鵝卵石覆蓋層高強(qiáng)度花崗巖水庫(kù)橋樁基施工技術(shù)研究

賈煒

摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)鵝卵石覆蓋層高強(qiáng)度花崗巖水庫(kù)橋樁基施工中的技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)的研究，從對(duì)水庫(kù)橋樁基的基本概況的了解、水庫(kù)橋樁基施工與花崗巖類型和強(qiáng)度的關(guān)系、施工方案的可行性、施工中可能存在的問(wèn)題以及建成后存在的安全隱患等進(jìn)行縝密的分析，也重點(diǎn)闡釋了寫作此文的重要意義，以供給有關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：鵝卵石；高強(qiáng)度；花崗巖；水庫(kù)橋樁基

水庫(kù)的重要性在這里就不需要多說(shuō)了，而水庫(kù)橋樁基在水庫(kù)建設(shè)中的位置更是重中之重的?，F(xiàn)階段，與較發(fā)達(dá)的國(guó)家相比較而言，我國(guó)在橋梁建設(shè)方面的技術(shù)是有所欠缺的，這就是要求我們必須加強(qiáng)對(duì)這方面的研究。橋樁基是橋梁的重要組成部分，他的重要性體現(xiàn)在：橋梁的總體結(jié)構(gòu)及所能承受的重力將都由它來(lái)決定，類似于汽車的底盤，是橋梁的基礎(chǔ)。這就需要我們針對(duì)此問(wèn)題不斷加強(qiáng)理論創(chuàng)新、進(jìn)行更多地實(shí)踐性研究，促使我國(guó)的橋樁基施工技術(shù)更加成熟。本文將以橫江水庫(kù)特大橋主墩樁基專項(xiàng)施工為例，對(duì)橋樁基的施工技術(shù)進(jìn)行分析和探索。

1、水庫(kù)橋樁基的基本概況

樁指的是埋入土中的柱形桿件，其作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深部較堅(jiān)硬、壓縮性小的土層或是巖層上；樁基又叫樁基礎(chǔ)，它是由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成的，一般分為兩種，一是低承臺(tái)樁基，就是當(dāng)樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸；二是高承臺(tái)樁基，樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，建筑上所使用的樁基一般是低承臺(tái)樁基礎(chǔ)，當(dāng)樁基礎(chǔ)用于橋梁上就可以稱作橋梁基礎(chǔ)，也就是橋梁下部結(jié)構(gòu)與地基接觸的部分稱為基礎(chǔ)，它是橋梁最下部的結(jié)構(gòu)。它直接坐落在巖石或土地基上，其頂端連接橋墩或橋臺(tái)，合稱為橋梁下部結(jié)構(gòu)。橋梁基礎(chǔ)的主要作用就是承受橋梁上部結(jié)構(gòu)所傳來(lái)的全部荷載，再加上下部結(jié)構(gòu)的荷載一起傳遞給地基。用于水庫(kù)的橋梁對(duì)橋樁基的要求就更高了，與水庫(kù)的安全使用息息相關(guān)，所以為了橋的安全和水庫(kù)的正常使用，就必須要求在修建橋樁基的地基和基礎(chǔ)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性，使其在橋梁和水庫(kù)的重壓之下不產(chǎn)生過(guò)大的水平變位或不均勻的沉降?？傊?，水庫(kù)橋樁基對(duì)地基的要求更大，選擇合適的地基和進(jìn)行安全施工是很困難的。

2、水庫(kù)橋樁基施工與地基上鵝卵石、花崗巖之間的關(guān)系

2.1橋樁基建設(shè)對(duì)地基礎(chǔ)含有成分的要求（一下表格可以清楚的反應(yīng)出之間的關(guān)系）工程土質(zhì)分類表

通過(guò)上表可以清晰的看出，鵝卵石覆蓋層高強(qiáng)度花崗巖顯然是比第四類土質(zhì)壓實(shí)系數(shù)更大，質(zhì)量密度也更大的，所以施工難度是可以想象的。

