工法旧桩拔除处理修改

全回转全套管钻机拔除旧桩施工工法

深圳***建筑工程股份有限公司

二0一七年七月

1. 前言

随着城市规模的不断扩大，城市建设用地也将越来越紧张，老旧建筑物的更新改造将越来越普遍。若新设计工程桩、支护桩与原老旧建筑的桩基础出现桩位重叠，必然造成施工困难，严重影响工程桩、支护桩施工质量。因此必须对原场地内桩基础处理后才能进行新设计桩体的施工。深圳市建筑工程股份有限公司研究开发了采用全回转全套管桩机对原老旧建筑钢筋混凝土灌注桩进行拔除施工工法。实践证明，相对于传统的旧桩处理工法，明显加快了施工进度，节约了工程成本，取得良好的经济和社会效益。

2. 特点：

全回转全套管钻机拨除旧桩是其它机械无法完比拟的施工方法。这种工法是用套管套住桩体进行切削作业，套管强大的回转扭矩可把桩体扭断，用冲抓斗取出。

2.1本工法优点

2.1.1、安全可靠，对土体扰动小。全回转清障拔桩施工工法在钢套管内进行清障拔桩及回填施工，对地下原状土不破坏或破坏小，对地下土体不产生扰动或产生很小的扰动。由于钢套管对孔壁的支撑，在钢套管周边的土体应力尚未释放时，就已经将障碍物清除并及时回填，对周边的构筑物无影响。

2.1.2、施工速度快、质量高，且适用范围广泛。该工法可根据工程需要进行各类拔桩清障施工，如各种形式、各种规格、环境复杂、各种难度的旧钻孔灌注桩、预制桩、预应力管桩、地下残留旧钢筋混凝土、块石等障碍物。

2.1.3、风险小、保障后续工程施工。全回转清障拔桩施工工法对障碍物进行切割清障或将旧桩完整拔除，一般情况下能顺利达到施工目的。即使遇到特殊情况，采用履带式起重机悬挂小型液压冲抓斗进入钢套管内将剩余的断桩或障碍物抓出，100%确保清障彻底。

2.1.4、节能环保、优质高效。本工法在拔桩的过程中，不会产生任何泥浆，且施工设备低噪音，施工速度快，且能保证施工质量。

2.1.5、快速经济、降低工程造价。本工法清障拔桩是钢套管360度旋转切割切削，相比其它施工方法，受环境因素限制小，无需增加其它辅助设施，清障拔桩的施工效率高、风险低，具有良好的经济效益。

3. 适用范围：拔除钢筋混凝土灌注桩（桩径大小500-2500mm）、预制桩、预应力管桩、地下残留钢筋混凝土、块石等地下障碍物。

4. 工艺原理：

全回转全套管钻机设备是能够驱动钢套管进行360°回转,并将钢套管压入和拔除的施工机械。该设备在作业时产生下压力和扭矩,驱动钢套管转动,利用管口的高强刀头对土体、岩层及钢筋混凝土等障碍物进行切削，利用套管的护壁作用，然后用液压冲抓斗将钢套管内物体抓出，在套管内进行清障拔桩作业。清障完成后，进行钢套筒内回填土施工。回填土可采用原状土回填或设计要求的其他材料。在回填的同时拔出套管。在上部3米左右应回填砖渣，并压密实，以满足后续施工要求，确保后续施工安全。

整套设备包括全回转驱动装置、钢套管、液压冲抓斗，为了实现对切割后的大体积混凝土进行破碎，有些情况下还配有专用钻头，另外，还配备了履带式起重机，进行液压冲抓斗的使用同时为套筒扭矩提供平衡反力。全回转动力设备主要是为套管360°回转以及刀头切割障碍物提供动力，包括上下抱箍夹紧系统和一套竖向顶升系统。上抱箍夹紧系统为主要紧锁系统，在液压驱动下将套管卡紧，便于给套管提供驱动扭矩和向下的压入力。标准套管的管径为1000~3000mm，如果当套管的管径较少时，可以在抱箍系统的内侧加钢垫块。下抱箍夹紧系统为辅助紧锁系统，在套管顶拔过程中上、下夹紧装置交替对套管紧锁，以防止套管出现下落的情况。竖向顶升系统主要用于对套管进行顶拔。驱动系统所能提供的最大压入力为机身的自重，当压入力不够的情况下可以额外增加配重块。在套管回转过程中，为防止机身的自重，当压入力不够的情况下可以额外增加配重块。在套管回转过程中，为防止机身跟着套管一起回转配备专用的反扭矩锁将机身卡紧。在设备的工作能力范围内驱动装置可以任意调节套管的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力。回转速度设高、中、低三档速度，可以根据套管直径、地质条件以及扭矩的变化情况等选择最适宜的回转速度。水平调整油缸采用专用的液压回路，所以在套管回转时也可以调整其垂直度。

5. 施工工艺流程及操作要点：

5.1拔桩施工工艺流程图

5.2 施工方法及步骤

5.2.1施工准备

组织、安排施工人员，物资、材料、机具准备，施工现场布置，机械设备拼装，安全、技术交底等施工前的所有准备工作。

5.2.2 桩位确定（承台清除定桩位）、铺垫钢板

桩基埋设较深，无法探挖确定桩位准确坐标，因此只能通过原图纸坐标定位放线。桩体准确定位是拔桩成功的关键，假如场地资料不全，桩体无法准确定位，周边环境复杂，水位高，地质资料极差，极易塌方塌孔，无法按常规方案，则利用挖机炮机打凿旧承台，找出桩位。

