1、水泥土深层搅拌桩在黑岗口调蓄水库中的应用摘要：水泥土搅拌桩技术已广泛应用于地基处理、堤防加固、截水帷幕及基坑支护等工程中，施工工艺也日臻成熟。结合开封市黑岗口引黄灌区调蓄水库防渗墙工程的项目情况，分析了水泥土搅拌桩技术在调蓄水库防渗墙施工过程中的应用。 关键词：水泥土搅拌桩；防渗墙；施工工艺 中图分类号：TQ172 文献标识码： A 1. 工程概况 黑岗口调蓄水库工程建于开封市区的西北部，连霍高速公路以南，郑开大道以北；黑岗口西干渠及马家河北支东侧；高速公路连接线和护城堤西侧，是一座引黄调蓄工程，主要功能是农业灌溉、城市供水和改善城市生态环境。开封市黑岗口引黄灌区调蓄水库设计灌溉面积 39.7
2、7万亩，总库容量 997 万立方米，属于小（I）型水库，总库容 910 万 m3，灌溉面积 25 万亩，灌溉保证率 75%。 2. 主要技术要求 2.1 设备配备 根据以往施工经验，本次水泥土搅拌桩防渗墙施工，选用 ZCJ 深层搅拌桩机 2 台，2 台 150KW 柴油发电机，每台配套灰浆搅拌机 1 台、高压灰浆泵 1 台、离心冷却泵 1 台、贮浆池（800L，自制）1 个、集料灌（800L，自制）1 个等。 施工前，将深层搅拌桩机、灰浆搅拌机、灰浆泵等相关配套设备，运至施工现场组装、调试，保证深层搅拌桩机和配套输浆设备等均处于完好状态。 2.2 参数要求 水泥土搅拌防渗墙渗透系数小于 i10
3、-6cm/s（l i 10） 、抗压强度大于 500kPa 、渗透破坏比降可达 200 以上、变形模量小于1000MPa。 2.3 水泥土配合比试验要求 2.3.1 原材料控制 水泥土搅拌桩均采用 PO42.5 普通硅酸盐水泥，所购买的水泥必须是正规厂产品，而且具有出厂合格证明，按照监理工程师的要求进行抽查检验。水泥要新鲜无结块，施工时严禁使用受潮、过期水泥。水的选用应符合水工混凝土拌合用水的标准，水库的水满足要求，故采用水库水。2.3.2 配合比试验 试验项目。水泥浆液性能试验的项目为：密度、粘度、稳定性、初凝时间。水泥土凝固体的力学性能试验项目为：抗压强度、渗透系数、渗透破坏比降。浆液性能
4、试验按常规的方法进行。对水泥土的力学性能试验，这里借助混凝土的试验方法进行。 水泥掺入量。水泥的掺入比以 10%20%为宜。 水泥浆的水灰比。防渗工程中水灰比一般取 1.02.0,在实际施工中可根据设计要求的水泥掺入比，经现场试桩确定。 外加剂。一般情况下不需要掺入外加剂。为达到技术要求，可根据规定的外加剂品种和掺入比掺入。 试块制备。在施工现场作业区内选定若干钻孔，连续取原状土样，用双层厚塑料袋封装，以供拌制试块使用。试块的数量由所需养护龄期和固化剂（水泥）的掺入比决定。 资料分析及配合比的确定。不同龄期的试块分别进行力学性能试验后，将试验结果绘成图表，再经分析对比选定最佳的水泥配合比。 2
5、.3.3 工艺试验 施工前须分区段进行工艺试桩，便于掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数，试验桩最少不小于 5 根。 工艺试桩前，书面通知监理单位派人员参加。工艺试桩结束后，提交工艺试桩成果报告，并经监理工程师审批后，才可作为该区段搅拌桩施工的依据。 工艺试桩应达到如下目的： a、搅拌桩机钻机深度，桩底标高，桩顶水泥浆停浆面标高； b、水泥浆液的水灰比； c、搅拌桩机的转速和提升速度； d、浆泵的压力； e、输浆量及变化，水泥浆经浆管到达喷浆口的时间； f、是否需要冲水或注水下沉，是否需要复搅复喷及其部位、深度等等。 g、在施工过程中若需要更换喷浆计量仪、电流表等影响施工技术参数的设备时
6、，必须以书面报告形式上报批准。并在监理工程师的监督下重新试桩，确定施工技术参数后，才能进行下一阶段施工。 3. 施工方法 3.1 施工总体布置 根据黑岗口水库施工节点，计划开展 2 个工作面施工，在本处理范围起点（即桩号 3+761 处）和郑开大道段两端各布置 1 台 ZCJ 水泥土搅拌桩机，配备相对配套设备进行施工。 2 台水泥土搅拌桩机同时作业，采取二班制作业，单台水泥土搅拌桩机平均日施工强度 225m2/d，完全满足施工强度要求。 3.2 施工要求 为保证水泥土搅拌桩施工质量，搅拌桩防渗墙施工必须满足以下要求： 搅拌桩孔位偏差应控制在5mm 以内； 墙体垂直度偏差不应大于 0.5%； 水
