全回转钻机无损拔桩施工技术

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1、全回转钻机无损拔桩施工技术 [摘要]上海隆德路车站为轨道交通11号线与13号线换乘站。在施工过程中,为了保证围护结构地下连续墙的施工质量以及盾构的正常推进,采用全回转钻机进行了无损拔桩。施工过程中严格控制设备选用、拔桩方法和施工流程,并针对断桩和偏斜严重桩采取相应措施。工程实践表明,全回转施工垂直度好、切割精度高、处理效率快。[关键词]桩基;全回转钻机;无损拔桩;切割;清理 　　全回转处理地下深层障碍物技术属于日本套管旋转挖掘式全套管工法。此工法实现了土木技术人员在有砾岩地层、钢筋混凝土结构、预应力混凝土管桩、钢结构桩等障碍物没有完全清除的情况下就地实施灌注桩、置换桩、地下连

2、续墙的可能[1-3]。该工法在日本国土交通省取得了4600个项目实绩。在上海地区首次成功运用于轨道交通4号线修复工程,处理深层坍塌隧道管片和构筑物,深度达30m。之后广泛应用于上海及周边地区轨道交通、大型越江隧道施工处理地下深层障碍物[4-6]。本文以轨道交通隆德路车站为背景,主要介绍利用全回转切割的特点,进行保护性拔桩的施工技术。1工程概况     上海市轨道交通11号线与13号线换乘站隆德路车站位于上海市区曹杨路、隆德路交叉口的曹杨路东侧,设计为地下3层岛式站台换乘车站,两站呈“十”字形岛-岛换乘形式。11号线站址埋深14m,13号线站址埋深25m。由于本工程地处上海江南

3、造纸公司旧址,原拆除厂房遗留了许多钻孔灌注桩。桩径600mm、深33.5m,配筋1220,混凝土强度等级C30。这使地下连续墙施工以及盾构推进无法进行,故必须在施工地下连续墙前将影响施工的桩拔除,为了保证后续施工质量,必须进行保护性性拔桩施工。2设备选用     采用RT260H型全回转钻机,选用钢套管直径为1300mm,长36m(6节6m长套管)。配有1台履带式起重机、1台翻斗卡车、1台挖掘机,另外还需配备液压动力站、高压清洗机、柴油发电机、混凝土搅拌车台架、潜水泵等。全回转钻机主要分为:回转驱动装置、套筒、刀头和冲抓斗。设备性能如表1所示。 3无损拔桩3.1受力分析  

4、   由于首次拔除深度达33.5m的钻孔灌注桩,为了保证完全拔除整根桩,需对桩进行抗拉强度计算:灌注桩自重W=240kN;桩侧摩阻力F1=290kN。起吊灌注桩受拉设计承载力F2=480kN

5、Φ14钢筋绑扎。     2)地下连续导墙范围内的灌注桩采用宽导墙,以满足全回转1.3m套筒的钻进要求。桩拔除后,在加宽导墙的地方重新补做导墙,补做导墙宽度同常规导墙宽度,以保证后期地下连续墙成槽施工。为增加补做导墙的强度,在加宽导墙内预埋L形钢筋,补做导墙前,预埋的钢筋和新做的导墙锚固在一起,以确保导墙强度。3.3拔桩方法     1)利用RT260H全回转设备,通过测量定位后,将全回转钻机固定在钻孔桩中心上,全回转套管钻机进行钻孔,利用套管前端的刀齿切削浅层障碍物。钻孔过程中利用重锤破碎套管内较大体积浅层障碍物,再用冲抓斗将碎块抓出。回转切割在前2~3节套管入土时套管垂直

6、度控制相当重要,在一定程度上决定及整个孔位的垂直度是否处于施工允许范围内。当Φ1300mm套管钻入地下至桩底时(超出桩深0.5m,即34m深),随着钢套筒逐步钻入,对套管内土体的带动,使套管内土体和桩身相互脱离。同时,在钢套筒钻入过程中可用高压水枪冲刷钢套筒管壁和桩之间的空隙,以降低摩擦阻力。     2)钻进时,控制盘操作人员必须密切注意仪表指针变化情况,下压套管时,如发现机座水平指针(前后、左右)超过一小格(0.10)则上拔套管,让套管空转,待指针回归原水平(经纬仪同时对套管垂直情况进行校核)位置再下压套管。回转切割首先使用高速档进行钻进,当回转扭矩超过160×104N·

7、m时,改用中速档,当中速扭矩超过250×104N·m时,应停止向下钻进,上拔套管,待扭矩减小到合理值再向下钻进。初始钻进及遇到坚硬土层或障碍时,应反复上拔套管,采用轻压快转方法进行切割,保证钻孔垂直度。     停钻接长套管时,应控制套管螺栓孔高度约80cm,施工人员使用塑料薄膜包裹连接部位。吊机起吊加长套管对准原套管徐徐下放,经纬仪垂直校正后,施工人员安装螺栓。在完成钢套管钻到桩底,锁口管和桩顶钢筋焊接完毕后,可以开始拔桩。锁口管和桩顶焊接如图1所示。     3)拔桩流程　利用全回转液压抱箍系统夹住