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        24m長廢舊混凝土方樁拔除施工技術

        2020-06-20 11:24:56郭成林
        工程建設與設計 2020年9期
        關鍵詞:方樁履帶吊工字鋼

        郭成林

        (上海輔秦建設工程管理有限公司,上海200120)

        1 工程概述

        1.1 工程概況

        小兒外科臨床中心樓工程坐落在新華醫(yī)院院內,緊靠江浦路,處于婦幼大樓和科技大樓之間,為一幢地上8 層地下2層的小兒外科臨床醫(yī)學中心樓,總建筑面積為17 920m2(其中地上建筑面積11 350m2,地下建筑面積6 570m2)。建筑物結構類型為框剪結構,高度40.6m,樁基工程樁長34.5m,圍護樁長26.8~29.8m,基坑開挖深度為13m 左右,基坑內有133 根長24m 預制混凝土舊方樁,嚴重影響本工程的工程樁和圍護樁施工,必須清除。

        1.2 方樁概況

        1.2.1 圖紙情況

        根據原有建筑圖紙反映所要拔除的預制方樁為2 節(jié)樁(12m+12m),共需拔除包括3 根試樁在內的133 根預制混凝土方樁,方樁規(guī)格為250mm×250mm。

        1.2.2 后期掌握情況

        進場后需對現場地下障礙物情況進行進一步探挖,破除所需拔除的133 根方樁上的基礎墊層及基礎梁,確認拔樁施工可能會影響到的地下管線位置。實際通過甲方的技術交底及現場開挖情況得知:拔樁施工區(qū)域東側緊挨有1 路深2m 左右的醫(yī)院主下水管道和3 條10kV 高壓電纜。因此,在拔樁施工過程中,如何保護好東側主下水管道及3 條10kV 高壓電纜尤為關鍵。

        2 工程特點

        根據樁位圖及地質文件,考慮后續(xù)工序施工要求,樁基礎清除必須做到以下幾點:

        1)一次性成功,樁體必須全部清除;

        2)拔除過程中盡可能保持樁體四周土體的穩(wěn)定性,減少對附近土體產生沖擊力;

        3)拔除后應及時進行回填土及加固處理,并確保處理效果盡可能達到原狀土。

        3 拔樁施工

        3.1 施工前準備

        3.1.1 機械材料準備

        100t 履帶吊車1 臺、EX200 挖機1 臺、6mφ609mm 鋼管5根、6mφ813mm 鋼管5 根、6m 工字鋼5 根、液壓振動樁錘1臺、泥水平衡式頂管機1 臺、φ25mm 鍍鋅鋼管300m、3 臺電焊機等。

        3.1.2 技術準備

        進行現場詳細調查,并根據需要,結合原有基礎圖紙,補充調查工程沿線影響施工的因素,標注出平面位置圖,并進行分析、論證,寫出調查報告,作為修訂施工方案、編制施工控制預算的依據。

        3.1.3 現場準備

        施工前,必須對拔樁范圍內的建筑垃圾清理完畢,破除完樁頂鋼筋混凝土基礎梁及墊層,確保樁頭露出開挖面20cm 以上。準備足夠的鋼道板,供履帶吊和挖機施工使用。提供施工臨時用電約250kW。

        3.2 施工方案

        以下主要通過對本工程所采用的5 種拔樁工藝進行比較,綜合5 種拔樁工藝的優(yōu)劣,得出1 種最經濟合理且方便施工的施工方法。方法為雙流高壓噴氣、射水振動清孔拔樁法,區(qū)別在于前4 種采用沉鋼套管,第5 種采用沉工字鋼。

        3.2.1 方法一:套管與樁同時拔出(φ609mm 鋼套管)

        施工工藝流程:(1)埋設第一重護套管后,吊機就位;(2)二重鋼套管在樁周圍快速切削沉入深度超過原樁長;(3)專用設備托住樁底,和樁一起拔出并及時回填樁孔。

        施工方法:

        1)采用EX200 挖機對樁周圍土體進行挖除,達到護筒寬度和深度要求后,利用履帶吊將護筒(護筒直徑均為φ1 500mm)吊起予以埋設。

        2)利用100t 履帶吊車吊住液壓振動樁錘,并振動下沉鋼套管至樁底以下1m 處。在下沉過程中,盡量減慢速度,并控制好垂直度。利用高壓射氣射水,對管內泥土進行破碎。

        3)下沉就位后移除固定在鋼套管頂部的振動錘,利用吊車吊起鋼套管上預先埋設好的鋼絲繩(鋼絲繩底端為開口鋼板),鋼板閉合,鋼套管與樁一起拔出。再對樁孔進行回填水泥土(水泥摻量5%)。

        優(yōu)點:施工工藝簡單,操作方便;直接利用鋼板托住樁底,套管與樁一起拔出。

        缺點:樁和套管均較重,且樁體帶泥較多,吊車吊重太大;鋼板焊接質量要求高;鋼板閉合難度大,不易拔出樁使樁體下落;拔除樁后卸樁煩瑣;管徑較小,如遇彎樁,較難拔出。

        實踐證明:連續(xù)3d 6 根樁均未拔出,需更換施工工藝。

        3.2.2 方法二:套管與樁同時拔出(鋼套管增大為φ813mm)

