對基礎(chǔ)工程施工技術(shù)發(fā)展方向的探討

【摘 要】 近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)工程施工設(shè)備的技術(shù)越來越滿足不了市場要求。認(rèn)真分析國內(nèi)施工技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向并給出先期開發(fā)設(shè)備的類型建議有利于選定正確的技術(shù)發(fā)展方向，給有關(guān)單位提供一個參考。

【關(guān)鍵詞】 基礎(chǔ)工程施工；技術(shù)發(fā)展

近年來，我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了各類基礎(chǔ)工程量的迅猛增長。與此不符的是，我國施工設(shè)備的品種、類型等等遠(yuǎn)不能滿足市場要求。特別隨著各種新技術(shù)的研發(fā)和社會環(huán)保意識的進(jìn)一步增強(qiáng)，更加凸顯出國內(nèi)施工設(shè)備在技術(shù)性能等方面與國外還有比較大的差距。

施工設(shè)備的落后不但束縛基礎(chǔ)施工技術(shù)的發(fā)展，而且會阻礙設(shè)計(jì)部門選取更為先進(jìn)、合理的基礎(chǔ)工程方案。目前國內(nèi)施工設(shè)備品種少、性能差的狀況已成為影響基礎(chǔ)工程施工技術(shù)發(fā)展的主要問題之一[1]。鑒于此，相關(guān)政府部門、科研單位、廠家以及施工方已達(dá)成共識，一致認(rèn)為最根本的是要研發(fā)出性能達(dá)到世界水平的施工設(shè)備，這對于改變當(dāng)前國內(nèi)施工設(shè)備落后的情況具有重要的意義。

一、 基礎(chǔ)工程設(shè)備的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向

（一） 國內(nèi)基礎(chǔ)工程施工設(shè)備現(xiàn)狀

深基礎(chǔ)工程主要包括基礎(chǔ)加固工程、擋護(hù)工程和地下暗挖工程三大類。在這

三大類工程中，基礎(chǔ)加固工程是應(yīng)用最廣泛的。在我國除某些工法采用振沖、錘擊、抓挖等作業(yè)方式以外，以前應(yīng)用最廣的是沖洗液正反循環(huán)鉆進(jìn)，少量的螺旋鉆干式作業(yè)作為對主流作業(yè)的補(bǔ)充。這些設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單而且價格低廉，作業(yè)時節(jié)省能源，因而比較適合目前國內(nèi)的主流環(huán)境，受到大多數(shù)施工單位的歡迎。但同時也存在很多的問題，比如：設(shè)備的品種、類型、能力滿足不了基礎(chǔ)工程向深部、大型、多樣化方向發(fā)展；施工工藝主要是以泥漿循環(huán)液鉆進(jìn)方式為主，因而成孔效率不高、工作環(huán)境較差且廢漿排放困難；而且設(shè)備性能低下、功能不全，搬遷、移位能力落后[2]。

對于擋護(hù)工程而言，相關(guān)的施工設(shè)備都有鋼板樁、帷幕、錨固等豐富的設(shè)備可供選用。只有地下連續(xù)墻施工沒有高效專用的成槽設(shè)備。目前在國內(nèi)只有機(jī)械抓斗和潛水式電動多頭鉆兩種設(shè)備，而這兩種設(shè)備也由于能力不足和工藝適應(yīng)性差而很少被施工單位采用。因此施工單位一般只能采取成排樁式連續(xù)墻，選用鉆孔法施工。就目前現(xiàn)狀而言，相對來說，國內(nèi)施工單位在適用的成槽設(shè)備方面還處于起步階段。

相對于以上兩種深基礎(chǔ)工程而言，地下暗挖工程已經(jīng)具備了一些成熟技術(shù)，像管棚法、盾構(gòu)法、超前注漿加固等就已經(jīng)廣泛被施工單位采用。目前國內(nèi)已有設(shè)備基本可滿足工程需要，只是配套設(shè)備還需要進(jìn)一步完善補(bǔ)充。

（二） 新型基礎(chǔ)工程施工設(shè)備技術(shù)發(fā)展方向

目前國內(nèi)現(xiàn)有的工程施工設(shè)備總體上而言能夠滿足大部分基礎(chǔ)工程施工，有些不合適的地方還可以通過更改設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行調(diào)整。就當(dāng)前現(xiàn)狀來看，新型施工設(shè)備的研制開發(fā)應(yīng)當(dāng)以填補(bǔ)急缺設(shè)備、提高施工水平、完善相關(guān)配套設(shè)施為方向。

成槽設(shè)備是目前國內(nèi)在設(shè)備方面最急缺的項(xiàng)目。就施工工藝方面而言，國內(nèi)應(yīng)大力推廣無循環(huán)施工技術(shù)，必須下大力氣開發(fā)能適用于抓斗、鉆斗、振沖等無循環(huán)作業(yè)成孔的多功能設(shè)備，逐步扭轉(zhuǎn)目前國內(nèi)施工方案單一、施工整體水平落后的局面[3]。

