探討基礎施工技術技巧與樁工機械發展

　　基礎施工是現代建筑工程的根本，是建筑質量的保障。近年來隨著我國建筑事業的不斷發展，基礎施工技術技巧有了較大的突破，與之匹配的樁工機械也得到了飛速的發展，本文對基礎施工技術技巧與樁工機械的發展進行了具體的探討。

　　《機械設計》(月刊)創刊于1983年，由中國機械工程學會;機械設計分會;天津市機械工程學會;天津市機電工業科技信息研究所主辦。是中國機械工程學會機械設計會會刊，中文核心期刊，中國科技論文統計用刊，研究生教育指定中文重要期刊。

　　1引言：隨著現代經濟與科技的高速發展，我國建筑行業的建設規模和建設水平也得到了前所未有的提高，尤其是在近幾十年，我國成功建成了許多規模龐大、技術水平較高的高端建筑物。當然，在所有的建筑工程中，基礎施工是整個工程的質量根基，是保證建筑物整體質量的關鍵所在。但基礎施工是一項復雜又高難的任務，其中包含較為復雜的技術、技巧，且基礎施工往往會受到各種客觀環境和主觀因素的影響，其中對基礎施工質量影響較大的因素就是樁工機械。因此，樁式機械產品的技術水平對于基礎施工來說十分重要，它的不斷進步與發展是保證基礎施工質量的前提條件，是基礎施工技術技巧得以充分發揮的保障。本文將對基礎施工的技術技巧與樁工機械發展進行分析和研究。

　　2基礎施工技術技巧

　　2.1樁基礎施工技術技巧：上世紀八十年代以來我國的基礎施工技術得到很快的發展，我國各地均根據當地的土質特點、工藝技巧以及加固材料等方面，研發了較有成果的、復合當地特色的基礎施工技術技巧。在傳統的施工方法上又研生了許多新的施工技術技巧，如振沖法、排水固結法、深層水泥拌合法、高壓噴射注漿法等。隨著科技的不斷發展，新型的基礎形式不斷出現，但長期以來應用較為廣泛，且效果顯著的基礎形式仍然是樁基礎。目前基礎樁主要分為預制樁和灌注樁兩類型：(一)預制樁：我國傳統的基礎形式是預制樁，預制樁可分為管樁、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。管樁的施工技術技巧主要有錘擊法和靜壓法。由于錘擊法施工對周圍環境的影響較大，所以目前我國大部分地區比較常用的就是靜壓法。靜壓樁是在軟土中，采用靜壓力將預制樁逐步壓入土中的一種技術方法，所應用的壓樁機械一般為液壓靜力壓樁機。它主要由機架、行走機構、主液壓千斤頂以及壓樁夾頭等組成。相對來講靜壓法較為環保具有無噪音、節能、壓樁速度快等優點，因此應用較為廣泛。進行壓樁時首先要采用起重機械將預制樁吊入液壓千斤頂并進行加壓，將預制樁同壓樁夾頭一起壓入地下。松開夾緊千斤頂，主液壓千斤頂將壓樁的夾頭再上提出下壓的長度，重新夾緊后進行第二次壓入，直到樁體全部壓入為止。預制砼管樁在樁基礎中所應用的比重較大，已經逐步取代了傳統的實心混凝土樁。在我國一些跨度較大的橋梁中應用鋼管樁的工程較多。(二)灌注樁：灌注樁是利用鉆孔機鉆孔，然后將混凝土灌注孔內。灌注樁所適用的范圍較為廣泛，且具有較高的承載力，對周圍環境的影響也相對較小。灌注樁按其成孔的工藝分可分為干作業灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、爆擴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鉆成孔、潛水鉆成孔、沖擊鉆成等，目前回轉鉆成孔是較為普遍的灌注樁施工方法。灌注樁所應用的主要設備有螺旋鉆機和潛水鉆機兩種。螺旋鉆孔灌注樁是采用動力旋轉鉆桿，帶動鉆頭的螺旋葉片旋轉鉆孔，土和碎石會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用，它是利用防水電機、減速機構以及鉆頭等構件組成的潛水鉆機進行水下作業。成孔后放入鋼筋籠，同時進行水下灌注。

