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盾构隧道障碍桩拔除方案

作者：来源：日期：2019/10/16 8:10:54人气：1585

一、工程概况

盾构隧道洞身范围发现某高速公路改扩建施工的0号桥台的承台桩4根,其中2. 3号承台桩在隧道施工范围内,距离线路中心线分别为1. 77m和2. 12m,承台桩直径D=1. 2m桩长26m钢筋笼长26 86m钢筋笼主筋为20根φ 28螺纹钢，箍筋为φ 10圆钢，加强筋沿桩长方向为φ 28@200 混凝土采用C25水下灌注砼。此里程段隧道顶埋深11. 5m 2根承台桩全部侵入隧道洞身范围;该段地下水位位于地下-12~ 13米，土层由上至下依次为:杂填土、黄土状土、粉质粘土、粉细砂、中砂、粗砂，桩底处于中砂层。

根据现场实测的环境情况，2号桩距离西边的高压线塔垂直距离42. 6米,距南边的北三环人行道14 4米;3号桩距离东边的便道57. 05米,距离北边的绕城高速路基面27. 7m,拟建地形平坦开阔,地表为绿化带,基坑影响范围内土层多为黄土状土、杂填土,地质条件较好,且开挖土层多在地下水位以上。

二、障碍桩拔除技术方案分析

方案一、障碍拔桩清障方案。障碍桩拔除的工作原理是解除(桩周土层作用于桩侧表面的)桩侧摩阻与桩身自重，将桩拔出地表。由于桩侧摩阻与桩身自重非常大,使用目前常规的拔桩方法(直接拔) ,起吊设备是无法直接将弃桩拔出地表。核心问题就在如何解决桩周摩阻力,根据南京地铁二号线类似拔桩施工经验,准备采用套管钻进法来解决此问题。

方案二、障碍桩挖拔方案。挖拔结合施工共分为两个步骤，首先放坡开挖上部9米高度范围的土体,割除此段开挖面以上的桥桩，采用套管钻进,钻机拔除的方式将剩余17. 5米的桥桩拔出地表。由于26米桩本身自重和桩周侧摩阻力都非常大,采用传统的套管钻进方法在钻进过程中可能存在由于机械扭矩过大,断裂、卡壳等风险,采用挖拔结合的方案可减小桩身自重(原桩身自重76. 3吨，开挖截桩后桥桩自重50吨)和摩阻力(原桩身侧摩阻435吨，开挖截桩后桥桩侧摩阻345吨) ,同时缩短了套管钻进的埋置深度,降低了施工风险。

方案三、障碍桩爆破冲抓方案。利用钻孔机械在每个灌注桩钢筋笼中心钻孔,沿孔深装填药包,实施控制爆破,再采用冲击钻冲压破碎的钢筋砼桩体,并将桩体打入隧道下方。本方案施工快捷经济，质量易于保障，药包分段毫秒延时爆破，可完全控制爆破危害,确保施工及周围建筑安全。

通过方案比较，选择障碍桩爆破冲抓方案为实际施工方案。

三、障碍桩爆破冲抓方案

技术原理。爆破冲抓方案是先对灌注桩实施钻孔控制爆破,后采用冲击钻冲压破碎的钢筋砼桩体,并将桩体打入隧道下方2m位置，冲压完成后用MO.5砂浆回填冲击钻留下的桩孔，其施工原理和钻孔灌注桩一样，采用导管法灌注MO. 5砂浆,填充桩孔。

技术方案。(D拆除桩基础。采用冲击钻冲压桩体,冲压深度可按照至隧道下方2m位置控制。(2每钻孔1米后下吸盘及抓钩,清除箍筋及加强钢筋。(3 如果有未清除的钢筋，则采用在原桩位旋挖直径1. 5米的桩，保证完全清除。(4 桩体处理后,用MO. 5砂浆回填冲击钻留下的桩孔,其施工原理和钻孔灌注桩一样，采用导管法灌注砂浆,填充桩孔。冲击锤冲抓施工方法及工艺操作要:冲击锤冲抓施工方法为先垫设钻机平台，然后用冲击锤冲孔法将钢筋砼桩体冲碎,施工方法及工艺操作要;点:

(1)钻机就位:按照实测桩位坐标,测放桩位,报请监理工程师复测，复测无误后开挖埋设护筒。

(2)埋置钢护筒:为防塌孔，护筒顶端标高高出原地面50cm并在顶部焊接加强筋和吊耳,开出水口,护筒底部埋入原地面以下不小于1m护筒四周1m范围内必须保证为粘性土并至护筒底0. 5m以下;钢护筒直径应比桩径大10~ 20cm钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,并及时修正护筒位置。

(3)冲桩:冲锤不应小于桩体直径,冲锤采用φ 1300mm的标准。钻进过程中应经常注意冲锤的磨损,每进尺1m后应提取钻头,用尺量钻头大小并做好详细记录,若小于桩体直径，应尽快补焊以达到要求。

(4)清孔:终孔检验合格后,立即进行清孔工作,采用换浆法清孔,清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度,以防塌孔。

(5)灌注MO. 5砂浆:灌注MO. 5砂浆采用导管法。导管接头为卡口式，直径300mm 壁厚10mm分节长度1m~ 2m最下一节长5m导管在使用前须进行水密、承压和拔桩清障接头抗拉试验。

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