水泥土搅拌桩在水闸软基处理工程中的应用.docx

水泥土搅拌桩在水闸软基处理工程中的应用摘要：随着技术的革新水泥土搅拌桩是一种有效的软基处理技术其应用也十分广泛。笔者结合水闸软基处理工程对水泥土搅拌桩的设计、施工、质量控制及质量检测作了简单介绍对于同类工程的应用具有参考价值。关键词：水泥土搅拌桩；水泥掺入量；布置形式；施工；质量检测我省存在较多软弱地基在工程施工中导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求因此需要对软基进行处理。目前水泥搅拌桩技术在处理软基上是比较广泛的。水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械在地基深处将软土和固化剂强制搅拌利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土处理效果显著处理后可很快投入使用。下面就介绍水泥土搅拌桩在水闸软基处理工程中的应用。1工程简述某水闸工程软基处理主要工作内容包括：水泥搅拌桩、塑性混凝土防渗墙、灌注桩等工程项目。其中重点的施工项目为水泥搅拌桩。闸基下部分布的粉质壤土、粉质薪土透镜体承载力低且具中等一高压缩性存在不均匀变形及沉降问题。水泥土搅拌桩施工是在基坑内覆盖层全新统原粉细砂地质条件下进行枢纽建筑物底部粉细砂层呈中密状态承载力特征值160～180kPa作为天然地基不能满足泄水闸闸基底应力要求承载力偏低且在枢纽投人使用后存在基础液化可能须对地基采取加固处理。3设计要求为保证泄水闸基础塑性混凝土与覆盖层具有相近的物理弹性模量在外力作用下发生相同的形变避免较大的相对位移、沉降及防止液化造成闸结构的破坏该工程对水泥掺入量、各种设计指标有很高的要求。（1）水泥桩桩径600mm；（2）渗透系数K≤i×10-6cm/s；（3）水泥搅拌桩单轴28天抗压强度不小于2.5MPa；（4）渗透破坏比降[J]≥50；桩间搭接15cm。4水泥土水泥掺入量配比确定水泥土搅拌桩水泥采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥根据设计要求在进行生产性试验施工前委托具备相应资质的试验机构进行室内配合比试验。配比试验主要以现场原状土按不同浆液比级、不同水泥掺入量进行配比试验。第一次试验掺灰量不小于15%的设计要求选定15%、18%、20%三种掺灰量进行试验配比其试验结果见表1。表1水泥土28天试验结果室内进行原状土湿密度为1.54g/cm3（取样部位为地下水位上部）1∶1水灰比下的三种水泥掺入量的配比试验（见表1）。试验成果表明：掺灰量为20%时各项指标满足设计要求并经监理部门批准后在生产性试验施工中使用。5该工程水泥土搅拌桩布置型式该工程水泥土搅拌桩布置型式见图1。图1单排联体桩布置图6水泥土搅拌桩施工技术措施6.1喷浆搅拌深层搅拌机下沉至地面高程以下40cm后开启灰浆泵输送水泥浆液待搅拌、喷浆至座底305后再按设计确定的提升速度边喷浆、边提升深层搅拌机。第一次下沉和提升搅拌机时均喷浆两次喷浆量为60%；重复搅拌机下沉、提升并喷浆喷浆量为40%提升完成后该桩搅拌方告结束（多排联体桩浆液溢出孔口方可结束）。每次下沉和提升喷浆时均距地面高程以下40cm。结合工艺试验及水泥掺人量情况搅拌机下沉提升最大速度定为0.61m/min。6.2遇硬土层处理搅拌中遇有硬土层搅拌钻进困难时应启动加压装置加压或边输人浆液边搅拌钻进成桩也可采用冲水下沉搅拌。采用后者钻进时喷浆前应将输浆管内的水排尽。6.3桩与桩搭接桩与桩搭接时相邻桩施工的间隔时间不应大于24h。如间隔时间太长搭接质量无保证时应采取局部补桩或注浆措施。6.4桩间接头处理根据施工图所示的搅拌桩布置特点合理确定施工程序、施工顺序、机械配置避免桩间形成冷接缝。对于要求搭接的桩孔根据工艺试验桩与桩的搭接时间不大于2h如因特殊原因超过上述时间对最后一根桩先进行空钻留出桦头以待下一批桩搭接；如间歇时间过长（如停电等）与后续桩无法搭接时采取局部补桩或注浆措施。具体为针对格栅桩、单排联体桩由于特殊原因超过22h无法在规定时间内搭接的情况根据施工计划采取两种处理方法：一是在喷浆后的桩体达到初凝状态后于相邻两侧需要搭接的桩位采用单头设备喷水搅拌至原浆液松散留出桦头待继续施工时自桦头处桩位继续喷浆搅拌施工（图2）；二是已经确定在允许时间内不能完成搭接的桩体采用不喷浆方式预留出此桩位待相邻桩体达到初凝状态后喷水搅拌未喷浆桩体即对需搭接的15cm进行搅拌留出桦头待继续施工时自桦头处搭接施工。如未达到初凝状态时进行喷水搅拌将对已经搅拌完成的浆液形成