程金雄

（武漢市漢陽市政建設(shè)集團(tuán)公司，湖北 武漢 430050）

在新建工程遇到既有鉆孔灌注樁時(shí)，一般都需要拔除既有鋼筋混凝土灌注樁，而這些鋼筋混凝土灌注樁自重大，與土體間的摩擦力較大，拔除相對(duì)較困難。灌注樁拔除技術(shù)在沿海城市運(yùn)用較多，但在武漢運(yùn)用較少。武漢市寶豐路硚口路快速化（建設(shè)大道～京漢大道）改造工程施工過程中就遇到此類問題，本文就以此工程施工進(jìn)行拔樁施工方法的闡述。

1 工程概況

寶豐路硚口路快速化（建設(shè)大道～京漢大道）改造工程位于武漢市硚口區(qū)，該工程所還包含寶豐路四層互通式立交上跨中御公館地面廣場，其橋梁樁基在中御公館地下室原基坑支護(hù)樁上，另外規(guī)劃地鐵十四號(hào)線區(qū)間受支護(hù)樁影響，共20根支護(hù)樁，為保證立交橋及后期地鐵施工，需對(duì)這20根支護(hù)樁進(jìn)行拔除處理。支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樁徑1.2m，有效樁長21.3m，樁頂距離地面距離3.7m。另外，在地下室施工階段有一次換撐設(shè)計(jì)，撐板厚200mm，寬度為外墻與排樁之間的距離，為格構(gòu)式，長度為3米。如圖1所示。

圖1 待拔樁與建筑物位置關(guān)系

2 施工難點(diǎn)分析

（1）樁基與地下室基礎(chǔ)間的凈間距很小。支護(hù)樁樁徑1.2米，與地下室外墻軸距僅2.6米，原地下室基礎(chǔ)采用直徑500mm的管樁。在如此小的凈距內(nèi)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行隔離是非常困難的，因?yàn)樵诎螛妒┕み^程中必然會(huì)造成周圍土體松動(dòng)，從而影響地下室管樁與土體的摩擦力，故必須選擇適當(dāng)?shù)陌螛豆に?，盡量減小對(duì)周圍土體的擾動(dòng)。

（2）地下室外墻與支護(hù)樁間存在連接板。在地下室施工階段有一次換撐設(shè)計(jì)，撐板厚200mm，寬度為外墻與排樁之間的距離，為格構(gòu)式，長度為3米。在拔樁過程中需要破壞換撐板，在破壞過程中應(yīng)盡量較小振動(dòng)，否則有可能對(duì)地下室外墻防水造成破壞，造成地下室漏水；也有可能破壞外墻墻體，影響結(jié)構(gòu)安全，這樣必須選擇合適的設(shè)備切除換撐板。

（3）地質(zhì)條件較差。原地下室施工過程中，肥槽回填一般為雜填土，土質(zhì)松散，且工程離漢江較近，地下水豐富，一般在4米左右。

（4）后期沉降控制難度大。該工程共需拔除20根樁，每根長度21.3米，拔出后需回填，因孔位較深，回填難以達(dá)到密實(shí)，后期土體沉降難以控制。

3 拔樁工藝選擇

針對(duì)工程特點(diǎn)及影響因素，在目前各種先進(jìn)工法的綜合比選后，采用全回轉(zhuǎn)套管機(jī)進(jìn)行本工程拔樁施工，該工藝主要有3個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。

（1）施工對(duì)土體擾動(dòng)小。全回旋鉆機(jī)拔樁是利用全回轉(zhuǎn)設(shè)備將鋼套管插入土體，然后在套管內(nèi)實(shí)施拔樁和回填。鋼套管作為孔壁支護(hù)結(jié)構(gòu)，全過程對(duì)套管外側(cè)土體應(yīng)力變化較小，而且全過程不需要射水減摩，不會(huì)影響地下水位的變動(dòng)，故全過程對(duì)周圍土體擾動(dòng)基本可以忽略。

（2）適用范圍廣。全回旋鉆機(jī)拔樁適用于任意樁長，因?yàn)樵摴に嚢螛犊梢苑侄伟纬?，可以不進(jìn)行整體作業(yè)，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。而且，因?yàn)槭欠止?jié)拔除，對(duì)吊車等級(jí)要求大大降低。

（3）操作靈活。全回旋鉆機(jī)拔樁可以同其他輔助方法一同使用，對(duì)斷樁、碎樁進(jìn)行拔除，降低了特殊情況處理的難度，起到了縮短工期和費(fèi)用的作用。

4 拔樁施工過程

（1）施工機(jī)械選擇。①全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)（如圖2）。工程采用進(jìn)口的SRD-2000HL全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)，主要配置有SRD-2000HL全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)主機(jī)、相應(yīng)型號(hào)數(shù)量的套管、液壓動(dòng)力站、操控室、反力配重、路基板及定位鋼板、沖抓斗、反力叉等。另需80t清障專用履帶吊、EX200挖掘機(jī)等械配合施工。施工過程中由全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)雙壁鋼套管全回轉(zhuǎn)切割鉆進(jìn)。雙壁鋼套管底端鑲嵌鈦合金刀頭，具備很強(qiáng)的切割切削能力，可將地下拋石、殘留舊樁、舊鋼筋混凝土、鋼樁等障礙物一并清除。

圖2 全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)

②鋼套管。該工程待拔樁樁徑1.2m，樁長21.3m，考慮到樁基施工過程中可能存在擴(kuò)孔現(xiàn)象，選用直徑為2000mm鋼套管，套管為厚度45mm的鋼質(zhì)桶式結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要鉆進(jìn)的深度選用4節(jié)長度6m的鋼套管，最底部一節(jié)在管口焊接1.5米長的合金刀頭，其他套管的中間為桶身，兩頭為套疊式接頭。

