探討基礎(chǔ)施工技術(shù)技巧與樁工機(jī)械發(fā)展

　　基礎(chǔ)施工是現(xiàn)代建筑工程的根本，是建筑質(zhì)量的保障。近年來(lái)隨著我國(guó)建筑事業(yè)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)施工技術(shù)技巧有了較大的突破，與之匹配的樁工機(jī)械也得到了飛速的發(fā)展，本文對(duì)基礎(chǔ)施工技術(shù)技巧與樁工機(jī)械的發(fā)展進(jìn)行了具體的探討。

　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》(月刊)創(chuàng)刊于1983年，由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì);機(jī)械設(shè)計(jì)分會(huì);天津市機(jī)械工程學(xué)會(huì);天津市機(jī)電工業(yè)科技信息研究所主辦。是中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)會(huì)會(huì)刊，中文核心期刊，中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)用刊，研究生教育指定中文重要期刊。

　　1引言：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)的建設(shè)規(guī)模和建設(shè)水平也得到了前所未有的提高，尤其是在近幾十年，我國(guó)成功建成了許多規(guī)模龐大、技術(shù)水平較高的高端建筑物。當(dāng)然，在所有的建筑工程中，基礎(chǔ)施工是整個(gè)工程的質(zhì)量根基，是保證建筑物整體質(zhì)量的關(guān)鍵所在。但基礎(chǔ)施工是一項(xiàng)復(fù)雜又高難的任務(wù)，其中包含較為復(fù)雜的技術(shù)、技巧，且基礎(chǔ)施工往往會(huì)受到各種客觀環(huán)境和主觀因素的影響，其中對(duì)基礎(chǔ)施工質(zhì)量影響較大的因素就是樁工機(jī)械。因此，樁式機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平對(duì)于基礎(chǔ)施工來(lái)說(shuō)十分重要，它的不斷進(jìn)步與發(fā)展是保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量的前提條件，是基礎(chǔ)施工技術(shù)技巧得以充分發(fā)揮的保障。本文將對(duì)基礎(chǔ)施工的技術(shù)技巧與樁工機(jī)械發(fā)展進(jìn)行分析和研究。

