水泥搅拌桩联合水闸软基处理中的技术要点探讨

水泥搅拌桩联合水闸软基处理中的技术要点探讨

邱少锋

广东金松建设集团股份有限公司

摘要：本文结合工程实例，对水泥搅拌桩联合水闸软基处理中的技术要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：水泥搅拌桩；联合水闸；软基处理；技术要点

一、前言

水闸通常建在河道、渠道及水库、湖泊岸边，这些地区一般淤泥、淤泥质土等软土分布广、厚度大。软土为高压缩性、低强度土，工程力学性质差，这给水闸工程带来了很多不利影响。在水闸施工的过程中必须对深厚的软土进行地基处理，而水泥搅拌桩的施工工期短，无大量废土外运，很适合水闸基础加固。某联合阐工程位于珠江河口，本闸设计为四孔钢筋混凝土结构（排水三孔，通航一孔），闸顶设交桥和工作平台，闸址区淤泥，淤泥质土层含水率高达50%-70%，抗剪强度低，具有高压缩性，允许承载力低，闸室存在沉降变形、抗滑稳定等问题。下面就对水泥搅拌桩联合水闸软基处理中的技术要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、水泥搅拌桩布置及施工工艺要求

水泥搅拌桩的布置形式为格栅状结合矩形散打布置（如图1），格栅间距4.0-6.0m，置换率按地基承载力反算确定，并向两侧堤内适当延长，有效桩长16m，有效直径0.5m。格栅状布置可以有效提高加固区淤泥土的承载力，比同等置换率的散桩布置能多提高地基承载力15-20%，格栅状布置能增加地基的整体性，均化

地基的不均匀沉降，提高地基抵抗水平位移的能力，解决水闸施工过程中的歪桩问题。为满足下卧层地基承载力要求，布置范围向建筑物轮廓外扩2.5-3m.为防止渗流，在闸体上、下游设一排水泥搅拌桩。

本工程采用的是单搅头深层搅拌桩，搅拌桩桩长16米，桩径500mm，格栅状布置（其中闸室前后两排为防渗桩，咬合20cm），辅以散桩，分布于联合闸的闸基，岸墙、翼墙和引堤等部位，桩顶高程分别为-3.6m,-3.6m,-3.4m和-2.0m,总计3420根，总长度54720m。本工程搅拌桩设计28天强度不小于1.0%MPa，单桩竖向承载力特征值不小于75KN，水闸基底复合地基承载力特征值不小于100MPa，岸墙基底符合承载力特征值不小于120MPa。采用二喷四搅施工工艺，施工工艺流程如下：清理表层杂土并平整场地→测定桩位→桩机就位→配制水泥浆液→开钻下搅拌杆→喷浆搅拌提升钻杆→复拌→搅拌杆提升到地表→结束一根桩的施工→移机至下一根桩。

（1）试桩。喷粉搅拌桩在左岸▽3.0m高程平台进行，根据设计要求结合现场地质按18%、21%、24%、28%水泥掺量进行施工，共9根，不同水泥掺量各2根，喷浆工艺一组，水泥掺入比为22%，桩径0.5m，桩长16m，SB-A型深层搅拌机，BJ-2型电脑记录仪，选用金醒狮牌32.5R水泥，水泥掺入量分别是63Kg/m,70Kg/m,80Kg/m,90Kg/m,试验桩完成后28对其进行抽蕊检测，结果满足设计要求，经研究确定联合闸工程水泥搅拌桩基础采用喷粉施工工艺，每米桩体水泥掺入量为22%，水泥掺量为73Kg/m,两次下沉喷粉幸均为36.5Kg/m。

（2）施工准备。在搅拌桩正式施工前，提前备科，布置好好各类施工机械、管路和电源、水源和照明系统等。

（3）场地平整。清除地上和地下障碍物，清除杂质土和淤泥层后填筑中粗砂垫层，整平后用于摆放钻机。

（4）桩机就位。搅拌机定位、对中后、调整搅拌机盘的水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直度偏差不超过1%，桩位偏差不大于50cm,成桩直径和桩长不小于1.2m/min。

（5）先空转，待搅拌头转速正常后方可下沉搅拌，下沉速度通过档位调控，并不大于1.2m/min。

（6）喷粉搅拌提升。下沉到设计深度1.5m时开启粉喷阀，通过管路送粉至搅拌头出口，不沉到设计深度后提钻杆，使水泥粉和土体充分拌和，钻杆提升速度不超过0.8/min。

（7）二次搅拌（但不喷粉）下沉。下沉到设计深度1.5m时开启粉喷阀，下沉到设计深度后搅拌钻头提升至桩顶以上50cm,后关闭喷粉阀。

（8）移桩机，转入下一根桩施工。

三、施工质量要求

（1）施工中采用的一切材料必须通过质检部门的检验方可使用，所使用水泥必须符合设计要求，必须有出厂合格证及复试试验报告，严禁试验受潮、变质、结块的水泥。水泥应过筛，无结块、无杂质。

（2）提升注浆搅拌时不得使用快档，宜选择慢档提升，保证喷浆搅拌均匀对于存在地质情况不明、搅拌喷浆疑难的桩段应进行重点处理，可采用重复多次喷浆的方法使桩身强度加强。在桩顶和桩底喷浆时，应复搅复喷。在喷浆口达到桩顶和桩底时，宜停止提升或下沉，搅拌喷浆数秒。

（3）加强质量检测。钻孔抽芯试验：检验搅拌桩的均匀性、桩长。所抽芯的34根搅拌桩桩身水泥土连续，搅拌桩均匀，芯样较完整。压板载荷试验：检验桩身强度是否复合设计要求。两根桩所取芯样28龄期单轴无侧限抗压强度值已达到1.8MPa以上。本工程搅拌桩设计28天强度不小于1.0%MPa，单桩竖向承载力特征值不小于75KN，水闸基底复合地基承载力特征值不小于100MPa，岸墙基底符合承载力特征值不小于120MPa。试验结果表明均满足设计要求。

四、结语

总之,水闸基础工程施工的结构较为复杂，施工过程中的施工工艺和质量控制难度较大。本工程采用喷粉桩对联合闸软基进行处理完成后，由监理业主按规范要求随机指定34根进行了抽蕊检测，28天强度均能够满足设计要求，地基承载力满足设计要求，为水闸的后续施工提供了有利保障。

参考文献

[1]JGJ79-2002.建筑地基处理技术规范.

[2]YBJ225－91.软土地基深层搅拌加固法技术规程.

[3]《水工砼掺粉煤灰技术规范》（DL/T5056-96）

[4]《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB10113-96

[5]李岩.水利工程中水闸施工技术[J].水利技术监督，2011，19(06)：72-74．

[6]邱际，姚铭强.水闸施工技术在水利工程中的实践应用分忻[J].房地产导刊，2014(21)174-174

[7]董字琪.水电工程中水闸施工技术与管理[J].科技创新与应用，2013(19)：168—168