        施工工藝流程、施工方法、優(yōu)缺點基本同于方法一。相比較于方法一,方法二解決了套管的管徑可能較小的問題。

        實踐證明:雖然解決了管徑的問題,但工藝本身及采用鋼板托樁的方法不合理,仍未拔出樁。

        3.2.3 方法三:鋼絲繩先拔樁,后拔套管(φ813mm 鋼套管)

        施工工藝流程:(1)、(2)同方法一;(3)專用設備將鋼絲繩鎖扣鎖住樁底,拔出舊樁;(4)樁長24m,分2 段拔出。

        施工方法:

        1)、2)同方法一。

        3)利用高壓射氣射水,對管內泥土進行破碎后,采用人工將鋼絲繩(雙根)鎖扣到樁體上,利用履帶吊拔除樁體。拔出鋼護管,對樁孔進行回填水泥土(水泥摻量5%)。

        4)如遇超過護筒長度的樁體情況,采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位,利用吊車將樁體拔出至接樁部位,進行截樁,再將剩余部分拔出。

        5)如遇斷樁情況,重復1)、2)方法后,采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位,將斷樁拔出。

        優(yōu)點:相比較方法一、方法二,提高了拔樁成功率;直接拔出樁體;卸樁方便。

        缺點:對吊車吊重要求大,樁體不易拔出;斷樁情況較多;護筒周轉周期長;彎樁不易拔出。

        實踐證明:該法合理,平均每天能拔出3~4 根。但樁體較難拔除,樁體帶泥較多,且斷樁較多,后續(xù)處理較為煩瑣。

        3.2.4 方法四:鋼絲繩先拔套管,后拔樁(φ813mm 鋼套管)

        施工工藝流程:(1)、(2)同方法一;(3)高壓清孔結束后拔出舊護筒;(4)專用設備將鋼絲繩鎖扣鎖住舊樁,將舊樁拔出。

        施工方法:

        1)、2)同于方法一。

        3)利用高壓射氣射水,對管內泥土進行破碎后,并拔出鋼護筒。鋼護筒直接振入下個樁體進行清孔。清孔的同時采用人工將鋼絲繩(雙根)鎖扣到樁體上,利用履帶吊拔出樁體。最后對樁孔回填水泥土(水泥摻量5%)。

        4)如遇超過護筒長度的樁體情況,采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位,利用吊車將樁體拔出至接樁部位,進行截樁,再將剩余部分拔出。最后對樁孔回填水泥土(水泥摻量5%)。

        5)如遇斷樁情況,重復1)、2)方法后,采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位,將斷樁拔出。最后對樁孔回填水泥土(水泥摻量5%)。

        優(yōu)點:相比較方法三,進一步提高了拔樁成功率;鋼護筒周轉周期縮短;彎樁拔出難度降低。

        缺點:對吊車吊重要求高,樁體不易拔出;樁體帶泥較多。

        實踐證明:該法合理,平均每天能拔出4~5 根。但樁體較難拔除,易出現樁體下沉現象,后續(xù)人工鎖扣鋼絲繩增加難度。

        3.2.5 方法五:插入工字鋼,對樁四周清孔,后拔樁(I63a 工字鋼)

        施工工藝流程:(1)埋設第一重護套管后,吊機就位;(2)工字鋼分別快速切削樁周圍淤泥并高壓清倉,沉入深度超過原樁長;(3)高壓清孔結束后拔出工字鋼;(4)專用設備將鋼絲繩鎖扣鎖住舊樁,將樁拔出。

        施工方法:

        1)同于方法一。

        2)利用100t 履帶吊車,吊住液壓振動樁錘,分別于方樁四面振動下沉工字鋼,至樁底以下1m 處,在下沉過程中,盡量減慢速度,并控制好垂直度【1】。利用高壓射氣射水,對樁體泥土進行破碎。

        3)利用高壓射氣射水對管內泥土進行破碎清孔后,拔出工字鋼。再采用人工將鋼絲繩(雙根)鎖扣到樁體上,利用履帶吊拔出樁體。最后對樁孔回填水泥土(水泥摻量5%)。此外,工字鋼在拔樁之前要先振入下根樁進行清孔。

        4)如遇超過工字鋼長度的樁體情況,僅需加長工字鋼即可。其他同方法四中4)所述。

        5)如遇斷樁情況,重復1)、2)方法后,采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位,將斷樁拔出。

        優(yōu)點:相比較前4 個方法,拔樁成功率較高;工字鋼周轉周期縮短;彎樁拔出難度降低。

        缺點:泥漿較多,需及時處理泥漿。

        實踐證明:該法合理,操作方便簡單,拔樁速度較快,平均每天能拔出5~6 根樁。

        本工程拔樁施工自2011 年9 月27 日開工,于2011 年11月1 日完工,歷時36d。由于對周邊管線保護措施到位,且回填及時,將對周邊管線造成的影響控制在了允許范圍之內(見表1)。

        表1 5 種拔樁方法拔樁情況統(tǒng)計表

        4 結語

        綜上所述,結合工程的實際情況可知,通過合理的施工組織,精心施工、勤于動腦、積極改進施工工藝,是本工程順利安全完工的關鍵。

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