鵝卵石覆蓋層高強度花崗巖水庫橋樁基施工技術研究

賈煒

摘要：本文結合工程實例，針對鵝卵石覆蓋層高強度花崗巖水庫橋樁基施工中的技術運用進行詳細的研究，從對水庫橋樁基的基本概況的了解、水庫橋樁基施工與花崗巖類型和強度的關系、施工方案的可行性、施工中可能存在的問題以及建成后存在的安全隱患等進行縝密的分析，也重點闡釋了寫作此文的重要意義，以供給有關人員參考借鑒。

關鍵詞：鵝卵石；高強度；花崗巖；水庫橋樁基

水庫的重要性在這里就不需要多說了，而水庫橋樁基在水庫建設中的位置更是重中之重的。現(xiàn)階段，與較發(fā)達的國家相比較而言，我國在橋梁建設方面的技術是有所欠缺的，這就是要求我們必須加強對這方面的研究。橋樁基是橋梁的重要組成部分，他的重要性體現(xiàn)在：橋梁的總體結構及所能承受的重力將都由它來決定，類似于汽車的底盤，是橋梁的基礎。這就需要我們針對此問題不斷加強理論創(chuàng)新、進行更多地實踐性研究，促使我國的橋樁基施工技術更加成熟。本文將以橫江水庫特大橋主墩樁基專項施工為例，對橋樁基的施工技術進行分析和探索。

1、水庫橋樁基的基本概況

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

2、水庫橋樁基施工與地基上鵝卵石、花崗巖之間的關系

2.1橋樁基建設對地基礎含有成分的要求（一下表格可以清楚的反應出之間的關系）工程土質分類表

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

2.2與鵝卵石覆蓋層高強度花崗巖之間的關系

從地質學上分析，花崗巖指的是大約在1億年以前的中生代，在地殼運動的作用下，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動擠壓，從而產生了大量體積較小的石塊，那些在水邊的石塊，經過長時期水的緩慢沖刷和自身的相互滾動，最終形成今天的鵝卵石.有的經過風化作用后被磨圓，成為鵝卵石.因為花崗巖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具體闡述。

假設某地區(qū)水庫樁基所處區(qū)域是黑云母花崗巖。先從地理地質方面分析下黑云母花崗巖的主要是由石英、長石、黑云母、角閃石等礦物質組成的。而且它的密度一般是2790-3070kg/m3、抗壓強度也可以達到1000-3000 kg/m2、還有個重要的指標就是肖氏硬度是大于HS 70的；正因為有以上特性，所以在此種區(qū)域進行水庫橋樁基施工的強度大、硬度大，最主要的是樁基成孔速度慢等特點。如果再加上鵝卵石的覆蓋，也就說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、防風化的工作更是艱難。

3、施工中可能存在的問題

3.1花崗巖上成孔的問題

此項施工中最大的困難應該就是鉆孔的問題了，然而成孔的效率以及加快成孔的速度是縮短工期的關鍵一步，所以在施工中必須解決在鵝卵石覆蓋層高強度花崗巖上樁基成孔的問題由于花崗巖的硬度大、而且是高強度的，所以這對鉆孔是很難的。必須要使用技術高超的有經驗的工人，通過對地質的詳細分析，掌握好鉆孔的力度，力度大了會導致花崗巖的崩裂，導致施工中斷，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問題，這與施工效果和工期都有很緊密的關聯(lián)。以具體事例為例：當通過砂、砂礫石或含砂量較大的卵石層時若沖程過高對孔底振動大，易引起坍孔，宜采用1～2m的中小沖程，并加大泥漿濃度，反復沖擊使孔壁堅實，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密度。當通過低液限粘土的粘質土層時，因土層本身可造漿，應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。在通過表面不平整的漂石或巖層，應先投入粘土、片石，將表面墊平，再用十字形鉆錐進行沖進，防止發(fā)生斜孔、坍孔事故。當通過基巖類地層時，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6m，防止卡鉆、沖壞孔壁或使孔壁不圓。在停鉆后再次開鉆時，應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，因而就比較堅硬，局部位置微風化花崗巖強度達到100MPa以上，在沖孔過程中應注意檢查沖錘，每個墩應增加一個備用錘，防止沖孔過程中因為沖錘損壞導致窩工。

3.2對泥漿的處理

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室，選用適合的膨潤土和添加劑，調試配合比，配制性能穩(wěn)定、沉淀少、護壁效果好、成孔質量高的淡水泥漿。

因為是水庫的橋樁基，所以對這個施工的環(huán)保要求較高，澆筑砼過程中泥漿不能排放在水庫中。這就要求不同的項目根據(jù)不同的地質來進行計算在樁基的建造過程中泥漿的產量，設置不同的儲漿池，每個儲漿池的規(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專門配置的泥漿管抽至儲漿池后用泥漿運輸車拉至指定的傾廢區(qū)排放，確保水庫的生態(tài)環(huán)境不受污染。泥漿性能控制，泥漿質量管理是鉆孔作業(yè)中最關鍵一環(huán)。在施工區(qū)內建立現(xiàn)場工地試驗室，專人負責，隨時調整泥漿性能并記錄備案，滿足鉆孔施工要求。清孔時采取換漿法，由泥漿車輔助配合（以下是鉆孔泥漿控制指標表）

鉆孔泥漿控制指標表

3.3對樁基做防腐和仿風化處理

由于地表有鵝卵石覆蓋，說明水力的沖擊是很大的，所以在建造的過程中必須進行防腐蝕的處理。不然在建成后的使用壽命會大大降低的。但是進行了一些防護措施，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膜，或者刷上防腐漆等等。能夠通過科學的手段，從而達到一定的目的。

3.4在施工中要注意問題

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

4、總結

本文結合具體例子，來具體羅列了在施工中所使用的方法，不僅有科學理論做依據(jù)，也有具體實踐做支撐。通過對鵝卵石覆蓋高高強度花崗巖水庫橋樁基施工技術研究，可以更好的掌握此項技術，對此項工程的施工有重要的借鑒意義，體現(xiàn)了這個研究的深遠影響，是很值得投入人力、物力、財力進行研究的。

參考文獻：

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