汪愛宏

摘要：隨著社會的進(jìn)步和人類的發(fā)展，人們對淡水資源的需求量也在不斷的增多，在農(nóng)田、生活、工業(yè)等方面都需要大量的用水。所以，水利工程的建設(shè)是促進(jìn)我國生產(chǎn)力發(fā)展，關(guān)系到人們基本生活的大問題。水利工程是一項民生工程，國家和有關(guān)部門要對水利工程的質(zhì)量問題提起高度重視。在水利工程技術(shù)的應(yīng)用中，水泥攪拌樁技術(shù)作為一種高科技的新興工藝，在水利工程方面做了很大的貢獻(xiàn)，本文就水泥攪拌樁在水利工程中軟基礎(chǔ)處理的技術(shù)問題進(jìn)行了簡要分析，為今后水利工程中技術(shù)的應(yīng)用提供了借鑒，也有利于我國水利事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；水利；軟基礎(chǔ)；應(yīng)用

中圖分類號： TQ172文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國在各個領(lǐng)域的技術(shù)方面都有所提高，在水利工程中，水泥攪拌樁技術(shù)作為一種新的動力融入到水利工程的開發(fā)中。水泥攪拌樁技術(shù)在現(xiàn)代水利工程中的應(yīng)用也越來越廣泛，大多數(shù)地區(qū)都引進(jìn)了這種最新的技術(shù)。水泥攪拌樁是利用水泥和地基中的軟土進(jìn)行攪拌，發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化成整體，并且形成具有一定穩(wěn)定性的優(yōu)質(zhì)地基。這種技術(shù)的應(yīng)用，使水利工程的施工變得更加的簡便。以下就水泥攪拌樁在水利工程中軟基礎(chǔ)處理方面的應(yīng)用做了簡要探討。

一、水泥攪拌樁的概述

水泥攪拌樁是在建筑物的地基深處，以水泥作為固化劑，通過相應(yīng)的工程機(jī)械設(shè)備對地基的深層進(jìn)行攪動，從而使得地基深處的軟土與混凝土形成融合，使地基深處的軟體形成有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的樁體，這是一種有效地增加地基強(qiáng)度的方法。水泥攪拌樁多被用于處理水利工程之中的軟土地基，該種方法具備施工所需時間較短、對于設(shè)備的需求較為簡單、成本低廉等優(yōu)點，從而在水利工程的建設(shè)之中得到了較為廣泛的應(yīng)用。由于水泥攪拌樁對于地基的加固效果明顯，不僅能通過增加地基的承載力來避免建筑物的不均勻沉降，還能大大降低地基中水的含量從而加快施工周期。在實際的施工過程中，水泥攪拌樁還具有噪音小、污染小，在滿足環(huán)境需求的同時還能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

二、水泥攪拌樁在水利軟基礎(chǔ)中的應(yīng)用

（一）施工工藝。在水利工程軟基礎(chǔ)應(yīng)用中，水泥攪拌樁采用了比較特殊的施工工藝，1.樁機(jī)定位：樁機(jī)定位是水泥攪拌樁應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，其中包括放線、定位、安裝樁機(jī)、將樁機(jī)移動到指定的樁位并對中。放線是根據(jù)已經(jīng)測量的控制點進(jìn)行放樁，每次測放的孔位要滿足相應(yīng)的施工需要，樁孔間距也要滿足樁位的設(shè)計需要。2.噴漿下沉：在啟動水泥攪拌機(jī)的同時要使切土和噴水泥漿同時進(jìn)行，是兩組葉片同時切割攪拌土體，直到指定的設(shè)計深度。下沉熟讀要由相應(yīng)的電流表進(jìn)行檢測控制，電流不能超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。3.提升攪拌：在提升攪拌機(jī)的同時應(yīng)該關(guān)閉灰漿泵，保證攪拌機(jī)的兩組葉片同時攪拌水泥土，并重復(fù)以上的步驟，確保攪拌的均勻，然后進(jìn)行下一步施工。在攪拌過程中因該依據(jù)一定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)來控制水泥泵的噴漿量和攪拌的速度。水泥的供應(yīng)不能終止，如果發(fā)現(xiàn)中斷的現(xiàn)象應(yīng)該及時的對機(jī)器進(jìn)行調(diào)整，在恢復(fù)正常的情況下再進(jìn)行作業(yè)，以保證施工的安全性。4.樁頂處理：在樁頂上方規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行二次噴漿攪拌的工作，并同時進(jìn)行人工方面的整修，做好后期的維護(hù)工作。