二、對前期施工開發(fā)設(shè)備的建議

（一） 基于無循環(huán)工法的開槽設(shè)備

無循環(huán)施工具有效率高、成本低且環(huán)保等多方面的優(yōu)勢。目前國內(nèi)大多數(shù)基礎(chǔ)工程在條件允許的情況下已開始采用長短螺旋、振動、機(jī)械抓斗、鋼繩沖擊等干式或無循環(huán)作業(yè)方法。另一方面，從國外引進(jìn)的大功率、多功能自行式旋挖、沖抓設(shè)備，促進(jìn)了國內(nèi)各種小型、多樣化的無循環(huán)設(shè)備的廣泛發(fā)展。但我們也要看到，目前國內(nèi)急需的是開發(fā)一種大型的多功能施工設(shè)備，它的主體應(yīng)選用能力適當(dāng)?shù)穆膸降踯嚮蛲诰驒C(jī)，這樣既能夠自行移位，又減少了對地面的壓強(qiáng)。工作功能部分應(yīng)該具有旋轉(zhuǎn)和鋼繩懸吊這兩種功能，當(dāng)搭配不同的工作機(jī)械設(shè)備時可以實(shí)現(xiàn)沖抓、振動等多種功能，這樣既能成孔又能成槽。而且傳動方式可以采用機(jī)械與液壓結(jié)合或電液結(jié)合，這樣可以保證工作的可靠性與操作的靈活性。

（二） 地下連續(xù)墻工程以及國外成槽設(shè)備

1、地下連續(xù)墻工程的特點(diǎn)。目前在國內(nèi)被廣泛采用和發(fā)展較快的一種基礎(chǔ)工程施工應(yīng)該要算地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻工程是目前三大類基礎(chǔ)工程都能適用的工程手段，因而具有良好的開發(fā)前景。連續(xù)墻的主要優(yōu)點(diǎn)在于剛度和強(qiáng)度較大，防滲透能力較強(qiáng)而且整體的持久性、可靠性好。這些優(yōu)點(diǎn)是其他基礎(chǔ)工程所不具備的[4]。但同時由于施工設(shè)備復(fù)雜且工藝要求高，特別是護(hù)壁、防斜兩大技術(shù)應(yīng)用起來有一定難度，因此在一定程度上影響了地下連續(xù)墻在基礎(chǔ)工程中的廣泛應(yīng)用。

2、國外成槽設(shè)備的主要類型。目前國外成槽設(shè)備主要分為機(jī)械式鋼繩抓斗、液壓抓斗和連續(xù)開槽機(jī)三種。機(jī)械式鋼繩抓斗的特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)較簡單，但施工能力有限，一次成槽較小。液壓抓斗主要分為鋼繩懸吊和伸縮鉆桿連接兩種，具有能力強(qiáng)、效率高、成槽大等特點(diǎn)。液壓抓斗的最大閉合力可達(dá)到l80T，對于大多數(shù)地層均能有效施工。而連續(xù)開槽機(jī)主要是利用液壓驅(qū)動的縱向滾輪式或履帶鏈?zhǔn)降毒哌B續(xù)破碎巖石。連續(xù)開槽機(jī)具有施工自動化程度高、效率高、適用范圍廣、成槽深度大等一系列優(yōu)點(diǎn)。

（三）致力于開發(fā)國產(chǎn)成槽設(shè)備

綜合國內(nèi)外基礎(chǔ)施工技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)真正體現(xiàn)連續(xù)墻工程的基本功能與主要特點(diǎn)的是壁式連續(xù)墻。而目前國內(nèi)施工單位卻很少采用壁式連續(xù)墻，大部分原因是目前國內(nèi)缺乏適用有效的成槽設(shè)備。因此綜合分析國外各種成槽設(shè)備的特點(diǎn)及其發(fā)展變化過程，對于確定我們的開發(fā)方向具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。而且在自行研制設(shè)備的過程中，應(yīng)該有針對性地引進(jìn)成熟技術(shù)與關(guān)鍵組件，以此加快研制速度和提高產(chǎn)品水平[5]。

目前國內(nèi)在開發(fā)成槽設(shè)備時應(yīng)該著重于考慮工藝方法的多樣性，并且下大力氣研制一種能縱向滾挖的開槽設(shè)備。目前從結(jié)構(gòu)上來看，縱向滾挖的開槽設(shè)備并不比多頭鉆或大型旋挖設(shè)備更復(fù)雜，而且可以根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)成軌道式的輕便型設(shè)備，這樣可以省去大型履帶吊車，同時也可用潛水電機(jī)取代液壓馬達(dá)，增加施工設(shè)備的可靠性。我們相信，通過對國內(nèi)外技術(shù)對比分析，我們完全可以研制開發(fā)出具有中國特色的連續(xù)滾挖式開槽機(jī)。

綜上所述，為適應(yīng)當(dāng)前時代的發(fā)展要求以及市場化的需要，工程施工更應(yīng)該重視效率和施工對環(huán)境的影響。在保證工程質(zhì)量要求與節(jié)約成本的前提下，盡早研制出適合我國工程施工的技術(shù)裝備與工藝，努力使國內(nèi)施工技術(shù)達(dá)到世界水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁峰.談地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)與方法[J].中國房地產(chǎn)業(yè).2011（02）

[2] 張春海.基礎(chǔ)工程技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].科技信息.2007（01）

[3] 王達(dá)，胡茂焱，葉建良.地基與基礎(chǔ)工程施工技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].探礦工程（巖土鉆掘工程）.1999（S1）

[4] 梁斌.地下連續(xù)墻施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J].同煤科技.2011（01）

[5] 夏可風(fēng)，趙存厚.地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)新進(jìn)展[J].中國水利.2004（10）