全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)拔除深樁基施工工藝

全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)拔除深樁基施工工藝摘

要

文章簡(jiǎn)述了在周?chē)h(huán)境復(fù)雜、有重要風(fēng)險(xiǎn)源的情況下，選用鋼套筒鉆進(jìn)法的RT260H全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行深樁基拔除的施工工藝，既將深樁基順利拔除，又保護(hù)了臨近的污水管，還保證盾構(gòu)順利穿越拔樁區(qū)。關(guān)鍵詞

全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)

拔樁

污水管保護(hù)

盾構(gòu)推進(jìn)1

工程概況上海軌道交通7號(hào)線5標(biāo)區(qū)間隧道采用f6340mm土壓平衡盾構(gòu)施工，在中山北路、鎮(zhèn)坪路路口處，盾構(gòu)要穿越f3500mm污水總管；下行線還遇到中山北路高架B32橋墩下的1根廢棄的鉆孔灌注樁（長(zhǎng)37m、直徑1m、C30的原承重樁；樁邊線離f3500mm污水總管僅2.2m），為順利拔除該深樁基，又保證污水管線安全，還必須保證盾構(gòu)順利地在拔樁區(qū)域推進(jìn)，難度非常大。為確保拔樁期間高架道路順利通行，在拔樁前，需先施工新的樁基和承臺(tái)，搭設(shè)臨時(shí)鋼棧橋，使高架道路臨時(shí)繞道，然后拆除拔樁區(qū)域部分高架橋，破除樁基上承臺(tái)，再進(jìn)行拔樁。圖1為污水管、隧道、樁的位置關(guān)系平、剖面圖。圖1

污水管、隧道、樁位置關(guān)系平剖面圖

⑴φ3500mm污水總管為鋼筋混凝土預(yù)制管（管壁厚33cm，管節(jié)長(zhǎng)3m，F(xiàn)型鋼板接頭），管頂埋深6.2m，管內(nèi)有沼氣；與樁凈距2.72m。⑵需拔除已竣工13年的鉆孔灌注樁，其直徑為1000mm(設(shè)計(jì)值)，樁身自重達(dá)730kN；樁身上部（25m）主筋配置為8f20＋8f19，主筋抗拉極限為1920kN，下部（12m）主筋配置為8φ19，主筋抗拉極限為910kN；樁身被四周的土握裹著，若要順利拔出樁基，必須克服較大的摩阻力（估算值為3391kN）。⑶施工現(xiàn)場(chǎng)土層復(fù)雜，見(jiàn)表1。表1

土層特征棋層號(hào)屬土層名稱巷含水瑞量較/%渡重坑度獄/kN×m戶-3幕孔隙比希塑性指數(shù)破液性指數(shù)末內(nèi)聚力典/kPa謙內(nèi)摩擦響角泛/(°)召標(biāo)貫煌/非擊羞壓縮系養(yǎng)數(shù)覆/MPa田-1門(mén)壓縮模運(yùn)量晃/MPa替②怨褐黃～灰黃色猛粉質(zhì)黏土維30.2狠19.0視0.86朵12.3盞0.72瑞28.0告22越—跳0.32群6.05和③鍋1曲灰色黏質(zhì)粉土寸33.8村18.5流0.97箱—蒼—犧8.0俯28關(guān)6.7獅0.24娘7.50山③滋2暫灰色砂質(zhì)粉土拖33.0槽18.5慌0.93瑞—隙—梁6.0牲30拆9.6冊(cè)0.19逮9.50痰④旨1毒灰色淤泥質(zhì)黏紫土蒼49.0舊17.0還1.41掙20.3儀1.37甜12.0粥13姿—治1.03忠2.28懶⑤效1-1丟灰色黏土司40.9抬17.7吼1.19愧20.4檔0.96偽19.0董11剃—阻0.76疑2.78引⑤藝1-2孔灰色粉質(zhì)黏土置33.9猾18.2嫁1.01界13.8咱0.93扔16.0毒18旬—備0.50討3.98狂⑥漁暗綠～草黃色蘆粉補(bǔ)質(zhì)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釀1義草黃色黏質(zhì)粉獵土縫28.9鍬18.9吸0.84批—股—比10.0灣30井25.9秘0.18精10.672

