360度全回转全套管拔桩工艺

一、设备引用
360度全回转钻机处理地下障碍物技术属于日本全回转全套管工法,我司在2005年期间从日本引进该设备工法并申请专利(专利号:ZL200820055719.5),此工法的国内首次应用在2003年上海轨道交通4号线董家渡区间隧道塌陷区地下障碍物清理,之后广泛应用于上海及周边地区轨道交通、越江隧道施工处理地下障碍物、拔桩工程及咬合桩围护工程。
二、设备特点
360度全回转全套管拔桩法是一种用于清除地下空间原有桩的新型工艺,该工艺具有效率高,噪音低,无污染、可减少周边环境的影响。
三、360度全回转全套管拔桩机械设备
360度全回转全套管拔桩整套设备包括全回转机主机、液压动力箱,套管系统、液压抓斗、倒三角锤、大型起重设备。
1、 全回转机主机及液压动力箱
全回转机主机用于夹紧套管进行360度旋转钻进,主要用于原桩摇动及回转,液压动力箱主要负责动力输出及后台作业指挥系统,在压入力和扭矩的共同作用下将套管压入土层。
2、 套管系统

套管系统中,套管管头下端设有切削合金刀头,其内侧设有切削刀具。套管与套管、套管与套管头之间的嵌合部采用进口螺栓连接。每节套管长度约6米左右。

3、 液压抓斗
用于取出套管内的土和被截断后的原有断桩。
4、 倒三角锤
利用切削刀具,将三角锤插入套管内壁,通过套管旋转,将原有桩的主筋切断,并将旧桩截断取出。
5、 大型起重设备
采用日本进口配套履带式起重机。
四、360度全回转套管式拔桩的施工流程及操作
4.1、工艺流程

挖掘机配合探桩桩位→确定桩位回填→作业平台就位→吊装设备就位→套管压入→回旋偏心切削→起拔断桩→断桩装、卸→分断取桩至作业深度→回填土→转移下一根桩继续施工。

4.2、操作要点
1、探找桩位
根据提供的原有桩位图,先把需要拔除的单桩桩位大致确定,然后采用挖掘机开挖至桩顶附近找出桩体,根据桩径的大小,选择合适的套管。
2、原有桩的切断

将拔桩设备置于需要拔桩位置,运转拔桩设备通过拔桩设备的上下运动的升降气缸,将套管夹紧开始偏心回旋往下压,套管随拔桩设备来回摇动回旋,边在与原有老桩的偏心位置,包围原有老桩插入地面,直至截断位置。在套管达到截断桩的目标深度,利用旋转套管的扭力和切削刀具水平截断原有桩。

3、清除原有桩

当老桩与套管同时旋转时,将倒三角锤取出,用抓斗取出原有桩,同时清理套管内的余留土,第一节截断后,再用进口螺栓接上第二节套管,继续旋转压入,重复操作,直至取出剩余的全部原有桩。

4、填土、拔管
用挖机将砂土回填至原有桩位置,再将套管拔除。
五、全套管施工工艺的优点
5.1噪音低
本施工工艺采用的是静液压驱动,在钢套管内进行拔桩及回填,对地下原状土不破坏,对周边土体不产生扰动,因此整个施工过程不会产生强噪音,这与传统的开挖清障,分段破碎等方法比较,大大降低了噪音污染,保证周边居民及商场的正常生产生活。
5.2适用型好
预制桩、沉管桩、钻孔灌注桩拔桩均适用,并且可利用全回转施工围护咬合桩、清理地下不明障碍物等
5.3节能环保
套管式拔桩施工为采用机械抓斗干取土,无泥浆排放污染,保证了场地的环保整洁。
5.4沉降

本施工工艺采用全套管拔桩,拔除原有老桩后及时回填土,完全避免了邻近地基的沉降,同时保证了今后桩基施工阶段对地基的要求。

六、 拔桩难点处理方式
6.1桩径较大的桩处理办法

大桩径钻孔灌注桩,考虑桩径大、桩身自重大,对拔桩设备有一定的影响,此时可以借助靠管拔桩的方法,将靠管偏心插入套管桩侧抵靠在套管内壁与老桩和切削刀具相背的一面,旋转套管从而将老桩截断拔除。

6.2桩身倾斜的处理办法
工程中存在桩倾斜的问题。对于倾斜大且桩身完全在套管内的老桩,可直接拔除。如果碰到一些倾斜较大的桩,除了拔桩设备自身调整垂直度外,还可以将上半截桩身截断拔除回填后,二次定位拔除剩余老桩。
6.3断桩的处理办法

对于其他拔桩方式,断桩的处理是个难点,但对于全套管拔桩而言,将桩截断分阶段拔除正是该工艺的核心所在,故此,断桩的处理完全可以体现该工艺的优势。

 

七、 结语
全套管拔桩施工工艺是一种较为先进实用的拔桩方法,可广泛应用于废弃桩的拔除施工。尤其在城市闹市区清除桩径较大的灌注桩,其独特的工艺优势以及适用性更为明显,相信在今后的旧城改造、建筑物拆除清理中涉及到老桩清除工程中得到广泛的推广与应用。