水利工程水泥搅拌桩施工工艺研究
冯刚
[摘 要]近年来，水利工程中水泥搅拌桩施工问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，详细分析了水利工程中水泥搅拌桩施工技术，并结合相关实践经验，分别从试桩实验等多个角度与方面就施工过程中的质量控制要点展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]水利工程；水泥搅拌桩；施工；技术
中图分类号：TV553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0149-01
1 前言
作为水利工程中的一项重要方面，水泥搅拌桩施工的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对水泥搅拌桩施工技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化水利工程建设相关工作的最终整体效果。
2 概述
随着我国水利工程的不断增加，在水利工程施工中，水泥搅拌桩的施工技术应用也是非常的广泛，同时在应用的过程中取得了非常的施工效果，水泥搅拌桩施工技术的广泛应用主要有两个原因，首先是水泥搅拌桩的施工技术能够在复合地基的条件下进行施工，其次是水泥搅拌桩施工技术在基坑围护方面的经济性非常高，正是由于上述的两种原因让我国的水利工程施工中水泥搅拌桩施工技术得到了大范围的推广。在水泥搅拌桩施工技术设计的过程中，首先考虑的是将现场施工环境，施工过程中的基坑结构以及施工过程中的基坑施工有效的结合在一起，将上述3种施工统一的结合在一起形成一个整体的建筑施工技术，能够最大限度地保障施工地点周边的自然环境，同时能够有效地提升现场施工的安全性。同时在水利工程施工的过程中使用水泥搅拌桩施工技术进行施工能够有效地缩短水利工程的施工工期，较大幅度地降低了水利工程的施工成本。
3 水利工程中水泥搅拌桩施工技术探讨
3.1 施工前准备
3.1.1 施工技术材料。主要包括施工场地水泥搅拌桩桩位设计图、土工实验报告、室内配比试验结果、控制点坐标和位置的测量结果、高程数据表、建筑物平面布局图以及工程地质报告等相关材料。
3.1.2 成桩试验。试桩通常在5根以上。经过试桩，能够对单位时间喷入量、喷气压力、搅拌速度、提升速度和钻进速度等相关的技术参数进行准确确定。
3.1.3 依据施工设计图。设计桩位平面布局图，在施工场地确定每根水泥搅拌桩的具体位置，并进行标记。
3.2 施工方法
第一，定位放线。依据测定的控制点，逐孔向施工方位测定水泥搅拌桩桩位，为了避免施工过程对桩位造成损坏，每次进行20个孔位的测放，以1d的施工量为标准，使用竹签钉入土中进行桩位的定位，桩孔间距的要符合施工设计标准。第二，钻机定位。水泥搅拌机达到设定桩位后，将测放点与中心管垂直对准，垂直偏斜度在1%以下，稳定安放钻机后，保持设备水平，钻机主轴的垂直误差在1%以内。第三，预搅下沉。水泥搅拌機中的冷却水正常循环后，将电机启动，搅拌头正常运转后，将起吊钢丝绳放松，保证搅拌机沿导向下沉的同时进行搅拌，使用电气控制设备的电流监测仪对下沉速度进行监测。第四，灰浆配制输送。水泥搅拌机下沉预搅过程中，依据预定的水灰比进行水泥浆搅拌；灰浆搅拌过程中，首先加水再加添加剂和水泥，灰浆搅拌时间每次在2分钟以上，充分搅拌均匀水泥浆后，过滤水泥浆，将水泥硬块完全剔除，后在集料斗中倒入灰浆进行压浆。第五，提升喷浆搅拌。下沉搅拌机至预定深度后，将灰浆泵打开，在地基中压入水泥，并连续30s在柱底进行搅拌，从而确保柱底部的质量，然后依据试验所设定的速度，在搅拌机提升的同时进行喷浆，保证充分拌合土体和浆液，超过桩顶高度约0.5cm后，喷浆停止，确保桩头密实均匀，同时，全部排空集料斗中的灰浆。第六，重复下沉搅拌和提升。为保证浆液与软土的充分均匀搅拌，再将水泥浆倒入集料斗内，并下沉搅拌机，达到预定深度后，搅拌机在搅拌的同时喷出浆液，并将其提升至地面。操作过程中要连续供应水泥，若因故中断，需下沉搅拌头至停浆面下0.5cm，供浆恢复后继续提升搅拌头，以避免发生断桩。第七，清洗。将适量的清水注入集料斗中，将灰浆泵开启，彻底清除管道中残留的水泥浆，同时洗净搅拌头上附着的软土。
