全回转钻机拔除深桩基施工工艺

全回转钻机拔除深桩基施工工艺摘

要

文章简述了在周围环境复杂、有重要风险源的情况下，选用钢套筒钻进法的RT260H全回转钻机进行深桩基拔除的施工工艺，既将深桩基顺利拔除，又保护了临近的污水管，还保证盾构顺利穿越拔桩区。关键词

全回转钻机

拔桩

污水管保护

盾构推进1

工程概况上海轨道交通7号线5标区间隧道采用f6340mm土压平衡盾构施工，在中山北路、镇坪路路口处，盾构要穿越f3500mm污水总管；下行线还遇到中山北路高架B32桥墩下的1根废弃的钻孔灌注桩（长37m、直径1m、C30的原承重桩；桩边线离f3500mm污水总管仅2.2m），为顺利拔除该深桩基，又保证污水管线安全，还必须保证盾构顺利地在拔桩区域推进，难度非常大。为确保拔桩期间高架道路顺利通行，在拔桩前，需先施工新的桩基和承台，搭设临时钢栈桥，使高架道路临时绕道，然后拆除拔桩区域部分高架桥，破除桩基上承台，再进行拔桩。图1为污水管、隧道、桩的位置关系平、剖面图。图1

污水管、隧道、桩位置关系平剖面图

⑴φ3500mm污水总管为钢筋混凝土预制管（管壁厚33cm，管节长3m，F型钢板接头），管顶埋深6.2m，管内有沼气；与桩净距2.72m。⑵需拔除已竣工13年的钻孔灌注桩，其直径为1000mm(设计值)，桩身自重达730kN；桩身上部（25m）主筋配置为8f20＋8f19，主筋抗拉极限为1920kN，下部（12m）主筋配置为8φ19，主筋抗拉极限为910kN；桩身被四周的土握裹着，若要顺利拔出桩基，必须克服较大的摩阻力（估算值为3391kN）。⑶施工现场土层复杂，见表1。表1

土层特征棋层号属土层名称巷含水瑞量较/%渡重坑度狱/kN×m户-3幕孔隙比希塑性指数破液性指数末内聚力典/kPa谦内摩擦响角泛/(°)召标贯煌/非击羞压缩系养数覆/MPa田-1门压缩模运量晃/MPa替②怨褐黄～灰黄色猛粉质黏土维30.2狠19.0视0.86朵12.3盏0.72瑞28.0告22越—跳0.32群6.05和③锅1曲灰色黏质粉土寸33.8村18.5流0.97箱—苍—牺8.0俯28关6.7狮0.24娘7.50山③滋2暂灰色砂质粉土拖33.0槽18.5慌0.93瑞—隙—梁6.0牲30拆9.6册0.19逮9.50痰④旨1毒灰色淤泥质黏紫土苍49.0旧17.0还1.41挣20.3仪1.37甜12.0粥13姿—治1.03忠2.28懒⑤效1-1丢灰色黏土司40.9抬17.7吼1.19愧20.4档0.96伪19.0董11剃—阻0.76疑2.78引⑤艺1-2孔灰色粉质黏土置33.9猾18.2嫁1.01界13.8咱0.93扔16.0毒18旬—备0.50讨3.98狂⑥渔暗绿～草黄色芦粉补质黏土撒24.1喝20.0恒0.69虹14.2技0.31感62.0殊15金12.0攀0.21疏8.16夏⑦酿1义草黄色黏质粉猎土缝28.9锹18.9吸0.84批—股—比10.0湾30井25.9秘0.18精10.672

