謝建東 夏應(yīng)雪 冷錫輝 車汪速 陳翔 唐牧 鐘志游

大型樁結(jié)構(gòu)拔出、拆除并不常見(jiàn)，其拔拆設(shè)計(jì)和施工都面臨系列問(wèn)題。受地鐵9號(hào)線線路規(guī)劃的影響，已施工的52根1.2～1.4 m、長(zhǎng)度25 m左右的樁結(jié)構(gòu)需要拔除并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行恢復(fù)。結(jié)合工程實(shí)際地質(zhì)狀況，分析計(jì)算了樁基承載力和抗拔力，以此為基礎(chǔ)，選定了拔除所需的機(jī)械設(shè)備類型，并計(jì)算了跟進(jìn)鋼套管所需的最小長(zhǎng)度，最后對(duì)整個(gè)拔除施工的主要流程及控制要點(diǎn)進(jìn)行了討論說(shuō)明。

樁； 拔除； 地鐵； 套管； 施工方法

TU753.8 B

［定稿日期］2022-11-15

［作者簡(jiǎn)介］謝建東（1973—），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事安全生產(chǎn)管理工作。

1 工程概況

受地鐵9號(hào)線建設(shè)規(guī)劃的影響，位于地鐵規(guī)劃線路2 m范圍內(nèi)的金牛區(qū)黨校新建工程，其已施工的52根大型樁結(jié)構(gòu)需要拔除并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行恢復(fù)，圖1為已施工樁結(jié)構(gòu)與區(qū)間隧道的平面位置關(guān)系。

圖1 支護(hù)樁與區(qū)間隧道的平面位置關(guān)系

該工程位于成都市金牛區(qū)興科北路與金周路交互處，規(guī)劃建設(shè)凈用地面積約17 452.14 m2，由1棟16層酒店、1棟12層教學(xué)中心、1棟5層與2層連棟會(huì)議大廳組成，整體設(shè)2層地下室，局部設(shè)3層地下室。經(jīng)勘察，需拆除的圍護(hù)樁為樁徑1 200 mm、深度約25 m，共計(jì)46根；樁徑1 400 mm、深度約24 m，共計(jì)6根。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地層從上至下分為雜填土、素填土、粉質(zhì)黏土、粉土、松散卵石、中密卵石、密實(shí)卵石，各地層的主要巖土參數(shù)如表1所示。

地下水位埋深差異較大，分布不連續(xù)，勘察期間測(cè)得地下水位位于地下2.4～5.2 m。

3 拆拔方案

3.1 抗拔承載力、拔力計(jì)算

單樁抗拔力按式（1）、式（2）進(jìn)行驗(yàn)算。

Nk≤Tuk/2+Gp（1）

Tuk=∑λiqsikuili（2）

式中：Nk為基樁拔力，Tuk為基樁抗拔承載力，Gp為基樁有效重力，λi為抗拔系數(shù)，qsik樁表面第i層土的極限側(cè)阻力，ui為樁身周長(zhǎng)，li為第i層土的厚度。

經(jīng)計(jì)算，樁徑1.2 m和1.4 m的基樁，其抗拔承載力分別為4 160 kN、4 596 kN；其所需拔力分別為4 639 kN、5 520 kN。

3.2 設(shè)備選擇

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)周邊情況，以及計(jì)算的拔力，選擇采用RT-200H全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行樁基的上拔，RT-200H全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)及其參數(shù)如圖2所示。

整套設(shè)備包括全回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、鋼套管、沖抓斗，全回轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備夾緊套管進(jìn)行360°回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，在壓入力和扭矩的共同作用下將套管壓入土層深部，首節(jié)套管帶合金刀頭，在鉆進(jìn)同時(shí)切割障礙物。

3.3 套管長(zhǎng)度

該設(shè)備大小適合周邊環(huán)境，但其拔力最大為4 300 kN，所需的抗拔力均大于該設(shè)備能提供的拔力，需要采用套管將樁周的側(cè)阻力分別消除4639-4300=339 kN和5520-4300=1220 kN。