（二）質(zhì)量控制及檢測。

1.施工現(xiàn)場常規(guī)檢查主要包括：樁徑、樁距、樁長、水泥摻入量、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度、復(fù)攪次數(shù)、停漿處理方法等。采用現(xiàn)場開挖和施工記錄檢查，頻率為總樁數(shù)的5%，且單點工程不少于3個點。

2.成樁均勻性檢查：成樁3d后，用輕便動力觸探檢查每米樁身的均勻性；成樁7d后，采用淺部開挖樁頭深度宜超過停漿面以下0.5m，檢查攪拌樁是否均勻、水泥土密實度、樁徑等是否達(dá)到設(shè)計要求。

3.樁體強(qiáng)度檢查：成樁28d后隨機(jī)鉆探取芯，取芯位置為沿著樁徑2/5軸線垂直鉆進(jìn)鉆孔直徑宜采用108mm，取芯后應(yīng)用同等強(qiáng)度水泥砂漿回灌密實鉆孔檢查頻率為樁總數(shù)的0.5%，且每項單點工程數(shù)不應(yīng)少于3個點，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值不應(yīng)小于設(shè)計要求。

4.承載力檢查：成樁28d后采用靜載試驗隨機(jī)測定單樁承載力和復(fù)合地基承載力檢查頻率為樁總數(shù)的0.5%-1.0%，重要工程取高值，且每項單點工程不應(yīng)少于３個點，復(fù)合地基承載力不小于設(shè)計要求值。

5.在樁身的質(zhì)量檢測過程中，單樁和地基的承載力都應(yīng)該符合相應(yīng)的設(shè)計要求，其中對檢測數(shù)量有具體的要求。為了確保噴漿攪拌樁的完整性和攪拌的均勻性，相關(guān)的數(shù)據(jù)都要符合設(shè)計的要求。在成樁后要對每根樁徑和樁長的范圍進(jìn)行觀測，鉆孔也要用水泥砂漿進(jìn)行灌注。

（三）常見的問題。1.在水利工程施工前要做好準(zhǔn)備工作，在水泥攪拌樁設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場之前要做好平整場地的工作，在排水溝的布置中應(yīng)考慮到設(shè)備的應(yīng)用問題，不能給施工造成不便。2.水泥攪拌樁的電壓要控制在額定電壓范圍內(nèi)，電流不能超過額定范圍。調(diào)試攪拌軸和輸漿管道使其保持正常狀態(tài)，確保檢測儀的正常顯示，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3.在水機(jī)攪拌樁的鉆進(jìn)過程中應(yīng)該開啟主電機(jī)，使鉆桿垂直下沉，其工作的電流要有一定的規(guī)定，控制好鉆頭的鉆進(jìn)速度和提升速度，觀察設(shè)備運(yùn)行的情況并及時進(jìn)行記錄和調(diào)整。4.工程施工過程中不能出現(xiàn)機(jī)器停止運(yùn)作的情況，當(dāng)由于故障停止輸漿時需要立刻停止施工進(jìn)行檢查，在重新施工時要重新進(jìn)行接樁，如果停工時間超過三個小時應(yīng)該在原樁的旁邊進(jìn)行補(bǔ)樁工作，確保水泥的用量不能超過試樁時水泥的用量。5.輸漿管作為水泥漿運(yùn)送的主體，其安全性是非常重要的，要定期的對管道進(jìn)行檢查，使輸漿過程不受影響，不能出現(xiàn)管道泄漏或阻塞的情況。對水泥攪拌樁的鉆頭進(jìn)行定期的檢查，保持鉆頭的直徑誤差在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。6.對于樁位的安排要制定合理的施工計劃，對樁位的順序進(jìn)行合理安排，以確保整體工程的質(zhì)量和軟基礎(chǔ)的處理效果。7.成樁資料是獲取一定信息的主要途徑，所以在施工過程中，應(yīng)對成樁資料進(jìn)行現(xiàn)場打印，確保每根樁在施工完成后都能立即打印資料，不能出現(xiàn)補(bǔ)打的現(xiàn)象。