　　2基礎(chǔ)施工技術(shù)技巧

　　2.1樁基礎(chǔ)施工技術(shù)技巧：上世紀(jì)八十年代以來(lái)我國(guó)的基礎(chǔ)施工技術(shù)得到很快的發(fā)展，我國(guó)各地均根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)特點(diǎn)、工藝技巧以及加固材料等方面，研發(fā)了較有成果的、復(fù)合當(dāng)?shù)靥厣幕A(chǔ)施工技術(shù)技巧。在傳統(tǒng)的施工方法上又研生了許多新的施工技術(shù)技巧，如振沖法、排水固結(jié)法、深層水泥拌合法、高壓噴射注漿法等。隨著科技的不斷發(fā)展，新型的基礎(chǔ)形式不斷出現(xiàn)，但長(zhǎng)期以來(lái)應(yīng)用較為廣泛，且效果顯著的基礎(chǔ)形式仍然是樁基礎(chǔ)。目前基礎(chǔ)樁主要分為預(yù)制樁和灌注樁兩類型：(一)預(yù)制樁：我國(guó)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)形式是預(yù)制樁，預(yù)制樁可分為管樁、H型鋼樁以及混凝土樁。管樁又可分為鋼管樁、混凝土管樁以及鋼管砼管樁。管樁的施工技術(shù)技巧主要有錘擊法和靜壓法。由于錘擊法施工對(duì)周圍環(huán)境的影響較大，所以目前我國(guó)大部分地區(qū)比較常用的就是靜壓法。靜壓樁是在軟土中，采用靜壓力將預(yù)制樁逐步壓入土中的一種技術(shù)方法，所應(yīng)用的壓樁機(jī)械一般為液壓靜力壓樁機(jī)。它主要由機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、主液壓千斤頂以及壓樁夾頭等組成。相對(duì)來(lái)講靜壓法較為環(huán)保具有無(wú)噪音、節(jié)能、壓樁速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較為廣泛。進(jìn)行壓樁時(shí)首先要采用起重機(jī)械將預(yù)制樁吊入液壓千斤頂并進(jìn)行加壓，將預(yù)制樁同壓樁夾頭一起壓入地下。松開(kāi)夾緊千斤頂，主液壓千斤頂將壓樁的夾頭再上提出下壓的長(zhǎng)度，重新夾緊后進(jìn)行第二次壓入，直到樁體全部壓入為止。預(yù)制砼管樁在樁基礎(chǔ)中所應(yīng)用的比重較大，已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的實(shí)心混凝土樁。在我國(guó)一些跨度較大的橋梁中應(yīng)用鋼管樁的工程較多。(二)灌注樁：灌注樁是利用鉆孔機(jī)鉆孔，然后將混凝土灌注孔內(nèi)。灌注樁所適用的范圍較為廣泛，且具有較高的承載力，對(duì)周圍環(huán)境的影響也相對(duì)較小。灌注樁按其成孔的工藝分可分為干作業(yè)灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、爆擴(kuò)成孔灌注樁和套管成孔灌注樁等。如按照成孔方法可分為回轉(zhuǎn)鉆成孔、潛水鉆成孔、沖擊鉆成等，目前回轉(zhuǎn)鉆成孔是較為普遍的灌注樁施工方法。灌注樁所應(yīng)用的主要設(shè)備有螺旋鉆機(jī)和潛水鉆機(jī)兩種。螺旋鉆孔灌注樁是采用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，帶動(dòng)鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)鉆孔，土和碎石會(huì)沿著螺旋葉片排出孔外。成孔后的直徑大約為30厘米左右，深度一般為8到12米。此樁較為適用于地下水位以上、一般粘土層、砂土以及人工填土的地基。而潛水成孔灌注樁則可以在水位以下應(yīng)用，它是利用防水電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)以及鉆頭等構(gòu)件組成的潛水鉆機(jī)進(jìn)行水下作業(yè)。成孔后放入鋼筋籠，同時(shí)進(jìn)行水下灌注。

　　2.2地下連續(xù)墻的技術(shù)技巧：當(dāng)基坑的深度在10米以上時(shí)，應(yīng)該考慮采用地下連續(xù)墻或者SMW工法連續(xù)墻，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置支撐和錨桿。(一)地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻的施工方法起源于意大利，并在前蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了有效的推廣。地下連續(xù)墻具有較好的防滲性和承載能力，近幾十年來(lái)在我國(guó)也得到了飛速的發(fā)展，尤其在大型的深基坑工程中應(yīng)用率較高。地下連續(xù)墻可分為板墻式和柱列式，其中使用較為廣泛的是板墻式地下連續(xù)墻，在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家板墻式地下連續(xù)墻所采用的施工機(jī)械主要有液壓導(dǎo)板式抓斗、鋼絲繩抓斗、混合抓斗等，目前在我國(guó)主要采用的是液壓抓斗。(二)SMW工法連續(xù)墻：此種技術(shù)方法是由日本開(kāi)發(fā)，它主要是采用專門的多軸鉆孔機(jī)并同時(shí)將水泥漿注入土體，攪拌后再將型材插入樁體之內(nèi)，形成地下連續(xù)墻，進(jìn)行防滲或擋護(hù)。這種方法可以取代鉆孔灌注樁和止水帷幕的圍護(hù)方法，且施工快、效果好、造價(jià)低，有較大的推廣價(jià)值。

　　3樁工機(jī)械的發(fā)展

　　我國(guó)的樁工機(jī)械生產(chǎn)和研發(fā)工作起步相對(duì)較晚，但幾十年來(lái)的發(fā)展速度卻非常迅猛，無(wú)論是市場(chǎng)規(guī)模和品牌競(jìng)爭(zhēng)力都有了極大的進(jìn)步，我國(guó)的部分樁工機(jī)械企業(yè)已經(jīng)具備了相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)力，且仍在持續(xù)的進(jìn)步，逐步與世界先進(jìn)水平接軌。

