水利工程軟基中水泥攪拌樁的設計及施工探討

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對于水泥攪拌樁而言，其在水利工程建設中經(jīng)常使用，一般應用在加固飽和軟土地基之中，將水泥作為硬化劑，依托專業(yè)攪拌設備，利用基礎深層攪拌力，促使軟土與水泥實現(xiàn)混合效果?；旌现膬?yōu)勢是強度較高，有效優(yōu)化變形性能，增強水穩(wěn)定性，達到改善地基承載力與減少基礎沉降的功效。在水利項目規(guī)模與數(shù)量不斷增大的環(huán)境下，水泥攪拌樁建設也更為常見，發(fā)揮其成本低、施工方便等優(yōu)勢，達到對軟土地基問題的有效解決。

1.正確認識水泥攪拌樁技術

1.1 水泥攪拌樁技術及成樁工藝類型介紹

從技術原理角度分析，這種技術促使水泥攪拌樁與自然地基實現(xiàn)結合，構建深層攪拌樁復合地基。從樁類型角度分析，主要涉及三種。第一種類型需要施工前對水與泥漿進行混合，而后對泥漿與基礎土進行混合操作，目的是達到固化基礎材料的效果，達到對軟土性質(zhì)的有效優(yōu)化。第二種使用水泥粉，將其進行混合處理，借助壓縮空氣，使其由管道輸送到地下，達到對基礎土壤混合的目的，促使軟土地基中間水發(fā)生水化現(xiàn)象，隨后得以硬化，有效改善軟土地基物理屬性。第三種需要借住水泥土樁的固結，發(fā)揮土壤材料的作用，促使其與水泥依據(jù)特定比例進行混合操作，將混合完畢的水泥添加到樁孔，實施強阻尼，構建水泥地板樁，達到質(zhì)地均衡的效果，水泥粘結強度水平適合。

1.2 水泥攪拌樁加固軟基的基本原理

水泥攪拌樁借助深層攪拌機，促使硬化劑、軟土地基與外加劑混合，達到硬化土壤、改善物理性質(zhì)的作用?；诖?，反應速度加快，構建更具穩(wěn)定強度的水泥，土壤與堅硬土地硬化效果實現(xiàn)，構建全新的軟土地基，水利工程基礎強度提升。這種方法成本不高、操作簡單，對環(huán)境污染較小，優(yōu)勢突出。

2.全面分析水泥攪拌樁設計與施工

2.1 施工流程及注意事項闡述

對于水泥攪拌樁技術，試樁至關重要，需要對復合地基進行檢查，考察其與水利工程設計要求的相符程度，同時，結合檢測結果，對樁基施工流程與環(huán)節(jié)進行確認，明確水泥摻入比例，以有效保障樁基均勻性。對于試樁，一般選擇非重要的地基路段進行作業(yè)，數(shù)量在四根以上。同時，試制樁之間的距離要符合水利工程建設標志。在試驗過程中，以制定相應規(guī)劃，及時審批，關注試驗成果，考核制樁工藝要求與試驗數(shù)據(jù)等內(nèi)容。對于處理后的復合地基參數(shù)，需要與工程設計標準一致；從流程上分析，一般涉及如下幾個步驟：首先是樁位的安裝，隨后對鉆機進行專業(yè)安裝并進行調(diào)試。結合設計標準，操作鉆桿，繼續(xù)向高壓灌漿泵，反向進行循環(huán)注入，最終抵達深度設計鉆。

2.2 施工前準備

在施工之前，準備工作要做到位。首先，要對建筑工地進行平整，清除障礙物，及時用粘土進行回填，避免使用混合土。選擇強度與等級質(zhì)量達到要求的水泥，而后將其送到實驗室進行檢查。對施工涉及的設備等進行安排，配備監(jiān)控設備，以有效地控制水泥漿的量。工程機械要保持狀態(tài)良好，確保穩(wěn)定運行。在使用之前，需要經(jīng)過嚴格檢查與審批。

2.3 技術控制要點

在整個設計施工中，要結合軟土地基設計要求進行操作，合理選擇水泥類型，維護水泥性能的穩(wěn)定性，加強防潮處理，保障水泥可調(diào)節(jié)性，遵循“先進先出”的原則。在攪拌樁施工階段，工藝控制是關鍵，強化技術指導，保障攪拌樁設備性能的可靠性。在攪拌樁制備過程中，記錄樁身的具體參數(shù)，尤其關注沉量以及復合攪拌深度。對整個操作進行監(jiān)控，避免出現(xiàn)泥漿管破裂、泥漿泄漏和發(fā)生泥漿爆炸。最后，檢查樁的強度等增強效果是否符合設計標準。

