對基礎工程施工技術發展方向的探討

【摘 要】 近年來，隨著我國經濟的快速發展，基礎工程施工設備的技術越來越滿足不了市場要求。認真分析國內施工技術現狀與發展方向并給出先期開發設備的類型建議有利于選定正確的技術發展方向，給有關單位提供一個參考。

【關鍵詞】 基礎工程施工；技術發展

近年來，我國經濟的快速發展，促進了各類基礎工程量的迅猛增長。與此不符的是，我國施工設備的品種、類型等等遠不能滿足市場要求。特別隨著各種新技術的研發和社會環保意識的進一步增強，更加凸顯出國內施工設備在技術性能等方面與國外還有比較大的差距。

施工設備的落后不但束縛基礎施工技術的發展，而且會阻礙設計部門選取更為先進、合理的基礎工程方案。目前國內施工設備品種少、性能差的狀況已成為影響基礎工程施工技術發展的主要問題之一[1]。鑒于此，相關政府部門、科研單位、廠家以及施工方已達成共識，一致認為最根本的是要研發出性能達到世界水平的施工設備，這對于改變當前國內施工設備落后的情況具有重要的意義。

一、 基礎工程設備的現狀以及發展方向

（一） 國內基礎工程施工設備現狀

深基礎工程主要包括基礎加固工程、擋護工程和地下暗挖工程三大類。在這

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

對于擋護工程而言，相關的施工設備都有鋼板樁、帷幕、錨固等豐富的設備可供選用。只有地下連續墻施工沒有高效專用的成槽設備。目前在國內只有機械抓斗和潛水式電動多頭鉆兩種設備，而這兩種設備也由于能力不足和工藝適應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墻，選用鉆孔法施工。就目前現狀而言，相對來說，國內施工單位在適用的成槽設備方面還處于起步階段。

相對于以上兩種深基礎工程而言，地下暗挖工程已經具備了一些成熟技術，像管棚法、盾構法、超前注漿加固等就已經廣泛被施工單位采用。目前國內已有設備基本可滿足工程需要，只是配套設備還需要進一步完善補充。

（二） 新型基礎工程施工設備技術發展方向

目前國內現有的工程施工設備總體上而言能夠滿足大部分基礎工程施工，有些不合適的地方還可以通過更改設計方案來進行調整。就當前現狀來看，新型施工設備的研制開發應當以填補急缺設備、提高施工水平、完善相關配套設施為方向。

成槽設備是目前國內在設備方面最急缺的項目。就施工工藝方面而言，國內應大力推廣無循環施工技術，必須下大力氣開發能適用于抓斗、鉆斗、振沖等無循環作業成孔的多功能設備，逐步扭轉目前國內施工方案單一、施工整體水平落后的局面[3]。

二、對前期施工開發設備的建議

（一） 基于無循環工法的開槽設備

無循環施工具有效率高、成本低且環保等多方面的優勢。目前國內大多數基礎工程在條件允許的情況下已開始采用長短螺旋、振動、機械抓斗、鋼繩沖擊等干式或無循環作業方法。另一方面，從國外引進的大功率、多功能自行式旋挖、沖抓設備，促進了國內各種小型、多樣化的無循環設備的廣泛發展。但我們也要看到，目前國內急需的是開發一種大型的多功能施工設備，它的主體應選用能力適當的履帶式吊車或挖掘機，這樣既能夠自行移位，又減少了對地面的壓強。工作功能部分應該具有旋轉和鋼繩懸吊這兩種功能，當搭配不同的工作機械設備時可以實現沖抓、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械與液壓結合或電液結合，這樣可以保證工作的可靠性與操作的靈活性。

（二） 地下連續墻工程以及國外成槽設備

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

2、國外成槽設備的主要類型。目前國外成槽設備主要分為機械式鋼繩抓斗、液壓抓斗和連續開槽機三種。機械式鋼繩抓斗的特點在于結構較簡單，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、效率高、成槽大等特點。液壓抓斗的最大閉合力可達到l80T，對于大多數地層均能有效施工。而連續開槽機主要是利用液壓驅動的縱向滾輪式或履帶鏈式刀具連續破碎巖石。連續開槽機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點。

（三）致力于開發國產成槽設備

綜合國內外基礎施工技術，我們發現真正體現連續墻工程的基本功能與主要特點的是壁式連續墻。而目前國內施工單位卻很少采用壁式連續墻，大部分原因是目前國內缺乏適用有效的成槽設備。因此綜合分析國外各種成槽設備的特點及其發展變化過程，對于確定我們的開發方向具有現實的指導意義。而且在自行研制設備的過程中，應該有針對性地引進成熟技術與關鍵組件，以此加快研制速度和提高產品水平[5]。

目前國內在開發成槽設備時應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備。目前從結構上來看，縱向滾挖的開槽設備并不比多頭鉆或大型旋挖設備更復雜，而且可以根據國內現有技術設計成軌道式的輕便型設備，這樣可以省去大型履帶吊車，同時也可用潛水電機取代液壓馬達，增加施工設備的可靠性。我們相信，通過對國內外技術對比分析，我們完全可以研制開發出具有中國特色的連續滾挖式開槽機。

綜上所述，為適應當前時代的發展要求以及市場化的需要，工程施工更應該重視效率和施工對環境的影響。在保證工程質量要求與節約成本的前提下，盡早研制出適合我國工程施工的技術裝備與工藝，努力使國內施工技術達到世界水平。

參考文獻

[1] 袁峰.談地基基礎工程施工技術與方法[J].中國房地產業.2011（02）

[2] 張春海.基礎工程技術的現狀和發展[J].科技信息.2007（01）

[3] 王達，胡茂焱，葉建良.地基與基礎工程施工技術現狀與發展[J].探礦工程（巖土鉆掘工程）.1999（S1）

[4] 梁斌.地下連續墻施工技術在工程中的應用[J].同煤科技.2011（01）

[5] 夏可風，趙存厚.地基與基礎工程技術新進展[J].中國水利.2004（10）