（四）安全防護(hù)及環(huán)保。要對施工現(xiàn)場進(jìn)行安全保護(hù)；成立環(huán)境保護(hù)團(tuán)隊對周圍的環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，制定相應(yīng)的環(huán)境管理規(guī)定，減少對自然環(huán)境造成的影響；對噪聲進(jìn)行控制，大型設(shè)備的施工過程中，不可避免的就是噪聲污染，這就要求在施工過程中加強(qiáng)對機(jī)器設(shè)備的保護(hù)，保證機(jī)器的正常運(yùn)行，進(jìn)而降低噪音；對粉塵進(jìn)行控制，要定期的對施工地進(jìn)行灑水工作，降低灰塵對周圍環(huán)境造成的污染，盡量維持工地內(nèi)的環(huán)境，嚴(yán)禁在工地焚燒有毒有害的物質(zhì)，注意對工地周圍環(huán)境的保護(hù)。

三、水泥攪拌樁應(yīng)用中可能存在的問題

（一）監(jiān)管不到位。水泥攪拌樁技術(shù)作為一種比較高科技和現(xiàn)代化的技術(shù)在水利工程的應(yīng)用中肯定會存在一定的問題，由于水泥攪拌機(jī)的造價比較高，所以在設(shè)備的應(yīng)用和維護(hù)方面要做好長期的工作。在設(shè)備使用前要仔細(xì)檢查各部件是否出現(xiàn)問題，若出現(xiàn)問題要及時進(jìn)行修理，以保證其能在施工中正常作業(yè)；在施工中要注意水泥攪拌樁的安全問題，其中包括設(shè)備本身的安全和周圍人員的安全。這就要求水利工程的施工單位要做好監(jiān)管工作，通過嚴(yán)格的監(jiān)理團(tuán)隊來確保工程的每一環(huán)節(jié)的安全性，提高水利工程的質(zhì)量。對水泥攪拌樁的監(jiān)管是確保一項長期、必要的工作，所以在各大水利工程中要盡量避免監(jiān)管不到位的現(xiàn)象發(fā)生，確保工程的安全和正常的進(jìn)度。

（二）資金缺乏。水泥攪拌樁雖然在水利工程的應(yīng)用中起到了很大的作用，一定程度上解決了原來無法解決的技術(shù)方面的問題，但水泥攪拌樁作為一項新科技，其技術(shù)含量和實用性決定了其造價比不同設(shè)備要高很多。所以在水利工程的應(yīng)用中，資金的投入也會隨之增多，這就給一些工程在投資方面增加了難度，也在一定程度上阻礙了水泥攪拌樁技術(shù)的推廣。為了我國水利事業(yè)更好更快的發(fā)展，國家應(yīng)該對這些新技術(shù)在水利工程方面的應(yīng)用給予一定的幫助，其中包括政策的傾斜和資金的支持，使水利工程在技術(shù)方面得到一定的優(yōu)惠政策，確保新技術(shù)的推廣和普及，也為今后我國水利事業(yè)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，有利于我國水利事業(yè)的長期發(fā)展。

