水泥搅拌桩在河道挡墙中的应用

水泥搅拌桩在河道挡墙中的应用

李志海

身份证件号： 1402221986120**** 广东省 518129

【摘要】：由于在城区内进行河道整治建设时，往往会有较多的影响因素，如防洪排涝要求、用地条件、现状建筑物和市政设施的影响等，因此，河道挡墙型式需根据建设条件，因地制宜地设计与建设。本文首先分析河道挡墙的选用要点，然后结合工程对水泥搅拌桩在河道挡墙中的应用进行探讨，并对施工质量的控制措施进行分析。

【关键词】：水泥搅拌桩；河道挡墙；应用

引言

河道是城市的重要组成部分，是城市水环境的主要载体，为城市的可持续发展提供了重要保障。随着我国城镇化加快，城市规模越来越大，河道的重要性也越加明显。河岸作为城市水陆生态系统的连接区域，同时又是城市居民游玩休憩的场所，需满足河道的多重功能。

1、河道挡墙的选用要点

河道挡墙型式应根据河道的行洪功能、周边环境、景观要求、土质条件及用地情况等因素综合考虑。在具体选用时要注意以下3点：

1）挡墙应满足防洪排涝要求，具有足够的稳定性，能抵抗流水冲刷。

2）在满足水利功能的前提下，挡墙型式需与周围环境相协调，具有景观性和亲水性。

3）挡墙型式需充分考虑生态性，使水陆之间能够实现物质和能量的交换，并为水生动值物提供生长空间。

2、水泥搅拌桩在河道挡墙中的应用

某河道整治工程全长约800m，现状河道上口宽度为32~45m，大部分处于自然状态，汛期洪水漫顶现象经常发生，严重影响两岸人民财产安全。

2.1设计要求

整体设计理念以安全为主，设计参数安全系数较高。水泥搅拌桩体最小无侧限抗压强度（qu）>600kPa；最小无侧限抗剪强度（cu）>300kPa；最小弹性模量值（E）>140MPa；抗渗系数K<5.0×10^-8m/s,）取芯完整度（TCR）不小于85%。本工程在桩顶外立面设计有混凝土挂板，挂板混凝土强度等级C30.

2.2施工参数

为确保加固效果，根据设计要求及试桩结果，施工机械采用双轴水泥搅拌钻机，单桩直径1.6m，搭接区域长度0.2m，配备双90kW动力头，钻头转速20r/min，最大扭矩112kN·m。水泥浆选用42.5硅酸盐水泥，采用水泥搅拌站集中拌和的形式，水灰比为1：1，比重密度为1.51，水泥参量为200kg/m3，水泥浆段浆量为1084L/m。

在试桩过程中，曾选用水泥参量为180kg/m3的对照组进行比选试验。28天养护期过后，通过取芯试验发现，搭接部位的成桩效果较差，取芯完整度（TCR）不足70%远远小于设计要求85%,经多次试验分析，初步断定为水泥参量较低所致。水泥参量较低，所用水泥浆含量较少，在喷浆搅拌过程中，无法充分覆盖整个圆柱体，导致局部土体区域无水泥浆液混合，因此达不到取芯强度及要求。最终通过二次试桩验证，200kg/m3的水泥参量符合施工设计质量要求，同时遵循施工经济化的原则，节约成本，优化配比，达到最佳效果。

2.3施工工艺

水泥深层搅拌桩施工工艺一般分为“两搅一喷”、“两搅两喷”、“四搅一喷”“四搅两喷”等，为保证施工质量，国内最为常见的施工工艺为“四搅两喷”。该项目根据试桩结果及现场地质条件的分析，施工过程中采用改良版“四搅一喷”施工工艺，在传统“四搅一喷”工艺的基础上对加固区最后1m的位置增加额外两次搅拌流程，使得底部得以充分搅拌，确保底部施工质量。施工流程：施工准备及放样→钻进下沉至底部标高→空搅提升至设计顶标高→注浆下钻至底标高→空搅提升lm→空搅下钻1m→空搅提升至地面标高。此施工工艺在保证施工质量的同时，节约了时间、燃料、机械等一系列成本，符合项目管控要求。

2.4挂板施工

挂板可以起到美化挡墙，保护挡墙的作用。在进行挂板施工前需要清理干净支护桩表面浮浆和泥土，桩间采用素混凝土抹平，挂板应分段施工，分度长度为15m，挂板与桩之间采用植筋的方式进行连接。

3水泥搅拌桩施工质量控制

3.1工艺性试桩

在具体的工程施工过程中，要结合具体情况做好相应的水泥搅拌桩成桩试验，针对试桩结果进行有效测试和分析，要充分满足下列要求。

（1）满足设计水泥用量设计参数，例如要充分确保钻进速度、搅拌速度、提升速度等符合既定的标准。

（2）把握好搅拌的程序和具体步骤。

（3）明确下钻和提升的阻力，着重了解相应的地质变化情况，然后采取切实有效的技术措施。

3.2泵送浆液质量的控制

泵送浆液之前，要确保管路保持湿润状态，这样能够利于浆液的输入。泵送浆液的时候，要使泵的压力足够稳定，使其处于连续性的状态，同时要进行均匀搅拌。

3.3控制好桩长

（1）钻杆标线控制法。施工前对丈量钻杆长度进行针对性的测量，并且用红色油漆在钻杆上划桩长标志，以全面掌握钻杆钻入深度、复搅深度，使设计桩长得到充分的明确。

（2）度盘读数控制法。钻机上配备相应的控制钻杆钻入深度的圆盘，利用指针读数，可对钻桩的长度进行有效明确。

3.5单桩水泥用量的控制

（1）做好水灰比的控制。按单桩长和设计提供的每米水泥用量等相关因素，进一步有效明确单桩水泥用量。在实践的过程中，严格按照相应的设计要求以及具体规定的水灰比实施制浆操作，且过程中不能随意调节水灰比。

（2）控制好输浆泵。确保泵具备持久的输浆能力和压力，具体的输浆量要和桩机的钻进速度、搅拌速度以及提升速度有效吻合。

（3）针对桩机钻进速度、搅拌速度及提升速度等相关内容进行有效控制，从根本上确保单桩施工结束之后，能够用完所有的水泥浆。

3.4桩机操作的控制

（1）桩机到位之后，针对整体桩身竖直度进行反复调试和校对，使其符合既定的标准，确保搅拌轴保持垂直的状态，并对其进行切实有效的测定，使其满足设计要求。

（2）启动搅拌钻机，钻头边旋转边向下钻进；启动压力泵，使其钻进和喷浆能够保持在同步的状态。

（3）钻至设计标高后停钻，关闭搅拌钻机，钻进结束。

（4）再次启动搅拌钻机，钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆，使土体的水泥浆进行初步拌和。此阶段要着重打好基础，这样才能使后续的施工质量得到切实有效的提升。

（5）搅拌机提升至地面以下1.0m的时候，要保证速度适宜，尽可能调慢速度。

结语

河道建设能够梳理城市的肌理，丰富城市的内涵，是城市发展中的重大任务。在城市河道实施过程中，需综合考虑建设要求、用地条件、地质情况、周边环境以及居民的需求，因地制宜地选择挡墙类型，尽可能选用生态式挡墙，从而充分发挥河道的综合功能。同时，在传统挡墙使用时，可通过对挡墙的合理优化设计，使挡墙恢复一定的生态和景观功能，从而取得较好的河道建设效果

参考文献

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