基于巖土工程施工技術(shù)研究

沈家敏 徐健

1. 浙江銘園建設(shè)有限公司 浙江 建德 311611；2. 浙江萬(wàn)瑞建設(shè)有限公司 浙江 溫州 325200

引言

隨著我國(guó)城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加速，對(duì)于建筑施工質(zhì)量要求也相對(duì)較高。巖土工程項(xiàng)目施工技術(shù)具有顯著特點(diǎn)，無(wú)論是基礎(chǔ)施工，還是支護(hù)施工，技術(shù)應(yīng)用都能決定工程質(zhì)量。因此，在工程建設(shè)階段，需要相關(guān)人員掌握關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用方法，積極利用全新的工藝和技術(shù)參與工程建設(shè)，最終滿足建筑行業(yè)發(fā)展的要求。

1 巖土工程施工技術(shù)特點(diǎn)

1.1 區(qū)域性

在巖土工程項(xiàng)目建設(shè)階段，無(wú)論是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還是施工環(huán)節(jié)的綜合性都相對(duì)較強(qiáng)，技術(shù)應(yīng)用地域性明顯。我國(guó)的國(guó)土面積廣闊，不同地區(qū)的地形特點(diǎn)和巖土結(jié)構(gòu)都存在差異。因此，在工程設(shè)計(jì)階段需要做好勘察工作。南方地區(qū)土壤內(nèi)部含水量較高，北方地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，土壤疏松程度決定著施工方案的應(yīng)用。因此，在施工設(shè)計(jì)以前需要關(guān)注區(qū)域性特點(diǎn)，因地制宜選擇施工技術(shù)，制定施工措施，最終保證技術(shù)選用的合理性[1]。

1.2 隱蔽性

巖土工程的部件較為隱蔽，施工環(huán)境相對(duì)隱蔽，如果施工階段存在質(zhì)量問(wèn)題難以得到及時(shí)解決，那么在后期維護(hù)方面則相對(duì)困難。因此，需要注意施工過(guò)程技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制，最終做好隱蔽項(xiàng)目施工的質(zhì)量驗(yàn)收。

1.3 不確定性

由于不同地區(qū)的環(huán)境存在一定的差異性，所以在工程勘察階段，勘察人員可能收集到的信息數(shù)據(jù)不全面進(jìn)而導(dǎo)致巖土參數(shù)獲取不完整。同時(shí)，從勘探到工程建設(shè)還需要經(jīng)歷一段時(shí)間，也會(huì)出現(xiàn)土質(zhì)條件變化這一問(wèn)題，由于施工過(guò)程環(huán)境存在不確定性，可能會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生影響。

1.4 依賴性

巖土工程施工對(duì)技術(shù)的依賴性相對(duì)較強(qiáng)，如果不能及時(shí)對(duì)于施工技術(shù)升級(jí)與優(yōu)化，不僅會(huì)影響工程建設(shè)的效率，還會(huì)對(duì)施工的質(zhì)量造成影響。與此同時(shí)，施工環(huán)境發(fā)生變化，要求施工材料、機(jī)械設(shè)備和技術(shù)等不斷升級(jí)和改造，只有與時(shí)俱進(jìn)，最終才能保證工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

2 巖土工程施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 深基坑技術(shù)

2.1.1 旋挖技術(shù)。在巖土工程深基坑施工當(dāng)中，旋挖技術(shù)應(yīng)用頻率相對(duì)較高，為了保證施工質(zhì)量，需要施工人員關(guān)注技術(shù)的應(yīng)用流程，先制備泥漿，之后展開(kāi)鉆孔施工，待埋設(shè)護(hù)筒以后，放置鋼筋籠，之后展開(kāi)混凝土澆筑。在旋挖施工階段，需要施工人員按照設(shè)計(jì)方案，對(duì)于鉆孔位置進(jìn)行合理選擇，以保證鉆孔直徑、鉆孔深度、鉆進(jìn)速度、鉆孔間距等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，防止參數(shù)不合理造成的質(zhì)量問(wèn)題。埋設(shè)護(hù)筒階段，應(yīng)該從樁位下方鉆進(jìn)鉆頭，控制鉆深比護(hù)筒長(zhǎng)度短1m，使用液壓鉆機(jī)，將護(hù)筒向地面內(nèi)部壓入，深入地下0.3m后，對(duì)于護(hù)筒周?chē)M(jìn)行夯實(shí)，采取此施工技術(shù)使支護(hù)結(jié)構(gòu)、巖體二者之間整體性變強(qiáng)，最終提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力，提升基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，防止支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。