2.2與鵝卵石覆蓋層高強(qiáng)度花崗巖之間的關(guān)系

從地質(zhì)學(xué)上分析，花崗巖指的是大約在1億年以前的中生代，在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下，巖漿冒出地表，快速得到冷卻的巖漿便形成花崗巖.此后距今幾千年前，由于巖漿入侵引起花崗石錯(cuò)動(dòng)擠壓，從而產(chǎn)生了大量體積較小的石塊，那些在水邊的石塊，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期水的緩慢沖刷和自身的相互滾動(dòng)，最終形成今天的鵝卵石.有的經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用后被磨圓，成為鵝卵石.因?yàn)榛◢弾r的種類是多種多樣的，并能夠一一去分析，可以選取有代表性意義的來(lái)具體闡述。

假設(shè)某地區(qū)水庫(kù)樁基所處區(qū)域是黑云母花崗巖。先從地理地質(zhì)方面分析下黑云母花崗巖的主要是由石英、長(zhǎng)石、黑云母、角閃石等礦物質(zhì)組成的。而且它的密度一般是2790-3070kg/m3、抗壓強(qiáng)度也可以達(dá)到1000-3000 kg/m2、還有個(gè)重要的指標(biāo)就是肖氏硬度是大于HS 70的；正因?yàn)橛幸陨咸匦?，所以在此種區(qū)域進(jìn)行水庫(kù)橋樁基施工的強(qiáng)度大、硬度大，最主要的是樁基成孔速度慢等特點(diǎn)。如果再加上鵝卵石的覆蓋，也就說(shuō)明此地河水的沖力也是比較大的，這也就使得施工更加艱難，不僅鉆孔是一大難題，做好樁基的防腐蝕、防風(fēng)化的工作更是艱難。

3、施工中可能存在的問(wèn)題

3.1花崗巖上成孔的問(wèn)題

此項(xiàng)施工中最大的困難應(yīng)該就是鉆孔的問(wèn)題了，然而成孔的效率以及加快成孔的速度是縮短工期的關(guān)鍵一步，所以在施工中必須解決在鵝卵石覆蓋層高強(qiáng)度花崗巖上樁基成孔的問(wèn)題由于花崗巖的硬度大、而且是高強(qiáng)度的，所以這對(duì)鉆孔是很難的。必須要使用技術(shù)高超的有經(jīng)驗(yàn)的工人，通過(guò)對(duì)地質(zhì)的詳細(xì)分析，掌握好鉆孔的力度，力度大了會(huì)導(dǎo)致花崗巖的崩裂，導(dǎo)致施工中斷，延誤工期，力度小了，不能取得所想要的效果。因此在施工中必須解決好這個(gè)問(wèn)題，這與施工效果和工期都有很緊密的關(guān)聯(lián)。以具體事例為例：當(dāng)通過(guò)砂、砂礫石或含砂量較大的卵石層時(shí)若沖程過(guò)高對(duì)孔底振動(dòng)大，易引起坍孔，宜采用1～2m的中小沖程，并加大泥漿濃度，反復(fù)沖擊使孔壁堅(jiān)實(shí)，防止坍孔。在易坍塌或流沙地段宜用小沖程并提高泥漿的粘度和相對(duì)密度。當(dāng)通過(guò)低液限粘土的粘質(zhì)土層時(shí)，因土層本身可造漿，應(yīng)降低輸入的泥漿稠度，并采用1～1.5m的小沖程，防止卡鉆、埋鉆。在通過(guò)表面不平整的漂石或巖層，應(yīng)先投入粘土、片石，將表面墊平，再用十字形鉆錐進(jìn)行沖進(jìn)，防止發(fā)生斜孔、坍孔事故。當(dāng)通過(guò)基巖類地層時(shí)，可采用大沖程使基巖破碎。在任何情況下，最大沖程不宜超過(guò)6m，防止卡鉆、沖壞孔壁或使孔壁不圓。在停鉆后再次開鉆時(shí)，應(yīng)由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆。