2.4 施工控制核心

對于水利工程軟土地基，為了構建深層水泥攪拌樁，在施工之前，要選擇水泥漿。一般情況下，要選擇經(jīng)過認證的42.5使用常規(guī)的硅酸鹽水泥，結合設計要求，進行混合液的制作，同時，對樣品進行測試，目的是保障達到目標性能。在測試完成之后，噴涂階段需要將水泥導入收集漏斗，促使混合器完成冷卻水的正常循環(huán)，打開電極，斷開絞盤電纜，攪拌器下降。另外，在砂漿泵開始旋轉之后，在其注入與射出的過程中，促使水泥漿能夠抵達軟土之內(nèi)。在整個過程中，只有保障土壤層的堅固性達標，才能正確填充水。一旦注射器出現(xiàn)中斷，需要進行排空，隨后再次進行操作。在攪拌機抵達設計深度之時，要打開砂漿泵，在其噴涂的時候進行旋轉，此時將漿液推入軟土地基，提升機器速度，在水泥攪拌樁形成的過程中，控制攪拌時間以及注漿操作，保障攪拌均勻，達到反復攪拌的目的。排水的時候，要降低備用設備，達到設計高度，保障完全性。水泥漿要放入收集料斗，為了保障軟土地基與水泥漿充分與均衡地混合，攪拌機在下沉的過程中，再次旋轉，沉降到軟土地基，在達到設計高度之后進行緩慢上升。

攪拌樁完成后，將溫水添加到取料斗中，以清潔整個管道并徹底混合泥頭碎屑；在鉆孔操作之前，要對管道進行清潔，同時，保證其不被堵塞。在沖洗水排凈之后，開始鉆孔。錘擊鉆機，保證煙囪垂直度達到標準。在鉆孔過程中，借助錘子和鉆頭之間的垂直和水平距離來控制鉆頭角度。對攪拌樁水泥用量進行檢查，觀察漿液攪拌罐的數(shù)量以及漿液在灌漿過程中是否破裂，觀察噴霧混合量，控制時間，進行重復攪拌。在施工中，要合理使用泥漿重力測試儀，達到水泥漿量以及混合量的有效控制。另外，對水灰比進行檢查，時刻保持水灰比滿足設計標準的要求。在施工過程中，如果出現(xiàn)噴漿不足的現(xiàn)象，需要按照標準對整個樁進行再次混合與吸氣，如果這種現(xiàn)象源于不可控因素，造成噴灑受損，需要對深度進行改變與調(diào)整；根據(jù)設計規(guī)范的要求，需要在路基中取樣土壤樣品，并根據(jù)地質(zhì)條件進行室內(nèi)混合比測試，以確定水泥含量。施工現(xiàn)場和混合樁的強度要求在水泥含量下，求出不同年齡的水泥混合樁的無限抗壓強度。

2.5 質(zhì)量檢查措施

在水泥攪拌樁完成七天之后，發(fā)揮輕便觸探法的作用，對樁體質(zhì)量進行檢測。一般情況下，使用輕便觸探器的勺鉆在樁體中鉆孔取樣，觀察顏色變化情況，考察攪拌混勻程度，分析水泥強度等參數(shù)，保證水泥攪拌樁的整體強度能夠滿足水利工程設計標準要求。具體講，這種探法的深度一般要高于4米。在成樁之后，需要保證橫向承載水泥土28天后、豎向承載水泥土90天后，采取鉆芯取樣的方式檢查樁體完整性、攪拌均勻度、樁基整體強度、樁體垂直度等方面參數(shù)。

3.結束語

綜上所述，水泥攪拌樁在水利工程軟土地基處理中得到廣泛應用。盡管軟土地基解決方法較多，但是，混合水泥樁優(yōu)勢顯著，尤其是成本較低、施工便捷等，深受行業(yè)青睞。這一技術對施工環(huán)境要求不高，技術應用有限，實現(xiàn)難度較小。隨著水泥攪拌技術的不斷成熟，水泥混合料配備快捷，加之技術操作對環(huán)境污染不大，整個工程施工能夠得到有效的質(zhì)量監(jiān)督與管控，在根本上滿足軟土地基處理要求與標準。在應用過程中，全面了解技術要點，結合施工實際，做好全面掌控，為技術應用的有效性創(chuàng)造有利條件，在根本上促進水利工程順利開展。