中，搅拌桩机由井架、钻机传动系统、卷扬机导杆架系统、电气系统这几部分组成。
4 施工工艺
4.1 工艺流程
在本工程施工中，首先需要进行场地的平整，再进行桩位的测量放样，随后定位桩机，最后进行搅拌下沉、上升喷浆搅拌、再搅拌下沉、再上升喷浆搅拌，完成以上流程后接着转入下一根桩的施工。
4.2 工艺试桩
从搅拌桩适应性角度考虑，为了保证软基加固、施工工艺具有科学有效的特点，在正式成桩之前，需要对搅拌桩可行性与适应性进行验证，主要收集分析数据如下：第一，对水泥浆液喷量产生影响的因素，比如提升速度、喷浆压力、地质情况以及单位喷浆量等；第二，做好预定流程的验证，保障提升搅拌的均匀性；第三，对下钻、提升过程中的阻力情况进行了解，做好技术措施优化；第四，对最佳水胶比进行确定。
4.3 施工要求
4.3.1 平整场地。做好施工场地的平整，应对桩位位置地上以及地下存在的障碍进行清除，现场存在低洼场地区域，应先将低洼区域内积水抽排掉，再采用素土回填并压实，土体回填至地下水位线以上50cm位置，保障桩基设备在地面的自由移动。
4.3.2 测放桩位。采用全站仪将施工区域内的搅拌桩放样出来，并做好放样交底工作，现场施工人员根据放样交底资料，通过明显标记方式的应用做好不同桩桩位的标记。
4.3.3 搅拌机组装。在该项工作当中，需要对设备的不用部位的连接进行检查，确定不同管路、浆罐在连接密封性方面能够满足要求，做好对应的紧固以及调整处理，在对异常情况彻底排除之后再进行操作。当水泥罐装满料之后，做好进料口位置的密封处理。在钻机安装时，保证钻机同桩位对准，之后对桩位机身进行调平，保证其在垂直度方面能够满足要求【1】。
4.3.4 浆液拌制。在调试深层搅拌机的同时，在后台进行水泥浆液材料的拌制，使用P.O42.5普通硅酸盐水泥进行浆液的拌制，根据设计要求，每米搅拌桩水泥用量需要在136kg以上。
4.3.5 在第一次搅拌下沉时，首先将搅拌机动力头启动，当搅拌头转速达到正常之后，使钻杆跟着导向架不断搅拌下沉至设计桩底标高。
4.3.6 当搅拌下沉达到设计深度后，停止钻机下沉，根据试桩方案得出的速度进行提升，在搅拌提升的同时进行喷浆，提升喷浆速度不得大于0.5m/min，以使土体与浆液充分拌合，同时要保证喷浆压力在0.4MPa以上。当搅拌头提升至顶标高后停止喷浆再搅拌下沉至桩底高程，最后再提升喷浆至设计桩顶高程。在此过程当中，要控制好下沉速度，做好工作电流的控制，保证电流及电压在额定值以下。在下沉到设计深度后，降低速度，重复喷浆搅拌提升，在达到设计桩顶标高下1m位置时，通过慢速的方式进行处理，以此保证桩头在施工质量方面能够满足要求，当水泥喷浆面到达桩顶后，原位进行30s的喷射搅拌处理。
4.3.7 完成单根桩施工后要做好对管道和钻头的清理工作，先向集料斗加入适量的清水，然后开启灰浆泵，对管线当中残存的水泥浆进行清洗，再将搅拌头上的杂物清理干净。
4.3.8 应用桩机底部导杆，同时配合卷扬机，移动桩机至下一个桩位施工。
5 质量控制方式
为了进一步保证工程建设质量，需要做好以下方面工作：第一，水泥搅拌桩施工之前，需要对管道进行彻底的清洗，确认管道不存在堵塞情况，在排尽水之后再进行下钻。还要经常检查输浆管，不得出现堵塞或者泄露情况。管道长度方面，需要保证在60m左右，控制在80m以内；第二，设备到位之后，需要对场地进行平整处理，以此保证在后续施工中不会发生移动或者倾斜问题，同时做好钻杆与机架间的垂直度控制，保证偏差在1%以内。在施工过程中，也需要使用经纬仪或吊锤做好钻杆垂直度的观测，对中桩机桩位，保证偏差在50mm以内；第三，对于制备完成的水泥浆，不得存在离析情况，保证停置时间在2h以内，如果停置时间过长则不得使用。在施工中，也需要应用流量泵做好喷浆速度的控制，同时保证泵出口位置压力在0.4Mpa至0.6Mpa之间；第四，在施工过程当中，需要严格根据确定参数做好搅拌提升速度以及喷浆量的控制，为了提升工作效率的同时降低施工成本，则需要尽可能连续施工，保证输浆阶段压力满足要求，保证供浆的连续性。如确实需要短时间停浆，则需要降低搅拌头，使其达到停浆点0.5m以下，当供浆恢复之后再进行搅拌【2】。如果停浆时间在40min以上，则需要全面清洗输浆管路，避免在施工管道中存在水泥浆凝结情况，而因此对实际施工产生影响；第五，在施工过程当中，如果因地下存在障碍物影响到钻杆钻进，则需要将相关情况及时通知给勘测、设计及监理人员，参建单位一同分析原因，共同商定补救措施；第六，对搅拌叶片直径大小进行定期的检查，如果在检查当中发现叶片磨损情况较为严重，则需要及时对其进行更换处理。
6 质量检测
在搅拌桩施工7d之后，采用浅部开挖桩头，深度宜超过停浆面以下0.5m。以目视的方式确定桩体是否存在回陷、缩颈等情况，搅拌是否均匀，保证群桩顶整齐，具有均匀的间距且凝体不存在松散情况；通过钢尺对桩的直径进行测量，做好水泥凝固情况的观察；在搅拌桩施工28d之后进行静载试验及钻孔取芯，静载试验必须在桩身强度满足试验荷载数额的条件时进行。钻孔取芯是在现场随机选取桩位进行钻孔取芯，运送到实验室当中进行28d的无侧限抗压强度检验。
7 结束语
可以说，在现今水利工程建设当中，深层水泥搅拌桩是地基处理当中经常应用到的处理方式，在实际应用当中具有灵活快速、设备简单的特点，不仅适用范围较广，且能够有效减少发生的不均匀沉降问题。在实际工程建设当中，需要对施工质量相关影响因素进行严格的控制，强化施工工艺、原材料的质量检测，确保相关指标都能够满足设计要求，保证工程的高质量建设完成。
参考文献
[1]王顺.软土地基处理深层水泥搅拌桩施工技术探究[J].建筑工程技术与设计,2019,(28):245.
[2]吕合良.软土地基处理深层水泥搅拌桩施工技术探究[J].建筑工程技术与设计,2020,(16):5031.