特殊工况下的桩基拔除施工技术.docx

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特殊工况下的桩基拔除施工技术

2012·5BuildingConstruction

特殊工况下的桩基拔除施工技术

何相如

中天建设集团有限公司

上海200235

摘要：

对特殊工况条件下的预制钢筋混凝土桩拔除施工工艺进行重点介绍，并探讨了在拔桩过程中相关问题的技防措施和对策。

经施工实践证明，方案切实有效，可供以后类似工程施工参考。

关键词：

桥基预制混凝土小方桩拔桩城市高架下立交主体结构区间盾构中图分类号：

TU753.3/文献标识码B【文章编号】1004-1001（2012）05-0406-03

ConstructionTechnologyforRemovalofPileFoundationunderSpecialWorkingCondition

作者简介：

何相如（1972-），男，本科，工程师。

作者地址：

上海市徐汇区漕溪路251号5号楼9楼（200235）。

收稿日期：

2012-03-13

地基基础

1工程概况

本工程预制桩为四平路三号桥基础桩，在施工中山北

二路下立交地道主体结构时，已将桥桩的桥面预制板梁、桥墩及部分桥桩基础拆除。

在拆除过程中，短桩在施工下立交结构时已进行了挖除，但部分长桩由于埋在地下较深，影响区间盾构推进，为保证隧道盾构顺利推进，必须将桥桩拔除（图1

）。

图1桩基础与下立交主体结构的纵剖面

2工程重点与难点

本工程上有中山北二路高架桥，下有走马塘河，河内

为正在施工中山北二路下立交地道，下立交地道下为轨交10号线隧道。

下立交地道结构已完成结构施工，仅有桩基部位留出空地，工作场地狭窄，受净空影响，无法使用大型设备拔桩。

同时区间盾构要保证节点按时推进完成，时间较

为紧迫。

3拔桩区域地质条件

场地地基土在深度为65m的范围内，均为第四系松散

沉积物，主要由饱和黏性土及粉性土组成。

其中，②、④、⑤层土为Q4沉积物，⑦1、⑧层土为Q3沉积物，均属滨海平原相沉积物。

勘察成果表明：

本工点②砂质粉土与粉质黏土互层厚度较大，富含地下水；③层缺失；⑤层土厚度大，土性复杂，自上而下，

⑤1-1层厚度在3.0m左右，⑤1-2层厚度在13.0m左右，其下部夹大量粉土，⑤2层厚度在3.0m左右，拔桩处的层面埋深32m，地下水较丰富，为微承压水，⑤3层层顶埋深38.0m左右，⑤4层层顶埋深40.0m左右、厚3.0m左右；

⑥层缺失；⑦1层黏质粉土层面埋深42.80m～43.30m，厚度约3.00m～4.00m，赋含承压水，水量较丰富，对拟建构筑物影响较大。

根据长桩剖面图所示，桩底与⑤2层间还有约7.5m的⑤1-2层粉质黏土，渗透系数不高，故⑤2层微承压水对拔桩无影响。

4拔桩工程概况

桩基规格为：

400mm×400mm×28m预制钢筋混凝土

小方桩。

桩长：

桩顶（基坑底部）～桩底约为21m，打入桩基为2节桩。

桩基断截面处错开布置：

第1节桩长7m、第2节桩长14m；第1节桩长5m、第2节桩长16m。

桩底标高：

-24.7m。

下立交拔桩段位于内环高架桥区域及其以北区域的基坑底板已浇筑完成。

内环高架桥区域底板预留孔洞中有12根桩，内环高架桥以北区域底板预留孔洞中有13根桩。

方

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建筑施工第34卷第5期

桩桩间距为800mm，方桩排距为400mm。

北侧不受高架净空影响区域的桩基编号为1#~13#，南侧高架下桩基编号为14#~25#。

根据拔桩区域地质概况以及埋在地下的桩基的规格参数等情况，设定拔桩顺序：

拔桩顺序为跳2桩拔，即先拔1#、4#、7#桩，再拔2#、5#桩，以此类推。

5北侧不受高架影响区拔桩工艺

挖土机配合人工场地平整，钢板路基箱铺设。

拔桩采用

200t吊机配备60型振动锤带500mm×300mmH型钢插入桩四周，高压射水同步,彻底消除桩体与土体摩擦力进行拔桩。

具体方法为（图2）：

（a

）用60型振动锤带500mmH型钢在方桩四侧插入，使土体与方桩分离，深度插入至方桩底部，同时在500mmH型钢上安装高压水枪头，插入500mmH型钢时高压射水同步跟进，将桩体与周围土体分离，消除方桩与土体的摩阻力。

