未来桩基施工的技术方向

  作者：admin    来源：本站原创    2012-09-17    

未来桩基施工的技术方向

——有感于山河智能新产品发布会

近日，本人有幸受邀参加山河智能装备集团召开的新产品发布会。山河智能装备集团是以研发与制造工程机械为核心的国际性企业集团，2011年成功跻身于全球工程机械制造商前50强。其产品规格齐全，应用广泛，远销国内外。本次展示最新产品型号为双动力头强力多功能钻机，并在生产车间与施工现场进行性能演示。该产品吸收了国内外先进技术与理念，代表国内桩基施工的未来技术发展方向。在此期间，本人与山河智能的科研人员、国内同行进行广泛交流，受益匪浅。

一、未来桩基施工的技术特点

国内桩基业经过30多年发展，取得了长足进步，但由于国内工业基础相对薄弱，自主研发能力不强，同亚洲发达国家日本、新加坡、韩国相比，总体上国内桩基施工技术还较落后，主要表现在技术含量低，作业人员素质不高，机械化程度不高，环境污染严重，施工效率低，产品质量不稳定等等，正因为技术含量低，机械化程度不高，必然形成劳动密集型产业模式，企业无核心竞争力，更无定价权与话语权，从而形成桩基市场恶性竞争、产品质量不稳定的局面。近年来，通过对国内外的桩基施工技术进行观察与研究，个人认为，未来的国内桩基施工技术应该具有以下特点：

1、专业化

专业化即是用专业的队伍与专业设备去完成施工任务。目前，桩基施工领域充斥着大量专业素质不高的从业人员，不可能生产出高品质工程，未来的施工队伍应该由稳定的、受过专业训练的精干人员组成。随着专业化分工进一步细化，每项工程肯定由相应专业设备去完成。展示会上山河智能演示的一款专业钻机，专门施工路灯、广告牌、旗杆基础，替代由人工开挖土体再预埋钢筋混凝土，其施工效率与效益无与伦比。

2、自动化

机械化是为了省力，自动化是为了提高效益及产品质量的稳定性。尽管目前桩基施工大部分采用机械化，但绝大部分桩机在自动移位、定位、信息化监测方面仍是一片空白，仅靠手工操作。另外，每根桩施工环节分割太开，大量时间用于环节之间的串连与转换，施工效率太低，也不利于质量控制。未来的桩基施工技术的趋势是：施工设备高度自动化，施工工序尽量简单化。

3、节能环保

节能环保肯定是未来建设领域主旋律。当前国内桩基施工主要形式有冲击钻、回旋钻、预制管桩，其中冲击钻为高能低效的代表，回旋钻会产生大量废弃泥浆，预制管桩会产生挤土效应及噪音，这三种主流桩型都没体现节能环保理念。目前在市场上大量使用的旋挖钻机，是九十年代后期开始从国外引进，具有机动性能优越、大扭矩、高效率等优点，但仍未能解决高能耗与泥浆污染问题。2009年日本大量使用全套管螺杆钻机，该设备很巧妙地解决了挤土、噪音、泥浆污染等问题，本次山河智能的新产品也体现了日本桩工技术，说明节能环保必将是未来桩基技术发展的方向。

4、高效率

当前每根桩完成时间以天为单位计量，未来应该以小时为单位计量，高效率来自有效的管理、先进的工法和专业化设备，尤其是后两者。例如：钻孔桩的钢筋笼连接工序，传统方法是在孔口电焊焊接，每节耗时约1～2小时，采用机械套筒连接，每节耗时仅15～20分钟；若采用振动插入钢筋笼法，每套钢筋笼安装成功仅需5～10分钟，这是不同的工法在施工效率上体现。对于在坡积地层桩基施工，预制桩不可行，冲击钻与回旋钻效率很低而且桩身质量没有保证，最近国内新发明一款新型的螺杆桩机，非常适合这种地层，其施工效率是常规钻机的20～30倍，不产生废浆，这充分体现了专业化设备的优势。

5、高质量

桩基施工与其它建筑施工不尽相同，主要体现在工程隐蔽性及专业性较强，其中与专业关联较密切的是机械与地质专业。未来高质量的桩基工程必须由以下三个方面作保证：第一，高素质的专业队伍，包括管理者与作业人员；第二，施工机械化与自动化程度高，工序简化；第三，桩基施工过程监测高度信息化。目前先进的桩机智能化程度很高了，只需要通过仪表上的信息就能控制桩基全过程施工质量。未来的桩基施工机械、管理者、监管者完全可以实现信息共享，企业的管理部门可以通过信息技术远程控制施工现场。

二、未来温州地区桩基施工技术方向

温州地区地层的特殊性决定其桩基施工技术与众不同，国内外许多先进的桩基技术在温州地区水土不服，甚至无法应用。温州地层显著特点是“土软、层厚”。正因为这一特点，故温州地区桩孔较深，一般均在50～60米以上，有的甚至达100米以上。目前国内较为先进的桩机大部分设计孔深在40米以内，基本上能满足国内大部分地区桩基要求。根据与桩机制造商的科研人员交流得知，孔深超过30米以上时，桩机底盘稳定性及动力难以满足要求。

日本对桩基设计理念是宁短勿长，宁粗勿细。当然这与其地质条件有关，但我们可以借鉴其理念。通过地基处理方法，整体性改良地表40米以内地基土力学性质，将巨厚的“软土”改良成上部为“硬土”，只在“硬土”层中打桩，形成复合地基中的桩基，设计时只考虑这部分土的摩阻力，以及桩的抗弯作用。通过这种方式将温州地区长桩变成短桩，从而可以适合未来先进的桩机性能。