根據(jù)所需消除的側(cè)阻力和式（1）、式（2），反算需要消除側(cè)阻力的土層厚度，即可得到需跟進(jìn)套管的最小長(zhǎng)度。

經(jīng)計(jì)算，1.2 m、1.4 m樁的套管分別需要最少7.1 m、10.8 m?？紤]到拔除的方便性以及鉆孔封堵的需要，最終選定套管長(zhǎng)度分別為22 m和20 m。

3.4 場(chǎng)地恢復(fù)

樁基拔除后，及時(shí)向套管內(nèi)回填MU10水泥砂漿，并在回填的同時(shí)逐節(jié)拆除鋼套管，確保樁基擾動(dòng)后的地層得到及時(shí)可靠且環(huán)保的恢復(fù)。

4 主要流程及要點(diǎn)

4.1 施工流程

主要施工流程如圖3所示，首先對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行清理，對(duì)設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)道路以及拔除樁的運(yùn)輸線路和存儲(chǔ)位置進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)拆除冠梁，測(cè)量定位鉆機(jī)等設(shè)備的位置，接下來(lái)就跟緊套管并拔除樁基，最后灌砂漿并拔除套管。

4.2 施工要點(diǎn)

冠梁破除，采用風(fēng)炮機(jī)進(jìn)行冠梁的破除工作，為避免鉆頭沖擊周邊建筑物，產(chǎn)生影響，采用先破梁口端部位置，后進(jìn)行大面積跟進(jìn)拆除的方式。在破除混凝土?xí)r，梁的鋼筋采用割據(jù)燒斷。破除冠梁后的溝槽采用素土分層回填并夯實(shí)，壓實(shí)度不小于0.95，回填標(biāo)高至硬化地坪標(biāo)高?；靥钔瓿蓪吨行狞c(diǎn)復(fù)原并訂上定位樁。

采用直徑比樁基大400 mm的鋼套管，鋼套管隨鉆機(jī)跟進(jìn)鉆進(jìn)。利用鉆機(jī)和導(dǎo)向糾偏裝置將套管的垂直精度調(diào)整到要求的范圍內(nèi)。鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)利用設(shè)備自帶的水平監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢驗(yàn)套管垂直度，并每孔3次在套管的2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(guò)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。

鋼套管分節(jié)跟緊，每標(biāo)準(zhǔn)節(jié)6 m長(zhǎng)，每節(jié)套管之間采用T形塊加螺栓方式連接，每個(gè)接頭采用12顆螺栓緊固。當(dāng)鋼套管鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，可采用125 t吊車配合沖抓斗拔出或在已露出的樁頂用電焊焊接樁帽吊點(diǎn)直接引拔，將上部扭斷的鋼筋混凝土樁先行拔出，再將管內(nèi)土體取出，與管底預(yù)留2 m左右的土塞，以免土體擾動(dòng)造成塌方，樁體拔除如圖4所示。

為避免坍孔，同時(shí)為了減少對(duì)土層的擾動(dòng)，清障至要求深度及時(shí)回填MU10水泥砂漿，回填高度約8 m后，上述工序完成后提升一節(jié)套管，套管提升速度控制在0.5 m/min。以此類推循環(huán)進(jìn)行，直至拔出最后一節(jié)套管，最終回填至地坪標(biāo)高，圖5為樁孔砂漿灌注回填。

5 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合工程實(shí)際情況，分析研究并提出了相應(yīng)的拔除方案和實(shí)施控制要點(diǎn)，在施工中得到了應(yīng)用，使整個(gè)實(shí)施過(guò)程較為順利。

研究分析的內(nèi)容和施工經(jīng)驗(yàn)，可為類似工程提供一定的借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李聞?dòng)? 合肥地區(qū)淺埋暗挖臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力規(guī)律及拆除方法研究［D］.合肥：安徽建筑大學(xué)，2017.

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