由于主橋巖層以花崗巖為主，因而就比較堅(jiān)硬，局部位置微風(fēng)化花崗巖強(qiáng)度達(dá)到100MPa以上，在沖孔過(guò)程中應(yīng)注意檢查沖錘，每個(gè)墩應(yīng)增加一個(gè)備用錘，防止沖孔過(guò)程中因?yàn)闆_錘損壞導(dǎo)致窩工。

3.2對(duì)泥漿的處理

主橋樁基鉆孔泥漿一律采用淡水造漿工藝。首先建立工地泥漿試驗(yàn)室，選用適合的膨潤(rùn)土和添加劑，調(diào)試配合比，配制性能穩(wěn)定、沉淀少、護(hù)壁效果好、成孔質(zhì)量高的淡水泥漿。

因?yàn)槭撬畮?kù)的橋樁基，所以對(duì)這個(gè)施工的環(huán)保要求較高，澆筑砼過(guò)程中泥漿不能排放在水庫(kù)中。這就要求不同的項(xiàng)目根據(jù)不同的地質(zhì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算在樁基的建造過(guò)程中泥漿的產(chǎn)量，設(shè)置不同的儲(chǔ)漿池，每個(gè)儲(chǔ)漿池的規(guī)格必須要滿足樁基的需要，能夠存放樁基泥漿。鉆渣及多余泥漿通過(guò)專門配置的泥漿管抽至儲(chǔ)漿池后用泥漿運(yùn)輸車?yán)林付ǖ膬A廢區(qū)排放，確保水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境不受污染。泥漿性能控制，泥漿質(zhì)量管理是鉆孔作業(yè)中最關(guān)鍵一環(huán)。在施工區(qū)內(nèi)建立現(xiàn)場(chǎng)工地試驗(yàn)室，專人負(fù)責(zé)，隨時(shí)調(diào)整泥漿性能并記錄備案，滿足鉆孔施工要求。清孔時(shí)采取換漿法，由泥漿車輔助配合（以下是鉆孔泥漿控制指標(biāo)表）

鉆孔泥漿控制指標(biāo)表

3.3對(duì)樁基做防腐和仿風(fēng)化處理

由于地表有鵝卵石覆蓋，說(shuō)明水力的沖擊是很大的，所以在建造的過(guò)程中必須進(jìn)行防腐蝕的處理。不然在建成后的使用壽命會(huì)大大降低的。但是進(jìn)行了一些防護(hù)措施，是可以盡可能的提高使用壽命的。表面可以鍍上耐腐蝕的保護(hù)膜，或者刷上防腐漆等等。能夠通過(guò)科學(xué)的手段，從而達(dá)到一定的目的。

3.4在施工中要注意問(wèn)題

由于沖孔是比較艱難的，所以必須要時(shí)刻注意施工中的安全問(wèn)題沖擊錐起吊應(yīng)平穩(wěn)，防止沖撞護(hù)筒或孔壁；進(jìn)出孔口時(shí)，嚴(yán)禁孔口附近站人，防止發(fā)生鉆錐沖擊人身事故；因故停鉆時(shí)，孔口應(yīng)加蓋保護(hù)，嚴(yán)禁鉆錐留在孔內(nèi)，以防埋鉆。這也就要求在施工中必須制定嚴(yán)格的安全是施工章程，確保工程順利、圓滿完成。

4、總結(jié)

本文結(jié)合具體例子，來(lái)具體羅列了在施工中所使用的方法，不僅有科學(xué)理論做依據(jù)，也有具體實(shí)踐做支撐。通過(guò)對(duì)鵝卵石覆蓋高高強(qiáng)度花崗巖水庫(kù)橋樁基施工技術(shù)研究，可以更好的掌握此項(xiàng)技術(shù)，對(duì)此項(xiàng)工程的施工有重要的借鑒意義，體現(xiàn)了這個(gè)研究的深遠(yuǎn)影響，是很值得投入人力、物力、財(cái)力進(jìn)行研究的。

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