（b）待500mmH型钢插到桩底时，同时把钢丝绳带下去，套住下节桩，用吊车稳住桩体，桩体浮动能起拔时，用吊机起吊。

因为是2节混凝土方桩，桩接头容易断裂，所以上节桩同时用钢丝绳套住，然后同时起吊。

（c）吊机起吊时注意观察，吊不起时不能硬吊。

用500mmH型钢反复插入，尽量减少桩与土体的摩阻力。

（d）当方桩松动时，将桩吊到一定高度后，吊机配备的辅助绳索将桩身捆牢同时起吊。

（e）型钢插入前要挖好排水沟、沉淀池，再用水泵送回原地，重复使用。

图2拔桩施工示意

6南侧高架影响区拔桩工艺

因内环高架桥桥底至施工场地面的净距约为6.7m~

7.0m，拔桩时，大型施工机械（吊车）无施工操作面，且仅预留宽3.5m的拔桩间隙，拔桩难度较大（图3）。

图3施工现场情况

（a）首先为配合拔桩工作，将中山北二路交通向南翻交（平移6m），腾出宽6m的拔桩施工场地（图4）。

图4下立交6区配合拔桩翻交示意

（b）拔桩采用自制的龙门架土设备带振动锤和500mmH型钢插入的拔桩设备进行拔桩。

龙门架设于桩位两边的混凝土墙上，在龙门架顶部架设50kN卷扬机2台，配备60型振动锤带500mmH型钢插入桩四周，高压射水同步，彻底破坏桩体与土体摩擦力进行拔桩。

自制龙门架的制作：

龙门架高度3.8m~4.2m，龙门架底座采用500mm×300mm×6000mm的H型钢，俯伏桩位两边的混凝土墙上，

4立柱用φ200mm×8mm的钢管，斜撑用φ150mm×8mm的钢管，横梁用300mm×300mm的H型钢，纵向横梁用400mm×400mm的H型钢（图5）。

经计算，400mm×400mm×13mm×21mmH型钢的极限荷载500kN，拔桩的荷载包括设备在300kN左右，能满足拔桩的荷载。

龙门架在场地上制作拼装部件，完成后在混凝土墙上就位安装，再安装卷扬机。

用60型振动锤带500mmH型钢在方桩四侧插入，由于高度限制，500mmH型钢必须分成3节，制作特殊的H型钢接头，用高强螺栓连接。

型钢插入可

使土体与方桩分离，深度插入至方桩底部，同时在500mmH型钢上安装高压水枪头。

插入500mmH型钢时，高压射水同步跟进，将桩体与周围土体分离，破坏方桩与土体的摩阻力（图6）。

（c）待500mmH型钢插到桩底时，同时把钢丝绳带下去套住下节桩，并用吊车稳住桩体。

桩体浮动能起拔时，

何相如

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图5

自制龙门架

图6现场龙门架示意

用卷扬机起吊。

因2节混凝土方桩桩接头容易断裂，所以上、下2节桩需同时用钢丝绳套住，然后同时起吊（图7）。

图7拔桩现场

（d）起吊时注意观察，吊不起时不能硬吊。

用500mmH型钢反复插入，尽量减少桩与土体的摩阻力到最小值。

（e）当方桩松动后，将桩吊到一定高度后，吊机配备的辅助绳索将桩身捆牢同时起吊横放在工作面上，然后再用吊机起吊至地面。

（f）型钢插入前要挖好排水沟、沉淀池，再用水泵送回原地，重复使用。

7断桩处理

本次拔除的桩为400mm×400mm预制混凝土方桩，

桩长约为21.0m，

为2节桩，估计桩接头已经锈蚀腐烂，如下节桩与上节桩不能同时拔起，桩接头处可能断离。

假如下节桩不能同时拔起时，则采用φ900mm钢套管配备吊机带振动锤插入，清除套管内污泥杂物，露出下节桩后再拔桩。

8长桩拔除完成后的回填工艺

长桩拔除后，需要对原桩孔进行回填，以免造成管涌和

已完成的下立交主体结构不均匀沉降等状况的发生。

长桩拔除后，需要回填的理论方量为3.2m3

（V＝20×

0.4×0.4＝3.2m3）。

拟采用中粗砂进行回填，待回填完成后，用人工采用震动泵引孔，后用注浆泵进行注浆。

浆液采用P.O.325#复合硅酸盐水泥单液浆，水灰比0.5，每根桩注浆量1m3。

施工过程中，浆液必须经过充分搅拌均匀后才能开始

压注，并应在压浆过程中不停缓慢搅拌，浆液在泵送前应经过筛网过滤。

8.1回填前准备措施

（a）在每次拔桩前，预备好回填2孔的黄砂，共计6.4m3。

（b）0.6m3的劳动车3辆、20t汽车吊1部。

（c）注浆管、注浆泵及水泥等材料，设备齐全。

8.2安全保障措施

（a

）在每次拔桩完成后，应立即用黄砂进行回填，不能拖延时间，以免长桩拔除后长桩孔塌孔影响回填。

（b）回填黄砂时利用振捣器或人工振捣，将黄砂回填密实；黄砂回填完成后，应用注浆泵进行注浆，使土体密实，防止下立交底板预留孔内土体塌方。

（c）在下立交主体结构顶板两侧各布置2个沉降监测点，来监测下立交主体结构的不均匀沉降；不均匀沉降一旦发生，则应停止施工，用注浆泵进行注浆使土体密实。

9结语

通过运用本方案施工，解决了拔桩设备因净空不够而

无法拔桩的情况，利用自制的龙门架缩短拔桩所需的高度，采用高压射水松动桩周围的土，利用卷扬机起吊方桩，此方案即保证了施工进度的同时，又解决了受净空限制的拔桩工艺。

参考文献

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