【摘要】水閘的應(yīng)用，有效地實(shí)現(xiàn)了人類對(duì)水的合理控制，減少了洪鬧、干旱災(zāi)害對(duì)人類的危害，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了諸多益處。然而水閘建造地方多淤泥軟土，如何對(duì)這些地方進(jìn)行加固處理，防止水閘地基出現(xiàn)滑坡失穩(wěn)現(xiàn)象，成為了當(dāng)前水閘建設(shè)加工工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文以我國(guó)沿海地區(qū)為例，對(duì)該地區(qū)的水閘工程進(jìn)行了分析，探討了水泥攪拌樁在水閘工程的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水泥攪拌樁；水閘工程；應(yīng)用

1、工程概況

本文以新龍灣水閘工程為例，探討了水泥攪拌樁在水閘建設(shè)工程中的具體應(yīng)用及最終效果。下面對(duì)該工程做簡(jiǎn)要介紹：

新龍灣水閘工程共占地44.75畝，主要用于防洪、引水、通航以及改善水環(huán)境等，位于廣東番禹區(qū)沙灣鎮(zhèn)龍灣村內(nèi)，是一個(gè)多功能水利樞紐工程。工程地區(qū)巖土情況較為復(fù)雜，根據(jù)其具體成因可分為以下9類：（1）弱風(fēng)化細(xì)砂巖或黃岡巖，（2）強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，（3）全風(fēng)化土層，（4）黏土—淤泥質(zhì)黏土，（5）含泥細(xì)沙，（6）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，（7）淤泥質(zhì)粘土，（8）粉質(zhì)粘土，（9）素填土。

根據(jù)該地區(qū)的地理土質(zhì)狀況，由于該地區(qū)地基土質(zhì)層主要以淤泥、粉土為主，工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)論證決定采用水泥樁攪拌法對(duì)地基進(jìn)行處理。在前期的水泥攪拌樁室內(nèi)配比實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，該區(qū)域環(huán)境對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沒(méi)用腐蝕等危害因素，因此，該方法適宜。

2、施工準(zhǔn)備

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)：在工程實(shí)施前，需對(duì)該地區(qū)的土質(zhì)進(jìn)行水泥加固室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證工程實(shí)施方案的可行性。首先采集相關(guān)土樣，確定水泥土配比，并對(duì)不同水泥土配比的期齡、水泥參入比、成品抗壓強(qiáng)度等進(jìn)行測(cè)定，確保找到最佳的配比方案。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，采用425#普通硅酸鹽水泥按20%的參入量進(jìn)行配置，其綜合工程技術(shù)指標(biāo)最佳。

攪拌樁施工設(shè)計(jì)：攪拌樁直徑為600mm，樁底至全風(fēng)化巖層，閘室樁間距1.10m；設(shè)計(jì)攪拌樁90d單軸抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于1.8MPa且改樁縱向承載力為152.8KN，首樁間距保持為0.8m，墻樁間距為1.20m，閘壩地基承載力12.8kPa，下游副導(dǎo)墻樁地基承載力為149kPa。

3、施工過(guò)程

3.1 工藝原理

水泥攪拌樁法是加固飽和軟粘土地基的一種新方法。其主要利用水泥漿固化的作用，通過(guò)攪拌機(jī)械，邊鉆進(jìn)邊向軟土噴射水泥漿液，并利用機(jī)械攪動(dòng)強(qiáng)制進(jìn)行均勻混合，由水泥漿和軟土產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用，最終形成抗具有較強(qiáng)抗壓強(qiáng)度、整體性、水穩(wěn)性的水泥加固土樁柱體復(fù)合地基，并由樁柱和周圍土基共同承受上部載荷。該方法施工簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，因此在水閘建設(shè)工程中被迅速推廣。

3.2 工藝流程

攪拌樁技術(shù)總的工藝為按噴漿工藝和四攪二噴工藝施工，其具體流程如下：

表層清理，①平整場(chǎng)地→②測(cè)定樁位→③樁機(jī)就位→④配置水泥漿液→⑤開鉆下攪拌桿→⑥噴漿攪拌、提升鉆桿→⑦重復(fù)下攪拌桿和噴漿提升過(guò)程→⑧復(fù)拌→⑨提升攪拌桿至地表→⑩移至下一樁。其中開鉆下攪拌桿的過(guò)程要保持鉆桿正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。噴漿攪拌、提升鉆桿的過(guò)程中要注意樁底噴漿時(shí)間應(yīng)保持30秒，且提升鉆桿時(shí)反向旋轉(zhuǎn)并勻速噴漿上升，至設(shè)計(jì)樁頂高度時(shí)保持噴漿30秒。復(fù)拌過(guò)程中桿和提桿攪拌時(shí)間與前面一直，但不噴漿。