2.1.2 三軸深挖。如果施工項(xiàng)目所處區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，并且地形變化幅度較大，可以利用三軸深攪這一技術(shù)輔助巖土施工的順利進(jìn)行，能夠?qū)⒒拥姆€(wěn)定性有效提升。施工企業(yè)可以組織施工人員提前進(jìn)入施工區(qū)域，明確地形和地質(zhì)情況，制定開(kāi)發(fā)方案，確認(rèn)樁位，之后展開(kāi)鉆進(jìn)和攪拌各項(xiàng)施工。應(yīng)用該技術(shù)階段，需要注意開(kāi)挖溝槽時(shí)寬度應(yīng)在2.5m以內(nèi)，按照實(shí)際施工需求對(duì)于開(kāi)挖長(zhǎng)度合理選擇，提高地基排的水能力，以保證支護(hù)體系的穩(wěn)定性。當(dāng)樁機(jī)就位以后，可以對(duì)于樁架垂直度進(jìn)行調(diào)整，之后復(fù)核樁位，以保證樁位的垂度誤差小于2cm。在施工結(jié)束后，對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，做好監(jiān)測(cè)工作，以保證施工的整體質(zhì)量。

2.2 泥漿護(hù)壁灌注樁技術(shù)

隨著科技的快速發(fā)展，巖土工程施工領(lǐng)域施工技術(shù)的應(yīng)用也有了一定發(fā)展。泥漿護(hù)壁這一技術(shù)受到了人們的青睞，在施工技術(shù)逐漸優(yōu)化和改革的過(guò)程當(dāng)中，各種新型材料、工藝的運(yùn)用也逐漸增加，與其他使用技術(shù)相互對(duì)比，泥漿護(hù)壁灌注樁這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較多，應(yīng)用此施工技術(shù)，主要是使用泥漿排出鉆孔內(nèi)的鉆渣，保證不對(duì)孔壁造成損壞的前提下，使用水下混凝土排出泥漿，使鉆孔灌注樁施工過(guò)程能夠順利進(jìn)行。該技術(shù)的應(yīng)用所產(chǎn)生的噪聲低，震動(dòng)聲音也相對(duì)較小，在巖土工程樁基項(xiàng)目施工當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛。在鉆孔灌注樁施工之前，要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以保證施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，在該技術(shù)應(yīng)用階段，需要保證對(duì)各工序進(jìn)行合理應(yīng)用，先將樁基定位，在樁位穩(wěn)定以后開(kāi)始埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒需要超過(guò)地面20cm，若土質(zhì)為砂土，則需要埋設(shè)到地下1.5m，如果為黏性土，則需要埋入地下1.0m，護(hù)筒、樁位中線之間誤差≤5cm，定位鉆機(jī)，之后鉆孔施工，孔徑可達(dá)到（300～2000mm），深度能夠達(dá)到（40～100m），適用性良好，鉆孔結(jié)束應(yīng)該及時(shí)清孔，向內(nèi)部安裝鋼筋籠，以保證其能夠沉入孔底，最后澆筑混凝土[2]。

2.3 混凝土噴射技術(shù)