7、泥土搅拌桩须连续打桩，桩间距 32cm（桩中心线间距） 。 供浆必须连续，一旦因故停浆，应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升； 搅拌机预搅下沉时不得采用冲水下沉； 深层搅拌法施工的场地应事先平整。 3.3 施工工艺与方法 本工程水泥土搅拌桩的施工采用单头深孔搅拌桩技术，施工机械为ZCJ 型深层搅拌机，其单头直径为 350mm-450mm。水泥土搅拌桩防渗墙的施工工艺流程如下：施工准备（设备进场）施工放线定桩位桩基对位调平（浆液配置）预搅下沉提升喷浆搅拌重复上下搅拌（取样养护送检）清洗移位 3.3.1 施工准备 水泥土搅拌桩开始施工前，请设计人员进行技术交底，施工人员应仔细
8、阅读地勘报告和施工图纸，同时施工段应平整、夯实，清除桩位处杂物。 3.3.2 测量放线 根据控制点定出所有桩位，并打上木桩作为标记。 3.3.3 桩机安装 搅拌机垂直于截渗墙就位，保证桩机周正、水平，校正垂直度,桩位对中误差不大于 50mm。 3.3.4 浆液配制 施工开始前，所用浆液必须进行试配，检查其各项性能指标是否满足设计要求，将试配成果报送监理工程师审批。钻孔前，应按批准的比例配制浆液。若在施工中使用固化剂和外掺剂，必须做试验，并将试验结果报送监理工程师批准后，方可使用。 3.3.5 预搅下沉 开启搅拌桩机，使钻头沿导向架搅拌切土，下沉到设计深度。搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层
9、下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。 3.3.6 提升喷浆搅拌 搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入土基中，当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌 30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，同时按照设计确定的提升速度，匀速提升搅拌机。输浆压力一般为0.3Mpa-1.0Mpa。 3.3.7 重复上下搅拌 深层搅拌机提升至设计加固深度顶面标高时，喷浆量应该达到设计要求。为使软土和水泥浆液搅拌均匀，进行多次复搅。搅拌机提升到桩顶标高时，浆液若有剩余，可在桩身上部 11.5 米范围内重新搅拌喷浆；不得出现搅拌头未到桩顶，浆液已喷完的现象。 3.3.8 清洗 成桩后，桩机移位前，并清
10、洗灰浆机和全部管路中的水泥浆，以及粘附在搅拌头上的软土。 3.3.9 桩机横移下一桩位对正、调平，重复以上步骤搅拌喷浆。 3.4 施工记录 施工记录应有专人负责，对每根桩的成桩过程必须有记录并签字，必须详细记录桩底高程、搅拌机每米下沉或提升的时间、来浆与停浆的时间、水泥用量，并报请监理工程师签字。深度记录的误差不得大于5cm，时间误差不得大于 5 秒钟。 4. 质量保证控制措施 要保证桩体的垂直度不大于 0.5%，在转孔的过程中，保证桩机的水平，在桩机上安装 3 个连通水管，通过观察连通管上的刻度显示，以确认桩机的水平。 水泥土搅拌的均匀性和喷浆量决定着土体的密实性，施工中搅拌机连续匀速提升，
11、水灰比和水泥的掺入比严格按照施工前实验确定的指标施工，实际喷浆量的控制以孔口溢出水泥土浆为准。 在施工时，确定和控制好桩孔之间的距离尤为重要，选用大于设计尺寸的转头。 施工时应对成孔的质量包括孔位、孔宽、孔深和孔斜等进行严格控制和检验，将误差降低在技术规定允许的范围内。 水泥土的均匀性决定着土体的质量，施工中确保水泥土的搅拌均匀性、控制好喷浆量。 钻头直径必须满足规定要求，如有磨损严重及时更换。 5. 结论 水泥土搅拌桩为隐蔽工程，施工完毕且检验后应进行单位工程验收，验收通过后才能进行下道工序和地面工程施工。 参考文献： 1SL62-94， 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范s； 2DL/T5148-2001， 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范s。
