福州地铁拔桩方案

福州地铁2#线紫阳立交桥

盾构拔桩清障方案编制:审核：上海振中机械制造有限公司2014年10月1.工程概况福州市轨道交通2号线第8标水部站，位于古田路、福马路与六一路交叉口，车站（区间）处存在紫阳立交桥桩基群，桩基为400mm*400mm预制方桩，桩长24〜32m，桩底标高-17.9m~-26.9m，需拔除除该区域盾构施工影响范围内的桩基。紫阳立交桥竣工图资料显示：障碍桩基为两节方桩，节段采用角钢焊接，无桩靴，单个承台2〜5根桩基，桩基间距40〜80cm，单桩设计承载力90T。紫阳立交桥为福马路、古田路与六一中路、六一北路交通运输枢纽，车辆流量非常多。紫阳立交西侧公交线17条，东侧公交线路15条，紫阳站有公交线路18条。其中东西向直行线路13条。紫阳立交北侧福新路口公交站点有公交线路11条，紫阳立交东光花园站点有公交线路7条。2、地质条件车站主体及隧道穿越主要地层为：＜1-2＞杂填土、＜2-4-1＞淤泥、＜2-4-4＞淤泥夹砂、＜2-4-5＞淤泥中细砂、＜3-2＞粉细砂、＜3-3＞中粗砂。图1地质剖面图-34JKI图1地质剖面图-34JKI3、施工组织根据市政府办公厅（杨批2042）文件关于水部站取消的批示，结合规划院紫阳立交桥拆除施工的交通组织方案，在紫阳立交桥三期拆除施工完成后，进场拔除区间影响盾构施工的58根方桩（图2、3、4）。图3紫阳立交桥第三期拆桥交通疏解图2盾构区间桩基平面示意图用醒键L冷别郎区间麒穿超五里亭

立邮对关系图图5左线区间隧道穿越立交相对关系图邮如16,判-1.81?=-15iB-抒一-…V>-zCz>l*:-.:250图6右线隧道穿越立交相对关系图3、施工方案比较根据盾构施工的需要与地质环境，本工程采用全回转钻机、水冲法与免共振双套管拔桩存在以下优缺点。全回转钻机拔桩全回转钻机是上海地铁施工出现基坑坍塌后，急速花二千余万元从日本进口处理坍塌桩基开始，现设备国产化后价格仍400万元以上，在本工程三十米桩长一天仅拔一根桩，拔桩单根费用7-8万元。水冲法拔桩在市区中施工并不适宜，施工时会形成泥浆横流，污染严重。其次，更重要是拔桩后，隐患不可预测，随着桩与钢管拔出地面，孔洞内持力层承压水迅速上涌充满桩孔洞，土体也无规律坍塌，形成数十个未知水洞，一旦盾构机械设备进入该区，会造成涌水、涌泥、地面塌陷，补救措施的投入，数倍于拔桩费用，还影响工期。免共振双套管拔桩（专利号ZL201220138721.5，200620141759.2）本工法是针对水冲法拔桩的不足而发展的，本工法一是无泥浆施工，二是拔桩后预留钢外套管，针对不同工程需要先填埋所需粘土或砂等材料。一天拔桩5-8根桩，单根费用是全回转钻机拔桩的40%。对于本工程日后适应盾构施工，回填土不仅不能一次回填到位，而且，内管提拔后，中粗砂层承压水会立即上诵，对这深30m的孔洞要分层回填，在接近盾构下标高3-4m要采取止水水泥土浆回填至地面，杜绝盾构施工隐患，因此，回填桩一天仅能完成3-4根，为提高工效，采用两根外管一根内管，会提高35%工效。不足之处在于，虽采用本公司全世界独创免共振振动锤施工，在较硬杂填土层会产生较响振动声波，所以，必须先挖去地表硬壳层大块石或大块砼，其余振动波与噪声均小于我国城市噪声控制标准。设备本工程设备采用180KW免共振振动锤、200T吊车、夹具、外径880双套管、夯锤及辅助设备。(1)本公司EP180-240免共振偏心力矩无级可调电驱振动锤曾获建设部科技进步一等奖，并列为建设部科技成果推广转化指南项目；出口日本被誉为“新时代桩锤”，日本建设省(现国土交通省)对该系列机型进行了测试评估，并被列为新技术推广使用产品。EP180-240电驱振动锤的机构的最大特点是利用液压控制偏心变换装置，可实现“零”启动、“零”停机及在运行过程中从零至设计最大值间任意无级调节偏心力矩。它与传统振动锤相比较，显示出了巨大的优越性，主要有：实现在无偏心力矩条件下启动，解决了目前大量使用的振动锤带偏心力矩启动而需要大容量电源的问题；实现“零”启动、“零”停机，克服了带偏心力矩启动和停机时产生的共振，防止了由共振产生的噪音和对其它设备零部件产生破坏现象的发生，是全国唯一能用汽车吊吊着沉桩、拔桩施工的，不造成汽车悬臂共振的振动锤。可以在设备运行过程中方便自如地调节偏心力矩，以适应不同的土层的沉、拔桩要求，从而达到理想的沉、拔桩速度和效果。依据起拨力大小选振动锤，起拔力大小与地层、桩型、桩长有关。(3)钢套管的选择内套管采用厚14①800mm钢套管，外套管外径中880mm，厚16mm。内、

外钢套管长度拔桩时应超过桩长1m。(4)起拔设备：200T吊车吊车挂振吊车吨位、高度取决于地下旧桩长度加夹具、振动锤的高度总和，动锤振拔旧桩，对斜桩不存在约束。吊车挂振图7振动锤通过夹具将双套管振入土层图9振动锤将内套管内下节素砼桩身振落图11嘉兴工地将原沉管桩桩尖一管打尽图12内套管内可见上浮1。8m的钢筋砼桩头卡在夹具内牙之间图13旧桩头及桩钢筋上浮卡于夹具空档内施工预案全套管拔桩法：根据图纸，本工程2节预制桩必须全部拔除。这时，采用双套钢管长度超过桩底标高1m，如浙江嘉兴工地，静提内管不仅将沉管灌注桩下段素砼段拔出，还将桩尖也一并带出，作到”一管打尽”这时，必须将地表硬壳层挖开，露出桩头，减小硬壳层与内钢管摩阻力、噪声与振动波，还可使桩身上浮，嘉兴工地16m桩长，原桩顶标高位于地面下1.3m,结果，桩顶上浮1.8m卡在夹具中间，在上海松江工地，上海市岩土工程勘察院原拟用仪器测震动波与噪声，见挖去1.2m厚的杂填层后，双套管在振动锤、夹具、钢管的自重下下沉7.8m,也取消测试。双套管液压抱桩拔桩法：双套管液压抱桩