拔樁方案比選為了在拔除深樁基時(shí)，盡量減小對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，曾對(duì)多種拔樁方式進(jìn)行比較。拔除樁基，首先要減小樁周摩阻力，主要方法有下鋼護(hù)管法（振動(dòng)式和回鉆式）和高壓旋噴法。⑴高壓旋噴法對(duì)周?chē)h(huán)境影響大；⑵振動(dòng)式下鋼護(hù)管法是采用150～200kW的振動(dòng)錘，將設(shè)計(jì)的鋼套管沉入樁頂以下25m處，然后在鋼套管內(nèi)用高壓水將樁與鋼套管內(nèi)壁之間的土體沖掉，再用起拔設(shè)備直接拔出樁基，此法在振入鋼套管時(shí)，對(duì)地表振動(dòng)大，對(duì)周?chē)h(huán)境影響大；和潤(rùn)知⑶布帆回鉆式下鋼護(hù)百管法是利用全抄回轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生來(lái)的下壓力和扭呼矩，驅(qū)動(dòng)鋼套孩管轉(zhuǎn)動(dòng)，利用率管口的高強(qiáng)刀吧頭對(duì)土體的切瘡削和高壓水對(duì)把土體的沖刷作爪用，將套管鉆雀入地下，去除駝套管與樁體間綁的土體后，減鐘小了樁周的摩傅阻力，拔出樁津，鋼套管同樣辰采用旋轉(zhuǎn)方式堡拔出，對(duì)周?chē){(diào)環(huán)境影響小。沿本工程選允用瘡RT260層H滿全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)事行拔樁。謀晉弱踢3

RT2纏60站H脂全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)拔側(cè)樁施工碼起拔設(shè)備蛾采柴用剝RT260良H版型全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)長(zhǎng)，選用鋼套管湯直徑釀為孫2雷000mm價(jià)，套管有兩方改面功能，一方懇面將頂部驅(qū)動(dòng)陜?cè)O(shè)備提供的扭句矩和壓入力傳你遞給刀頭，同移時(shí)在鉆進(jìn)的過(guò)筋程中還起到支顏?zhàn)o(hù)孔壁、防止蜘孔壁坍塌的作碰用，鋼套管長(zhǎng)棒度為孤39m仰；并配備德國(guó)跨利渤海務(wù)爾乳120優(yōu)t悶吊車(chē)。默豪貼3.1

R落T260錯(cuò)H椒全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)足娃迫RT260屯H驕全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的撒性能參數(shù)見(jiàn)香表秒2贈(zèng)。趁浮表勵(lì)2

RT2貢60洞H遼全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)性梢能參數(shù)顛圖柔3.2

梨獨(dú)施工流程巧破除承稈臺(tái)機(jī)→它暴露樁基頂部容，施工鋼筋混示凝土路綁面曉→共與樁同心，鉆鈔入程2m鼠直徑的鋼套座筒賺→談?dòng)酶邏核畼屒迨３淄才c樁間桶的土寬體考→茂在鋼套管內(nèi)打嚴(yán)入注漿貝管另→邁拔樁，在注漿閣管內(nèi)注入膨潤(rùn)塞土漿普液香→真鋼套管內(nèi)灌入脫砂漿，拔除鋼廁套管。郵屆才3.3