（三）施工人員能力不足。在水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作和監(jiān)督，由于這種技術(shù)在某些水利工程中沒有使用經(jīng)驗或經(jīng)驗不足，人員對設(shè)備的使用方面掌握的專業(yè)知識不夠，這就給水泥攪拌樁技術(shù)在應(yīng)用方面受到了阻礙，影響了正常的工程進(jìn)度。所以在水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用之前，應(yīng)該對施工人員和監(jiān)理人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，通過系統(tǒng)培訓(xùn)，讓施工人員能夠更加透徹的了解水泥攪拌樁技術(shù)，也能在工作中更好的對最新技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用。在培訓(xùn)過后要對培訓(xùn)人員進(jìn)行嚴(yán)格的考核檢測，對不合格的人員將進(jìn)行重新培訓(xùn)或予以調(diào)離。在施工過程中，監(jiān)理人員也要盡量的發(fā)揮其職能，確保工程的質(zhì)量和進(jìn)程。

四、施工過程監(jiān)控要點

(1) 測量放線復(fù)核, 重點對控制性軸線、樁位進(jìn)行復(fù)查, 滿足要求后方可就位開機(jī)。

(2) 開機(jī)前檢查導(dǎo)向架的垂直度, 開機(jī)后隨時觀察, 控制其垂直度滿足規(guī)范要求(攪拌樁垂直度偏差不得超過 115%, 樁位偏差不大于 50mm) 。

(3) 水泥漿液須按設(shè)計 (或試樁確定) 配比拌制, 攪拌均勻、輸送連續(xù)、不得離析。水灰比必須認(rèn)真控制, 可采用泥漿比重計對各臺班進(jìn)行隨機(jī)抽樣測試。

(4) 打樁過程因故中斷而續(xù)打時, 為防止斷樁或缺漿, 應(yīng)使攪拌軸下沉至停漿面以下50mm,待恢復(fù)供漿后再繼續(xù)噴漿提升。

(5) 嚴(yán)格控制樁深、復(fù)攪下沉和提升速度以及泵送壓力, 確保成樁效果。

(6) 為保證樁頭質(zhì)量, 噴漿攪拌應(yīng)高于設(shè)計樁基頂500mm, 且當(dāng)噴漿提升至設(shè)計樁頂時, 應(yīng)稍有停滯。

(7) 制樁完成后, 須達(dá)到要求的齡期后方可進(jìn)行開挖, 清理樁頭時不得使用重錘或重型機(jī)械,宜用小錘、短釬等輕便工具操作, 以免損壞樁頭。

總結(jié)：

水利工程問題是關(guān)系到民生和國家長治久安的大問題，水利工程的發(fā)展是順應(yīng)時代發(fā)展需求而產(chǎn)生的。在水利工程中采用水機(jī)攪拌樁技術(shù)來解決水利中的軟基礎(chǔ)問題是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用從根本上解決了我國在軟基礎(chǔ)工程中遇到的難題，這項技術(shù)的應(yīng)用不僅給水利事業(yè)的發(fā)展帶來了新的希望，也給人民和國家創(chuàng)造了無限的價值。所以，在水機(jī)攪拌樁技術(shù)的推廣和普及方面，國家和相關(guān)部門都要做好相應(yīng)的工作，來確保這項技術(shù)的有效運(yùn)用和推廣。

參考文獻(xiàn):

[1]馬時東.水泥攪拌樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比測試研究[J].土木工程學(xué)報，2002.35（2）.

[2]鄭剛，王長祥，顧曉魯.軟土中超長水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力研究[J].巖土工程學(xué)報，2002.24（6）.

[3]胡賀松，彭振斌，楊坪，楊慶光，彭文祥.軟土水泥攪拌樁復(fù)合地基沉降特性試驗研究[J].中南大學(xué)學(xué)報，2009.40（3）.

[4]孫發(fā)平.水泥攪拌樁加固軟粘土地基模型試驗和有限元分析[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報，2012.25（4）.

[5]鄭剛，姜忻良，顧曉魯.水泥攪拌樁荷載傳遞機(jī)理研究[J].土木工程學(xué)報，2002.35（5）.