拔桩方案比选为了在拔除深桩基时，尽量减小对周围环境的影响，曾对多种拔桩方式进行比较。拔除桩基，首先要减小桩周摩阻力，主要方法有下钢护管法（振动式和回钻式）和高压旋喷法。⑴高压旋喷法对周围环境影响大；⑵振动式下钢护管法是采用150～200kW的振动锤，将设计的钢套管沉入桩顶以下25m处，然后在钢套管内用高压水将桩与钢套管内壁之间的土体冲掉，再用起拔设备直接拔出桩基，此法在振入钢套管时，对地表振动大，对周围环境影响大；和润知⑶布帆回钻式下钢护百管法是利用全抄回转设备产生来的下压力和扭呼矩，驱动钢套孩管转动，利用率管口的高强刀吧头对土体的切疮削和高压水对把土体的冲刷作爪用，将套管钻雀入地下，去除驼套管与桩体间绑的土体后，减钟小了桩周的摩傅阻力，拔出桩津，钢套管同样辰采用旋转方式堡拔出，对周围调环境影响小。沿本工程选允用疮RT260层H满全回转钻机进事行拔桩。谋晋弱踢3

RT2缠60站H脂全回转钻机拔侧桩施工码起拔设备蛾采柴用剥RT260良H版型全回转钻机长，选用钢套管汤直径酿为孙2雷000mm价，套管有两方改面功能，一方恳面将顶部驱动陕设备提供的扭句矩和压入力传你递给刀头，同移时在钻进的过筋程中还起到支颜护孔壁、防止蜘孔壁坍塌的作碰用，钢套管长棒度为孤39m仰；并配备德国跨利渤海务尔乳120优t闷吊车。默豪贴3.1

R落T260错H椒全回转钻机足娃迫RT260屯H骄全回转钻机的撒性能参数见香表秒2赠。趁浮表励2

RT2贡60洞H辽全回转钻机性梢能参数颠图柔3.2

梨独施工流程巧破除承秆台机→它暴露桩基顶部容，施工钢筋混示凝土路绑面晓→共与桩同心，钻钞入程2m鼠直径的钢套座筒赚→谈用高压水枪清剩除套筒与桩间桶的土宽体考→茂在钢套管内打严入注浆贝管另→迈拔桩，在注浆阁管内注入膨润塞土浆普液香→真钢套管内灌入脱砂浆，拔除钢厕套管。邮届才3.3

蚕膊拔桩施工过程鹊价蚂⑴嗽雅在拔桩区域施裕工钢筋混凝土强基础，作为拔宪桩的反力基础盈。钢筋混凝土沸层厚植30cm牵，坛C3鸦0医混凝土，配筋脉为涌f16@20圣0露双层钢筋网片摧。言总灶⑵艳它安装全回转设浴备，见葬图存2榴。先将全回转叉钻机固定在钻损孔桩中心上方欣，将钻机和动糖力箱、操作室短相接；然后安谈装反力架（防滤止全回转钻机革在钻进过程中医发生扭动），丝在反力架的另堪一头迟置劈1敏辆及120衬t盯吊车，吊车履搭带压住反力架旗，并配合钢套壁筒的安装和清晕障工作。素图裤2叹全回转设备巾安装图错夕载坚⑶筝质用美RT260捕H邀全回转钻机将快钢套管压入（烧与待拔灌注桩己同心），回转枕速度为鄙1m垦/mi绝n俭，压入深度励30m应（只需拔出上歼部缝25m叶桩）。钢套管箱直径象为告2霞000mm巧，长度为启39m昆（其中杰6m盼长逼的岸6绪节，额3m陪长邻的转1沃节），在钢套泰管端部布置刀柏头，并配置负罢载控制装燕置赌(B.CO剧N冻机继构良)械，使钻机在钻守进过程中可任脱意调节套管的鼓回转扭矩、回夺转速度、压入出力以及夹紧力休等，确保刀头缓的负载在最合培适的范围内；愉同时还可设定逗发动机的高速市、中速、低速嫩。壁1危节钢套管沉完播后，再吊他装抽1究节，位置对准子后，用高强螺向栓连接。在钢呈套管钻进过程惨中，全回转钻劫机对地基压力仪不大宗于叔30kN/击m膀2益。蔬伏义⑷创著在钻入钢套筒插的同时，插入硬高压水管，边岩冲管内的泥土妄，边下沉，以死减小钢套筒钻垄入时的摩阻力录和拔桩时摩阻句力。水枪插入场深度要始终小跃于钢管插入深缓度氏2m灿以上，以确保均管内底部土塞救效腥应裕,慧防止套管外侧夫土体进入管内菠，引起地面沉芹降；高压水冲刻到的最终深度渴为桩顶以下周25m斧，因拔除整根非桩会增加对周惕围环境的影响净。闻恰脏⑸凶太在全回转钻进妇过程中，由于扰高压水的冲刷炉，上部邀25m棵长的桩身周边鼠土体已被冲掉想，而下部桩周备边土体还存在越，钢套管内的斥土体在扰动力妖的作用下，将鄙上部叹25m某长的桩身扭断悬，然后警用料120拳t吗吊车将扭断的猜桩吊出。由于永拔桩是在钢套摊筒围护状态下馒进行的，所以缸对相邻管线没狭有产生任何影她响。联茶衡⑹辨盖在拔桩过程中讽，将膨润土浆味液从已埋设的馅注浆管注入，池充填到桩底空勒缺处，避免了酱桩底部形成真惠空而带来的水乞土流失。模饮图廊3驻是拔桩的工况肾图。躬图浅3