混凝土噴射施工過(guò)程需要利用噴射機(jī)，還需要專(zhuān)業(yè)人員提前準(zhǔn)備噴射施工所需材料，將材料調(diào)配以后，在施工表面進(jìn)行噴射，在混凝土凝固后，能夠提高工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。噴射施工結(jié)束以后，混凝土和鋼筋網(wǎng)能夠融為一體，將支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有效提升，雖然該技術(shù)流程簡(jiǎn)單，但是也要注意施工細(xì)節(jié)，以免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，最終影響施工結(jié)果。例如，在原材料的準(zhǔn)備方面，粗骨料粒徑需要低于15mm，不可使用pH＜4的水，水泥需要具備出廠證明、復(fù)試單等，觀察其出廠日期，若超過(guò)3個(gè)月，且水泥出現(xiàn)受潮現(xiàn)象則不可使用。噴射施工階段鋼筋網(wǎng)的尺寸需要和設(shè)計(jì)要求相符，混凝土初噴厚度在4cm后鋪掛鋼筋網(wǎng)，控制保護(hù)層厚度≥3cm，鋼筋網(wǎng)還需要按照初噴面起伏狀態(tài)進(jìn)行鋪設(shè)，鋼筋網(wǎng)、受?chē)娒娑唛g隙在3cm內(nèi)，在錨桿安裝之后3d和其他裝置進(jìn)行牢固連接。噴射施工之時(shí)，需要控制噴頭、噴面二者之間距離，之后對(duì)噴射角度進(jìn)行調(diào)整，鋼筋網(wǎng)外側(cè)保護(hù)層厚≥4cm。除此之外，鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度在2個(gè)網(wǎng)孔，偏差控制在±50mm之間，網(wǎng)格尺寸與設(shè)計(jì)之間的偏差處于±10mm之間，最終的使用混凝土強(qiáng)度應(yīng)該與設(shè)計(jì)要求相符。

2.4 新型材料應(yīng)用

巖土施工環(huán)節(jié)，各類(lèi)新材料的應(yīng)用為工程質(zhì)量的提升奠定了良好基礎(chǔ)。常用的有固化劑、輕量土和氣泡劑等。其中固化劑屬于新型建材，是有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料的組成材料，可應(yīng)用在公路項(xiàng)目施工當(dāng)中。該材料的應(yīng)用能夠防止路基或者路床等出現(xiàn)跑漿問(wèn)題。同時(shí)，該材料節(jié)能環(huán)保，能夠根據(jù)工程的施工位置、土壤理化性質(zhì)添加固化劑，由施工人員經(jīng)過(guò)攪拌和壓實(shí)以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，合理應(yīng)用能夠改善工程的質(zhì)量，節(jié)能環(huán)保。起泡劑主要就是活性劑和強(qiáng)化劑，將水作為載體，與材料混合以后通過(guò)壓縮空氣使液體膨脹，產(chǎn)生泡沫，將材料添加到開(kāi)挖艙之內(nèi)，開(kāi)挖土方與氣泡之間能夠融為一體，排出土體內(nèi)部的孔隙水，最終有效提高土壤摩擦力[3]。

2.5 沉井施工技術(shù)

所謂沉井施工也叫沉箱施工，該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于自然環(huán)境產(chǎn)生的破壞性較小，而且對(duì)于施工場(chǎng)地的條件要求也相對(duì)較低，由于上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其在巖土項(xiàng)目當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)應(yīng)用原理即為建設(shè)井筒結(jié)構(gòu)，通過(guò)開(kāi)挖沉井，利用其結(jié)構(gòu)自重，將井壁摩擦力更好的控制，以保證井內(nèi)的土能夠向設(shè)計(jì)高度下沉，之后利用混凝土密封井底，將井孔填塞，成為巖土工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。在沉井施工期間，部分工序要求施工人員之間相互配合，因此，需要注重人員技術(shù)水平的提升。與此同時(shí)，沉井階段還需要利用相關(guān)設(shè)備對(duì)于結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，分析變形量和誤差。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化和調(diào)整技術(shù)流程，能夠有效保證施工的質(zhì)量。除此之外，施工的同時(shí)還需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)于各個(gè)部件的施工要求進(jìn)行計(jì)算，最終保證技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性。

2.6 清孔技術(shù)