3.3 工藝要求

（1）孔位布置：根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格測(cè)放施工軸線和孔位，水泥樁位實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置誤差應(yīng)控制在3cm之內(nèi)。同時(shí)，樁機(jī)平臺(tái)平整度與導(dǎo)向架垂直度誤差應(yīng)在1%以內(nèi)。

（2）設(shè)備：嚴(yán)格按照施工設(shè)安裝要求進(jìn)行，成樁設(shè)備安裝應(yīng)保障其穩(wěn)固平整，保證施工過(guò)程中施工平臺(tái)的穩(wěn)固，從而確保工程質(zhì)量。與此同時(shí)，應(yīng)在樁架上安裝深度和斜度測(cè)試儀，確保樁架質(zhì)量。

（3）水泥漿液制備：根據(jù)前期室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的最佳配比制備水泥漿液，根據(jù)工程實(shí)際樁長(zhǎng)計(jì)算出所需漿量，將相關(guān)材料放入攪拌機(jī)中制備水泥漿，檢驗(yàn)合格后輸入蓄漿池為下一步做準(zhǔn)備。制備好的水泥漿儲(chǔ)存時(shí)間不能超過(guò)2小時(shí)，否則作廢。

（4）攪拌機(jī)預(yù)攪下沉：該過(guò)程中禁止沖水下沉。攪拌樁施工期間應(yīng)隨時(shí)注意基礎(chǔ)加固區(qū)的沉降變形程度，為以后的效果評(píng)定和維護(hù)過(guò)程提供科學(xué)依據(jù)。

（5）噴漿成樁：?jiǎn)?dòng)灰漿泵，待噴嘴連續(xù)穩(wěn)定出漿時(shí)，開啟裝機(jī)，向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)噴漿成樁。同時(shí)，控制輸漿速度，是注漿泵出口壓力保持在0.4至0.6Mpa，保持?jǐn)嚢杷俣群洼敐{速度一致，當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后，噴漿30秒直至漿液達(dá)到樁端。

（6）提升攪拌：嚴(yán)格控制樁頭施工質(zhì)量，當(dāng)噴漿口接近地面時(shí)，停止提升，攪拌數(shù)秒，確保樁頭質(zhì)量。

（7）成樁：完成以上工序后，即可完成一根樁的施工工作，清晰灰漿泵后，進(jìn)行下一更樁的施工工作。

（8）保護(hù)工作：狀體完工28天后，為了保證工程質(zhì)量，樁頂以上的0.4米土層需進(jìn)行人工開挖。

4、質(zhì)量監(jiān)控

重量是工程的生命線，因此，在整個(gè)工程中要把質(zhì)量關(guān)，確保水閘工程質(zhì)量。嚴(yán)格檢查施工所需各項(xiàng)材料，所用材料必須符合施工設(shè)計(jì)要求和質(zhì)檢要求。對(duì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的材料應(yīng)直接作廢。

注漿攪拌時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)乃俣?，保證噴漿均勻，對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地方，應(yīng)采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，例如在對(duì)樁頂和樁底噴漿時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重復(fù)多次噴漿法等，加強(qiáng)樁身強(qiáng)度。

加強(qiáng)管理，嚴(yán)格把關(guān)施工工程中的各項(xiàng)信息，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，定期檢查相關(guān)設(shè)備，防止施工過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)故障，影響施工質(zhì)量。同時(shí)，加強(qiáng)相關(guān)檢測(cè)工作。

5、施工效果

5.1 質(zhì)量檢測(cè)

芯樣檢測(cè)：主要是檢測(cè)攪拌樁的長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)密度是夠符合設(shè)計(jì)要求。所抽取的6根芯樣，密度均勻，長(zhǎng)度合標(biāo)。壓板載荷試驗(yàn)：該試驗(yàn)主要是對(duì)樁身強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，在所抽取的6根芯樣總，2根29-51d齡期的抗壓強(qiáng)度值達(dá)到1.8MPa，其余4根48-53d齡期的芯樣抗壓強(qiáng)度在0.97至2.34MPa。單樁承載實(shí)驗(yàn)：經(jīng)檢驗(yàn)，個(gè)單樁極限承載均大于310KN，符合設(shè)計(jì)要求。

5.2 效果評(píng)價(jià)

根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，水泥攪拌樁實(shí)際性能已遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，大幅提高了水閘基礎(chǔ)加固效果。

6、結(jié)束語(yǔ)：

水泥攪拌樁技術(shù)在水閘工程中的運(yùn)用，極大提高了水閘基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，是一種工藝簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理的施工方案。但在具體施工過(guò)程中，要嚴(yán)格施工程序，控制工程質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：劉昌顥（1984-01），男，湖北漢川人，大專，助理工程師，從事水利工程設(shè)計(jì)、管理等工作。