（2）施工準(zhǔn)備。施工前需將帶拔樁冠梁破除，露出樁頭，并對(duì)場地進(jìn)行清理及硬化，確保地基滿足全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)及80t清障專用履帶吊等設(shè)備施工。

（3）鋼套管鉆進(jìn)。在全回旋鉆機(jī)就位后，開始進(jìn)行套管的埋設(shè)和鉆進(jìn)作業(yè)。鉆進(jìn)前應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)從低轉(zhuǎn)速逐步調(diào)整至高轉(zhuǎn)速，鉆機(jī)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)調(diào)至0位，啟動(dòng)夾緊油缸按鈕，確認(rèn)鉆機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)已將套管夾緊后，方可啟動(dòng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)馬達(dá)初始啟動(dòng)必須低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，待回轉(zhuǎn)阻力穩(wěn)定且低于設(shè)定值時(shí)，方可適量調(diào)高轉(zhuǎn)速。試運(yùn)轉(zhuǎn)正常及垂直度修正完成后，開始正式鉆進(jìn)，正式鉆進(jìn)同樣是發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速，全回旋鉆機(jī)低轉(zhuǎn)速，壓力、扭矩穩(wěn)定且未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可適量調(diào)整轉(zhuǎn)速及收縮支腿油缸進(jìn)行鉆進(jìn)。一般初始5米以內(nèi)，鉆機(jī)轉(zhuǎn)速控制在3～5轉(zhuǎn)/分鐘，旋轉(zhuǎn)扭矩穩(wěn)定在額定最大扭矩的30%～50%左右，以確保初始鉆機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定及鉆進(jìn)垂直度。施工過程中每節(jié)套管壓入的精度都將直接影響鉆孔的施工質(zhì)量，特別是上部5m范圍的精度最為重要。每節(jié)套管放入夾管裝置，收縮夾管液壓缸，利用鉆機(jī)和導(dǎo)向糾偏裝置將套管的垂直度精度調(diào)整到要求的范圍內(nèi)。鉆進(jìn)過程中隨時(shí)利用設(shè)備自帶的水平監(jiān)測系統(tǒng)檢驗(yàn)套管垂直度，并每孔三次在套管的兩個(gè)垂直方向架設(shè)經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直度復(fù)核控制。每節(jié)套管連接好并檢查垂直度后，通過全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置使套管進(jìn)行不小于360°的旋轉(zhuǎn)，以減少套管與土體的摩擦阻力，并隨即利用套管端部的刀齒切割土體或障礙物，壓入土中，開始正常作業(yè)。

（4）灌注樁清除。在鋼套管入土約2節(jié)后，將楔形鐵放入鋼套管與樁間間隙中，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼套管，使樁體與鋼套管一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將樁體扭斷，然后反向轉(zhuǎn)動(dòng)鋼套管，使楔形鐵松動(dòng)，取出楔形鐵，用吊車吊出截?cái)嗟臉扼w，完成第一次截樁。再次重復(fù)鋼套管鉆進(jìn)，進(jìn)行第二次截樁，依次類推，直至樁體全部取出。

（5）樁孔回填及套管拔除。樁孔回填和鋼套管拔除是同步進(jìn)行的，由于鋼套管拔除后，土體將會(huì)向樁孔流動(dòng)，土體的應(yīng)力產(chǎn)生變化，這樣將會(huì)對(duì)管樁產(chǎn)生一定的影響，減小管樁與土體間的摩擦力，從而對(duì)地下室結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，所以必須保證回填材料的密實(shí)度，一旦回填密實(shí)度達(dá)不到要求，后期也會(huì)出現(xiàn)沉降，甚至導(dǎo)致地表塌陷。同時(shí)，拔樁區(qū)域還要進(jìn)行橋梁樁基施工，回填達(dá)不到要求也將會(huì)導(dǎo)致橋梁樁基施工過程中出現(xiàn)塌孔，處理更加困難。為保證回填密實(shí)，孔內(nèi)回填材料采用水泥土，采用硫鋁酸鹽快干水泥，摻量在15%左右，施工時(shí)先回填至第一節(jié)鋼套管處，然后拔除第一節(jié)鋼套管，拆卸后，進(jìn)行第二節(jié)回填，依次類推，直至最后一節(jié)拔除完成。整個(gè)拔除工作完成后，拔除區(qū)域應(yīng)自然沉降1個(gè)月，沉降區(qū)域再次補(bǔ)填，然后恢復(fù)路面，正常使用一定時(shí)間后再進(jìn)行橋梁樁基施工。該工程在后續(xù)橋梁樁基施工過程中，未出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，說明該回填效果可靠。

5 結(jié)語

通過該工程的實(shí)際運(yùn)用，得到如下幾個(gè)結(jié)論：（1）全回旋鉆機(jī)拔樁施工在離建筑物較近的情況下能夠安全的使用。（2）全回旋鉆機(jī)拔樁能夠很好的拔除較長的灌注樁。（3）鋼套管鉆進(jìn)過程對(duì)土體擾動(dòng)很小，可以忽略不計(jì)?，F(xiàn)今，基礎(chǔ)建設(shè)的投入將不斷加大，拔樁工藝的運(yùn)用也將會(huì)更加頻繁，在拔樁過程中最為重要的是鋼套管的鉆進(jìn)和樁孔回填。做好這兩點(diǎn)，整個(gè)拔樁施工過程就能安全可靠的完成。今后，可以在不良地質(zhì)情況下樁孔回填質(zhì)量上進(jìn)行深入研究，確保不良地質(zhì)情況下樁孔回填質(zhì)量。

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