巖土施工可能涉及鉆孔作業(yè)，清孔技術(shù)的應(yīng)用十分重要。具體可使用以下方法進(jìn)行清孔：第一，置換鉆渣。通過(guò)抽渣的方式，將大顆粒的鉆渣清除，之后使用活底箱，向鉆孔底部灌注砂漿，厚度控制在0.6m左右，由于砂漿的密度相對(duì)較小。因此，能夠浮在混凝土上方；第二，抽漿。該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)徹底清孔，適合應(yīng)用在支撐樁或者摩擦樁的清孔作業(yè)當(dāng)中，但是在清孔階段，對(duì)容易坍塌的鉆孔利用該方法進(jìn)行清清孔時(shí)，需要注意塌孔問(wèn)題的預(yù)防；第三，換漿法。使用泥漿泵，向鉆孔內(nèi)注入含沙率在4%以下泥漿，使其內(nèi)部懸浮物被換出。

3 巖土工程施工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

3.1 拓寬技術(shù)應(yīng)用范圍

在施工技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，巖土工程建設(shè)的技術(shù)運(yùn)用條件也更為嚴(yán)格。在施工技術(shù)的運(yùn)用方面，需要適當(dāng)將國(guó)外技術(shù)引入國(guó)內(nèi)，根據(jù)需求進(jìn)行不斷改良，探索與我國(guó)巖土項(xiàng)目建設(shè)需求相符的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程，相關(guān)人員的技術(shù)水平也需要不斷得到提升，能夠及時(shí)找到影響施工質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題，并尋找相對(duì)的解決措施，促使施工技術(shù)能夠不斷完善。將施工技術(shù)適用標(biāo)準(zhǔn)不斷拓寬，有助于巖土工程技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，最終為社會(huì)的良性發(fā)展提供良好的環(huán)境。

3.2 探索綠色技術(shù)的應(yīng)用

眾所周知，建筑行業(yè)的發(fā)展對(duì)于生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生不同程度的影響，巖土工程建設(shè)中，施工技術(shù)的應(yīng)用在未來(lái)將會(huì)向綠色、生態(tài)等方向發(fā)展。當(dāng)前，生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)惡化的現(xiàn)象。因此，為降低工程施工對(duì)于環(huán)境造成的破壞，需要結(jié)合環(huán)保要求，利用綠色技術(shù)展開(kāi)巖土施工。例如，加強(qiáng)綠色施工理念的宣傳，使人們樹(shù)立環(huán)保意識(shí)，對(duì)于施工過(guò)程的人力、物力等資源，各類(lèi)能源等進(jìn)行合理化分配，以保證建材的高效使用，適當(dāng)開(kāi)發(fā)自然資源，降低浪費(fèi)問(wèn)題的發(fā)生。還可以通過(guò)制度的完善，加強(qiáng)綠色施工的監(jiān)督，注重關(guān)于可再生資源的開(kāi)發(fā)和利用，控制施工過(guò)程材料、噪音等對(duì)于環(huán)境造成的污染。

3.3 開(kāi)發(fā)地下施工這類(lèi)技術(shù)

由于我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，更多人口涌進(jìn)城市，然而土地資源的數(shù)量有限。因此，如何開(kāi)發(fā)出土地的最大化價(jià)值是當(dāng)前值得思考的問(wèn)題。具體來(lái)講，在巖土工程建設(shè)階段，可以積極探索地下施工這類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用，有效緩解用地緊張的問(wèn)題。地下施工對(duì)于技術(shù)水平要求更高。因此，還需要行業(yè)領(lǐng)域人員的不斷探索，最終才能發(fā)揮出更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，巖土施工技術(shù)應(yīng)用具有顯著的區(qū)域性，而且還會(huì)受到多種因素的影響，施工內(nèi)容較為隱蔽。因此，需要相關(guān)人員掌握工程技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際需求，對(duì)于各類(lèi)施工技術(shù)進(jìn)行合理選用，在保證施工成本和質(zhì)量的前提之下，發(fā)揮技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，最終使巖土施工效益得到不斷提升。