蠶膊拔樁施工過(guò)程鵲價(jià)螞⑴嗽雅在拔樁區(qū)域施裕工鋼筋混凝土強(qiáng)基礎(chǔ)，作為拔憲樁的反力基礎(chǔ)盈。鋼筋混凝土沸層厚植30cm牽，壇C3鴉0醫(yī)混凝土，配筋脈為涌f16@20圣0露雙層鋼筋網(wǎng)片摧。言總灶⑵艷它安裝全回轉(zhuǎn)設(shè)浴備，見(jiàn)葬圖存2榴。先將全回轉(zhuǎn)叉鉆機(jī)固定在鉆損孔樁中心上方欣，將鉆機(jī)和動(dòng)糖力箱、操作室短相接；然后安談裝反力架（防濾止全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)革在鉆進(jìn)過(guò)程中醫(yī)發(fā)生扭動(dòng)），絲在反力架的另堪一頭遲置劈1敏輛及120襯t盯吊車(chē)，吊車(chē)履搭帶壓住反力架旗，并配合鋼套壁筒的安裝和清暈障工作。素圖褲2嘆全回轉(zhuǎn)設(shè)備巾安裝圖錯(cuò)夕載堅(jiān)⑶箏質(zhì)用美RT260捕H邀全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)將快鋼套管壓入（燒與待拔灌注樁己同心），回轉(zhuǎn)枕速度為鄙1m墾/mi絕n儉，壓入深度勵(lì)30m應(yīng)（只需拔出上殲部縫25m葉樁）。鋼套管箱直徑象為告2霞000mm巧，長(zhǎng)度為啟39m昆（其中杰6m盼長(zhǎng)逼的岸6緒節(jié)，額3m陪長(zhǎng)鄰的轉(zhuǎn)1沃節(jié)），在鋼套泰管端部布置刀柏頭，并配置負(fù)罷載控制裝燕置賭(B.CO劇N凍機(jī)繼構(gòu)良)械，使鉆機(jī)在鉆守進(jìn)過(guò)程中可任脫意調(diào)節(jié)套管的鼓回轉(zhuǎn)扭矩、回奪轉(zhuǎn)速度、壓入出力以及夾緊力休等，確保刀頭緩的負(fù)載在最合培適的范圍內(nèi)；愉同時(shí)還可設(shè)定逗發(fā)動(dòng)機(jī)的高速市、中速、低速嫩。壁1危節(jié)鋼套管沉完播后，再吊他裝抽1究節(jié)，位置對(duì)準(zhǔn)子后，用高強(qiáng)螺向栓連接。在鋼呈套管鉆進(jìn)過(guò)程慘中，全回轉(zhuǎn)鉆劫機(jī)對(duì)地基壓力儀不大宗于叔30kN/擊m膀2益。蔬伏義⑷創(chuàng)著在鉆入鋼套筒插的同時(shí)，插入硬高壓水管，邊巖沖管內(nèi)的泥土妄，邊下沉，以死減小鋼套筒鉆壟入時(shí)的摩阻力錄和拔樁時(shí)摩阻句力。水槍插入場(chǎng)深度要始終小躍于鋼管插入深緩度氏2m燦以上，以確保均管內(nèi)底部土塞救效腥應(yīng)裕,慧防止套管外側(cè)夫土體進(jìn)入管內(nèi)菠，引起地面沉芹降；高壓水沖刻到的最終深度渴為樁頂以下周25m斧，因拔除整根非樁會(huì)增加對(duì)周惕圍環(huán)境的影響凈。聞恰臟⑸兇太在全回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)婦過(guò)程中，由于擾高壓水的沖刷爐，上部邀25m棵長(zhǎng)的樁身周邊鼠土體已被沖掉想，而下部樁周備邊土體還存在越，鋼套管內(nèi)的斥土體在擾動(dòng)力妖的作用下，將鄙上部嘆25m某長(zhǎng)的樁身扭斷懸，然后警用料120拳t嗎吊車(chē)將扭斷的猜樁吊出。由于永拔樁是在鋼套攤筒圍護(hù)狀態(tài)下饅進(jìn)行的，所以缸對(duì)相鄰管線沒(méi)狹有產(chǎn)生任何影她響。聯(lián)茶衡⑹辨蓋在拔樁過(guò)程中諷，將膨潤(rùn)土漿味液從已埋設(shè)的餡注漿管注入，池充填到樁底空勒缺處，避免了醬樁底部形成真惠空而帶來(lái)的水乞土流失。模飲圖廊3駐是拔樁的工況腎圖。躬圖淺3

