水利地基处理中深层搅拌桩技术的施工实践
深层搅拌桩技术在水利工程施工中,是处理地基最常用的技术之一。它不仅能够有效起到防渗作用,更重要的是能显著提高软基的承载能力,且可操作性较强。以下结合具体实例,详细阐述水利地基处理中对深层搅拌桩技术的应用。
一、施工前准备工作
在施工前,需进行一系列准备工作,以确保施工的顺利进行。具体包括:
查清地下管线及架空电线:明确地下管线的位置及架空电线的高度和位置,以避免施工过程中的损坏。
清除障碍物:清理施工现场的障碍物,确保施工区域的畅通无阻。
施工放线:按照设计图纸进行放线,标出各个搅拌桩的具体位置,并采用板条或竹片以每5根桩的方式在施工现场定位搅拌桩桩位。
施工材料准备:施工材料应在施工前运至现场,其中水泥、外加剂等材料需经实验室检验合格后方可使用。
施工设备准备:确保机械设备性能良好,功率在45KW之上,避免使用非定型产品或自行改装产品。同时,做好机械设备放置位置、运输通道、机械设备施工路线及供水供电线路等施工准备。
二、水泥土配比试验和试桩
水泥土配比试验
在施工前进行室内配比试验,为实际施工提供可靠的配比参数。例如,针对某水利工程,28d桩体室内配置强度取1.5,无侧限抗压强度为1.0MPa。现场挖取地下5m处的原位土样作为土样,经测定含水率为28.6%,天然密度为1.91g/cm3。具体配比设计为:水泥∶天然土∶水∶外加剂=100∶667∶55∶1。根据室内配比结果,选取水灰比0.55,减水剂掺量1%,水泥掺水15%,进行现场试桩施工,结果显示配比合适,可在实际搅拌桩施工中应用。
工艺试桩
通过不同施工部位结合工程桩布置开展试桩工作,在每段翼墙下放置一根试验桩,待其合格后可作为工程永久桩。同时,确定施工参数,如钻进速度、提升速度、喷浆压力、复搅速度及复搅压力等。在试桩过程中,需确保设备运转情况良好,喷搅效果达到最佳。
三、施工工艺
深层搅拌桩的施工工艺主要包括以下步骤:
定位:根据工程定位放线成果,将机械设备安设于施工区域的指定位置,从中心部位向外扩散的顺序施工。
预搅拌下沉:接通设备的电路、水管、输浆管,待深层搅拌机冷却水循环恢复正常后,开启电机。随着搅拌机的导向,搅拌系统下沉到土中实施切削搅拌,通过点击电流监测表控制下沉速度。
水泥浆制备:在搅拌机下沉到相应深度后,按照设计好的配合比进行水泥浆拌合,以备使用。
喷浆搅拌:将灰浆泵启动,将水泥浆强制压入到地基土层中。随后缓慢上提钻机,在上提的同时边喷浆边旋转切削,使土与水泥浆混合均匀。
重复搅拌:为保证土与水泥浆搅拌均匀,根据土层分布情况以及设计要求,在桩体的相应部位进行上下重复搅拌。一般情况下,从桩顶向下的1.5m范围内,可增加一次搅拌输浆循环工序,以提高桩顶部位的强度。
清洗:完成成桩工作后,利用灰浆泵送清水将附着在钻头上的泥或软土冲洗干净。
移位:机具移至下一根桩位上,重复上述步骤。四、桩基承载力检测
为确保桩基的承载力满足设计要求,需进行桩基承载力检测。具体方法包括:
浅部开挖:成桩7d后,从浅部开挖至桩顶的0.5m处,对其实施目测检查,确保各项工艺均符合要求。
静载试验:桩基施工完成28天后,实施复合地基实验。通过静载试验,可以测得地基的承载力特征值等参数。例如,在某水利工程的静载试验中,地基的承载力平均值为0.250MPa,处于合格范围中。
五、施工质量控制
为确保深层搅拌桩技术在工程中的应用效果,需严格控制施工质量。具体措施包括:
在施工前标定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管达到喷浆口时间、起吊提升参数等,确保施工过程中的各项工艺参数均符合设计要求。
当桩顶标高和施工场地地面标高距离相近时,搅拌机自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时,应采用较慢的速度。喷浆口即将出地面时,应停止搅拌、提升,以保证桩头均匀密实。
导向架对地面的垂直度和起吊设备的平整度的垂直度偏差不超过1%,使用定位卡保证桩位准确度,桩位偏差不大于3cm。
前后台操作供浆需明确双方联络信号,紧密配合。前台搅拌机喷浆提升的速度、次数需相符,后台供浆需连接已确定的施工工艺。若因故障导致停浆,需立即通知前台,将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待供浆恢复后再喷浆提升,防止缺浆和断桩。若故障超过3s停机,应先拆卸输浆管路并进行清洗工作,防止浆液硬结导致堵管。
综上所述,深层搅拌桩技术在水利地基处理中具有显著优势。通过严格的施工前准备、水泥土配比试验和试桩、规范的施工工艺、桩基承载力检测以及施工质量控制等措施,可以确保深层搅拌桩技术在水利工程中的有效应用,提高地基的承载力和稳定性,从而确保整个工程的质量。