1）长臂挖机挖桩头。根据掌握的资料，对影响新设计工程桩施工的位置用长臂挖机进行开挖，出露旧桩头，定出桩位坐标后立即回填。再用全回转全套管钻机拔除该部分旧桩。

2）假如场地地质条件差，易塌孔，如长臂挖机无法挖出旧桩体，应改用以下方法定出桩体：在可能密集遇到旧桩的新设计工程桩位置，先用1500套管，间距1200，施工咬合桩，探明旧桩位置，回填密实原状土体，拔除这些旧桩后，再施工咬合桩导墙。

5.2.3 全回转全套管钻机定位

铺设钢板后，全回转钻机移机定位，调整钻机的水平和垂直度，使钻机配置的钢套管中心与已埋设好的外钢套管中心保持一致，再次复核即可进行切割清障。

5.2.4 钢套管旋转切割切削钻进

全回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将桩与四周土体实施分离，减小桩侧摩阻力。由于钢套管底端镶嵌锯齿状的钨钢刀头，在旋转驱动装置的驱动下，360°旋转压入套管，即使桩身周边存在其他障碍物，也能一并切割穿透，直至沉入到预定深度。见下图

压入套管图

5.2.5 钢套管沉入一定深度后拧断桩体并吊出

钢套管旋转沉入一定的桩身深度后，在桩体与套管之间放入夹力棒，强行拧断桩体，并将被拧断的桩体吊出。下图为拔除的旧混凝土灌注桩体。

已拔出的旧桩体

5.2.6 桩孔回填

旧桩拔除后，桩孔必须进行回填,回填材料为优质原状土。在回填的同时拔出套管。在上部3米左右应回填砖渣，并压密实，以满足后续施工要求，确保后续施工安全。

5.2.7 清障机移位

拔桩回填完成，清障设备走行(吊运)到下一桩位位置，进入下一拔桩施工工序。

6. 施工设备：

6.1拔除旧桩处理可采用DTR-1505型全回转全套管钻机。此钻机配直径1500mm套筒来施工，套管底部配有钨钢刀头，利用钻机自身的液压油缸，旋转切割桩体周边土体，将套管下压至桩底或设计要求的深度，使用70或80t履带吊起吊废旧钻孔桩桩身，然后将套管内的杂物清除，在拔除套管时边拔除套管边回填，使用原状土回填或设计要求的其他材料，上部再用挖机尽量压密实。

设备型号全回转钻机 DTR-1505，

挖掘口径：800～1500mm，

回转扭矩：1500/975/600瞬时1800，

回转速度（rpm）：1.6/2.46/4.0，

套管下压力（kN）：最大360KN+ 自重210KN，

套管起拔力（KN）：2444瞬间2690

压入行程：750mm。设备照片见下图

6.2主要设备及机具配置计划

7.效益分析：

10.1该工法安全高效，节约了工程成本，创造了良好的经济效益和社会效益。与传统的千斤顶拔桩工法相比，以一根30米长直径d630mm沉管灌注桩为例，全回转全套管钻机拔除工法，施工速度快，作业时间减少达到10小时左右。所用设备单一，都是标准化施工设备，危险源数量少，安全性高，机械化作业程度高。该工法节约成本约0.8万元，节能环保，不会多余排出大量的土方，同时也减少土方回填的工程量，节约了土方运输成本，减少了对自然环境的污染和影响，创造了良好的经济效益和社会效益。

8. 应用实例：

11.1**项目拔除钢筋混凝土沉管灌注桩

2016年11月25日至2017年1月16日应用于**项目。项目位于汕尾市城区汕尾大道与通航路交界处，为原汕尾市社会车辆汽车运输车站旧址。项目红线占地面积约为5254.1m2。建筑规模为地上25层楼，裙楼5层，地下室3层，工程基础采用现浇钢筋混凝土灌注桩基础，结构形式为框架-核心筒。设计工程桩采用旋挖钻孔灌注桩。原汽车运输站旧建筑物采用钢筋混凝土沉管灌注桩基础。项目采用全回转全套管钻机拔除钢筋混凝土灌注桩。一共拔除直径d630mm沉管灌注桩116根。

11.2**工程拔除钢筋混凝土灌注桩

2014年10月27日至2014年11月20日应用于**工程。项目位于深圳市南山区月亮湾棉山路旁，场地旧址原有老旧建筑两栋。建筑规模为地上5栋塔楼，1栋商铺。地下室2层，地上2栋25层，3栋26层，建筑面积9.38万平方米，工程基础采用现浇钢筋混凝土灌注桩基础，结构形式为框架-剪力墙。设计工程桩采用旋挖钻孔灌注桩。原老旧建筑采用钢筋混凝土沉管灌注桩基础。项目采用全回转全套管钻机拔除钢筋混凝土灌注桩。一共拔除直径d630mm沉管灌注桩51根。

11.3沙塘布中南片区改造一期工程拔除钢筋混凝土灌注桩

2013年3月3日至2013年3月22日应用于沙塘布中南片区改造一期工程。项目位于深圳市龙岗区布吉南湾街道沙塘布社区，项目是一座大型综合性建筑，项目总建筑面积13.9万平方米，由6座高层塔楼、1栋商务中心场地及半地下室组成。项目基础采用现浇钢筋混凝土基础，结构形式为框架-剪力墙。设计工程桩采用冲孔灌注桩。项目旧址原有老旧建筑一栋，采用钢筋混凝土沉管灌注桩基础。项目采用全回转全套管钻机拔除钢筋混凝土灌注桩。一共拔除直径d630mm沉管灌注桩23根。