柴耐拔樁工況圖奮查診⑺漲濃樁拔出后，用癥抓斗抓除孔內(nèi)粉殘土，再澆灌浴砂漿；因鋼套狂管內(nèi)充滿泥漿糞，故采用導(dǎo)管卸法水下澆灌砂腫漿。在澆灌砂母漿凳（向M1西0寄低標(biāo)號(hào)砂漿，輕塌落度朝為鳳18媽0英～撇200m辭m海，用商品混凝損土車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)率，由泵車(chē)負(fù)責(zé)撿澆灌）時(shí)，并掠起拔鋼套管（廢始終保持鋼套盈管底部低于砂弊漿頂部不少于霞3m擴(kuò)），砂漿澆灌寫(xiě)到地面后，鋼疫套管也隨之拔掉除，由于砂漿田及時(shí)充填密實(shí)漲，避免了后期悠沉降給周?chē)h(huán)兄境帶來(lái)不利的活影響；當(dāng)砂漿襯達(dá)到強(qiáng)度后，玉即可保證盾構(gòu)診安全穿越。克蜂莊饒4

垂酒施工監(jiān)測(cè)央系濱⑴照懷為監(jiān)測(cè)合流污余水管道的沉降掏，采用鉆孔的晝方法，在合流繁污水管道直接蕩埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)根點(diǎn)（見(jiàn)嚼圖見(jiàn)1主）。用普通工疑程鉆機(jī)鉆孔，屯孔徑場(chǎng)為臉30細(xì)0曉～口500m自m果，孔深控制在陡管道頂上（成茂孔中要注意不字應(yīng)對(duì)管道有傷演害），將預(yù)置瓦的沉降連接管范放入孔中，孔叫底（即管道頂朱上）澆筑混凝憐土；在沉降連劈接管外套上保港護(hù)管，并進(jìn)行墓管口保護(hù)處理腰。溜弱輪⑵椒處選用高精度水輛準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降闊測(cè)量。根據(jù)水醒務(wù)部門(mén)的要求噴，管道沉降變蛋化速率警戒值稿為防3mm寄/草d電，最大累計(jì)沉堤降量的警戒值瓶為產(chǎn)10mm半。從開(kāi)始鉆入婆鋼套管到砂漿拌澆灌完畢，共轟用襲了秧121者h(yuǎn)污，監(jiān)測(cè)到最大桑沉降值為滅5.3mm誠(chéng)，滿足水務(wù)局沙提出的要求。目歸圖煙4棟為監(jiān)測(cè)曲線。丹圖暢4

閉假監(jiān)測(cè)曲線屑萌單抹5崖賽結(jié)束語(yǔ)樣鍛?zhàn)嚔旁品冈谑┕がF(xiàn)場(chǎng)土輸層復(fù)雜，且存挖在敏感管線或太建筑物時(shí)，常皂規(guī)的拔樁方法恰受到很大的制失約，如靜壓鋼贊套管拔樁的方男式，因地下障指礙物的存在而牲造成鋼套管無(wú)披法壓入；采用表振動(dòng)式鋼套管匙，則會(huì)對(duì)周?chē)瞎芫€和房屋等割環(huán)境造成不利燈的影響；而采榨用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)殿回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)拔樁銹的施工方法，叔可較好地處理富此類問(wèn)題；嗓究齒⑵贏局鋼套管口的高穴強(qiáng)刀頭，能使昆鉆孔樁與周?chē)猛馏w完全隔離卸，即使鉆孔樁筑有較大擴(kuò)孔，閘也可將突出的彩混凝土切除；激晚拌⑶添帽采用旋轉(zhuǎn)方式縣鉆入地下及拔僑出，拔樁時(shí)僅文需克服樁的自朵重（約摸為滅730k記N望），且在鋼套克管?chē)o(hù)下進(jìn)行窯的。因此，在綠處理及拔樁過(guò)撞程中，能有效茅地降低施工對(duì)雙合流污水管和鋼周?chē)ㄖ挠敖K響；攔債緩⑷梢斬用高壓水槍沖低