柴耐拔桩工况图奋查诊⑺涨浓桩拔出后，用症抓斗抓除孔内粉残土，再浇灌浴砂浆；因钢套狂管内充满泥浆粪，故采用导管卸法水下浇灌砂肿浆。在浇灌砂母浆凳（向M1西0寄低标号砂浆，轻塌落度朝为凤18妈0英～撇200m辞m海，用商品混凝损土车运到现场率，由泵车负责捡浇灌）时，并掠起拔钢套管（废始终保持钢套盈管底部低于砂弊浆顶部不少于霞3m扩），砂浆浇灌写到地面后，钢疫套管也随之拔掉除，由于砂浆田及时充填密实涨，避免了后期悠沉降给周围环兄境带来不利的活影响；当砂浆衬达到强度后，玉即可保证盾构诊安全穿越。克蜂庄饶4

垂酒施工监测央系滨⑴照怀为监测合流污余水管道的沉降掏，采用钻孔的昼方法，在合流繁污水管道直接荡埋设沉降监测根点（见嚼图见1主）。用普通工疑程钻机钻孔，屯孔径场为脸30细0晓～口500m自m果，孔深控制在陡管道顶上（成茂孔中要注意不字应对管道有伤演害），将预置瓦的沉降连接管范放入孔中，孔叫底（即管道顶朱上）浇筑混凝怜土；在沉降连劈接管外套上保港护管，并进行墓管口保护处理腰。溜弱轮⑵椒处选用高精度水辆准仪进行沉降阔测量。根据水醒务部门的要求喷，管道沉降变蛋化速率警戒值稿为防3mm寄/草d电，最大累计沉堤降量的警戒值瓶为产10mm半。从开始钻入婆钢套管到砂浆拌浇灌完毕，共轰用袭了秧121者h污，监测到最大桑沉降值为灭5.3mm诚，满足水务局沙提出的要求。目归图烟4栋为监测曲线。丹图畅4

闭假监测曲线屑萌单抹5崖赛结束语样锻饥⑴云犯在施工现场土输层复杂，且存挖在敏感管线或太建筑物时，常皂规的拔桩方法恰受到很大的制失约，如静压钢赞套管拔桩的方男式，因地下障指碍物的存在而牲造成钢套管无披法压入；采用表振动式钢套管匙，则会对周围老管线和房屋等割环境造成不利灯的影响；而采榨用全回转钻机殿回转钻进拔桩锈的施工方法，叔可较好地处理富此类问题；嗓究齿⑵赢局钢套管口的高穴强刀头，能使昆钻孔桩与周围旅土体完全隔离卸，即使钻孔桩筑有较大扩孔，闸也可将突出的彩混凝土切除；激晚拌⑶添帽采用旋转方式县钻入地下及拔侨出，拔桩时仅文需克服桩的自朵重（约摸为灭730k记N望），且在钢套克管围护下进行窑的。因此，在绿处理及拔桩过撞程中，能有效茅地降低施工对双合流污水管和钢周围建筑的影终响；拦债缓⑷梢斩用高压水枪冲低