　　2.2地下連續墻的技術技巧：當基坑的深度在10米以上時，應該考慮采用地下連續墻或者SMW工法連續墻，并根據現場情況設置支撐和錨桿。(一)地下連續墻：地下連續墻的施工方法起源于意大利，并在前蘇聯等發達國家得到了有效的推廣。地下連續墻具有較好的防滲性和承載能力，近幾十年來在我國也得到了飛速的發展，尤其在大型的深基坑工程中應用率較高。地下連續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墻，在日本等發達國家板墻式地下連續墻所采用的施工機械主要有液壓導板式抓斗、鋼絲繩抓斗、混合抓斗等，目前在我國主要采用的是液壓抓斗。(二)SMW工法連續墻：此種技術方法是由日本開發，它主要是采用專門的多軸鉆孔機并同時將水泥漿注入土體，攪拌后再將型材插入樁體之內，形成地下連續墻，進行防滲或擋護。這種方法可以取代鉆孔灌注樁和止水帷幕的圍護方法，且施工快、效果好、造價低，有較大的推廣價值。

　　3樁工機械的發展

　　我國的樁工機械生產和研發工作起步相對較晚，但幾十年來的發展速度卻非常迅猛，無論是市場規模和品牌競爭力都有了極大的進步，我國的部分樁工機械企業已經具備了相當強的技術和生產實力，且仍在持續的進步，逐步與世界先進水平接軌。

　　3.1旋挖鉆機的發展：由于旋挖鉆機具有較高的功率，施工效率較高，而且較為環保，所以非常符合我國地域廣博的特點，是較為理想的樁工設備。國產的旋挖鉆機起步較晚，2003年以前主要依靠進口，近年來國產原旋挖鉆機已經占領了國內主要市場，并開始出口海外市場。從上世紀八十年代到現在，旋挖鉆機的發展為我國的建設事業帶來了巨大的動力。目前我國旋挖鉆機的使用性能已經接近或達到了世界先進水平，鉆孔的直徑可以從1.25m~2.5m，輸出的扭矩最大可以達到360KN/M，并不斷的向大噸位方向發展。我國當前許多高鐵的項目都應用了旋挖鉆機。

　　3.2樁錘的發展：樁錘由筒式柴油錘、導桿式柴油錘、液壓錘、振動錘等。在我國電動振動錘應用較廣，目前國內生產的振動錘已經能夠滿足國內市場的需要。筒式柴油錘在國內與國外市場上都占有一定的比重，由上海工程機械廠引進德國技術開發生產的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題使用率受到了一定的限制。高頻液壓振動錘依靠高頻振動來實現壓樁和拔樁，在上世紀九十年展已經較為成熟，我國從2006年開始有了自主研發的高頻液壓振動錘，并能夠符合基礎施工的技術需要。高頻液壓振動錘具有高效和環保的優點，應用前景較好。

　　3.3長螺旋鉆機的發展：我國長螺旋鉆機的生產企業較多，產品的性能水平相當，目前我國具有幾個較大的長螺旋鉆機生產基地，基本不用進口。但我國的長螺旋鉆機施工工法較為單一，廠家與施工脫節情況較為嚴重，仍然需要進一步的改進，應該學習日本等國家的生產技術，深入開發一些適合軟土層和卵石層等特殊土層的套管式長螺旋鉆機，鉆機的動力也應該向多速發展。

　　3.4多軸鉆孔機的發展：SMW工法所應用的多軸鉆孔機，前幾年主要依賴日本進口，價錢較為昂貴，但隨著我國經濟的發展，目前我國已經有多家公司能夠生產出SMW工法施工所用的多軸鉆孔機，并能夠滿足國內施工的需求量。

　　結論：總之，我們在高度重視基礎施工技術與技巧的同時，更要注重對樁工機械的研制與發展，雖然我國對樁工機械的制造已經取得了比較顯著的成果，但仍要不斷的借鑒國外的先進技術，并努力的開發國內技術人員的研制潛能，將我國的樁工機械產品水平不斷的進行提升，從而推動基礎施工技術、技巧的改進與發展，將我國的建筑事業推向新的高峰。

　　參考文獻：

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