　　3.1旋挖鉆機(jī)的發(fā)展：由于旋挖鉆機(jī)具有較高的功率，施工效率較高，而且較為環(huán)保，所以非常符合我國(guó)地域廣博的特點(diǎn)，是較為理想的樁工設(shè)備。國(guó)產(chǎn)的旋挖鉆機(jī)起步較晚，2003年以前主要依靠進(jìn)口，近年來(lái)國(guó)產(chǎn)原旋挖鉆機(jī)已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)，并開(kāi)始出口海外市場(chǎng)。從上世紀(jì)八十年代到現(xiàn)在，旋挖鉆機(jī)的發(fā)展為我國(guó)的建設(shè)事業(yè)帶來(lái)了巨大的動(dòng)力。目前我國(guó)旋挖鉆機(jī)的使用性能已經(jīng)接近或達(dá)到了世界先進(jìn)水平，鉆孔的直徑可以從1.25m~2.5m，輸出的扭矩最大可以達(dá)到360KN/M，并不斷的向大噸位方向發(fā)展。我國(guó)當(dāng)前許多高鐵的項(xiàng)目都應(yīng)用了旋挖鉆機(jī)。

　　3.2樁錘的發(fā)展：樁錘由筒式柴油錘、導(dǎo)桿式柴油錘、液壓錘、振動(dòng)錘等。在我國(guó)電動(dòng)振動(dòng)錘應(yīng)用較廣，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的振動(dòng)錘已經(jīng)能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。筒式柴油錘在國(guó)內(nèi)與國(guó)外市場(chǎng)上都占有一定的比重，由上海工程機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的D220柴油錘是目前世界上最大的柴油錘。但是柴油錘存在噪音污染等公害問(wèn)題使用率受到了一定的限制。高頻液壓振動(dòng)錘依靠高頻振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓樁和拔樁，在上世紀(jì)九十年展已經(jīng)較為成熟，我國(guó)從2006年開(kāi)始有了自主研發(fā)的高頻液壓振動(dòng)錘，并能夠符合基礎(chǔ)施工的技術(shù)需要。高頻液壓振動(dòng)錘具有高效和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景較好。

　　3.3長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)的發(fā)展：我國(guó)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)較多，產(chǎn)品的性能水平相當(dāng)，目前我國(guó)具有幾個(gè)較大的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)生產(chǎn)基地，基本不用進(jìn)口。但我國(guó)的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工工法較為單一，廠家與施工脫節(jié)情況較為嚴(yán)重，仍然需要進(jìn)一步的改進(jìn)，應(yīng)該學(xué)習(xí)日本等國(guó)家的生產(chǎn)技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)一些適合軟土層和卵石層等特殊土層的套管式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)，鉆機(jī)的動(dòng)力也應(yīng)該向多速發(fā)展。

　　3.4多軸鉆孔機(jī)的發(fā)展：SMW工法所應(yīng)用的多軸鉆孔機(jī)，前幾年主要依賴日本進(jìn)口，價(jià)錢較為昂貴，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前我國(guó)已經(jīng)有多家公司能夠生產(chǎn)出SMW工法施工所用的多軸鉆孔機(jī)，并能夠滿足國(guó)內(nèi)施工的需求量。

　　結(jié)論：總之，我們?cè)诟叨戎匾暬A(chǔ)施工技術(shù)與技巧的同時(shí)，更要注重對(duì)樁工機(jī)械的研制與發(fā)展，雖然我國(guó)對(duì)樁工機(jī)械的制造已經(jīng)取得了比較顯著的成果，但仍要不斷的借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，并努力的開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)技術(shù)人員的研制潛能，將我國(guó)的樁工機(jī)械產(chǎn)品水平不斷的進(jìn)行提升，從而推動(dòng)基礎(chǔ)施工技術(shù)、技巧的改進(jìn)與發(fā)展，將我國(guó)的建筑事業(yè)推向新的高峰。

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