4 施工过程中的质量控制要点
4.1 试桩实验
不同于水利工程其他部分的施工，水利工程水泥搅拌桩施工当中，施工方要按照相关规定进行试桩实验，来确定注入钻机速度、搅拌速度等相关数据，一方面，进行试桩实验，是为了保证水利工程水泥搅拌桩施工顺利的进行。另一方面，加强试桩实验，还能有效的减少水利工程水泥搅拌桩施工中存在的问题，在水利工程水泥搅拌桩施工质量管理中发挥着重要的作用。一般来说，可以采用抽芯取樣与轻型动力触探的方式来进行试桩实验，为了进一步提高水利工程水泥搅拌桩施工的科学性，需要确保水利工程水泥搅拌桩施工方案满足实际的施工要求。
4.2 对于桩长、桩位的控制
桩基在水利工程水泥搅拌桩施工当中占有举足轻重的地位，因此在施工环节，加强桩长、桩位的控制，能夠有效的提高水利工程水泥搅拌桩施工的质量，减少意外情况的发生。为了使水利工程水泥搅拌桩施工的桩位能够达到预定位置，需要精确的测量放线工作支撑。[3]在施工过程中，相关工作人员要对准搅拌桩的位置，尽量降低搅拌桩与放线点之间的位置偏差，保证搅拌桩点位的偏差不超过50mm，同时，施工人员要标注好搅拌桩的编号，以便开展后续的施工。一般来说，为了方便施工方对桩长进行控制，搅拌桩的钻杆上都有明显的刻度，施工人员只要按照刻度进行施工，就能达到良好的施工效果。除了对桩位、桩长进行控制，加强桩的垂直度的控制，也是管理部门重要的工作内容，管理部门要建立全过程的质量管理体系，并且定期检查水利工程水泥搅拌桩施工中搅拌桩的垂直度，由于搅拌桩在搅动的过程中，会牵动施工机械的锤球，从而导致搅拌桩产生一定的偏差，因此定期的检查，能够保证相关管理人员及时发现偏差的情况，并根据施工图纸，对桩杆进行调整。
4.3 单桩水泥用量的控制
加强水利工程水泥搅拌桩施工单桩水泥量的控制，不仅能避免资源的浪费，还能达到控制施工质量的目的，从而实现经济效益与社会效益的统一。一般来说，在施工之前，根据设计要求，对水泥用量都有明确的规定。但水利工程水泥搅拌桩施工并非一成不变的，受施工条件与地质因素的影响，水利工程水泥搅拌桩施工经常会发生很大的变动，因此要求管理部门建立动态的管理体系，能够根据水利工程水泥搅拌桩施工的变化，来改变单桩水泥用量，争取每一台搅拌桩机都拥有单独的计量控制。此外，还应该控制好水利工程水泥搅拌桩施工中的砂浆泵，确保砂浆泵的输浆压力，能够满足持久的输浆的要求。
4.4 搅拌桩机操作的控制
为了提高水利工程水泥搅拌桩施工质量，还需要加强搅拌桩机操作的控制，为了避免违规操作的情况，应该加强操作人员的培训，从而提高操作人员的专业水平，使其能够完成搅拌桩机的全部工作，要把我搅拌桩机的钻进速度与砂浆泵的压力，从而实现边钻进边喷浆的要求，搅拌机在深入地面一米以下时，需要适当的放慢速度，从而使土体充分与水泥浆进行拌合，确保桩头的密实度。[4]
5 结束语
综上所述，加强对水利工程中水泥搅拌桩施工技术的研究分析，对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的水泥搅拌桩施工过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 张一冰.多头小直径水泥搅拌桩在水库除险加固中的应用[J].中国农村水利水电.2017（11）：60-62.
