淺談全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁施工技術(shù)

摘? 要：全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁施工技術(shù)是將長鋼護筒從樁頂套入廢樁，采用高壓噴水、氣循環(huán)鉆進等方式鉆至廢樁底部，然后開啟套管底鉆頭內(nèi)液壓截齒，從樁底將整根廢樁封閉在鋼套管內(nèi);啟動提升系統(tǒng)，將截住廢樁的鋼套管整體提升至地面，并在地面破碎老樁的過程;同時，邊上提套管、邊從套管底噴注水泥漿，用水泥漿適當加固拔樁后的樁洞，以防止樁洞內(nèi)泥漿強度過低對后續(xù)施工造成不利影響?；诖?，本文結(jié)合工程實例分析了全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁施工技術(shù)，以期為類似工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：全套管拔樁;回轉(zhuǎn)鉆進;液壓截齒;高壓噴水氣與注漿加固

中圖分類號：TU746.5? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2020）02-0000-00

1全套管回轉(zhuǎn)拔樁簡介及適用范圍

1.1全套管回轉(zhuǎn)拔樁簡介

全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁工藝項目為舟山市普陀區(qū)重點科技項目，是我司經(jīng)多次研究、試驗后的實用新型發(fā)明專利產(chǎn)品，也是我公司目前重點推廣工藝技術(shù)。

全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁是利用大功率動力設(shè)備，將底部帶有鉆齒的大直徑長鋼護筒從樁頂套入老樁，采用高壓噴水、氣循環(huán)鉆進方式鉆至老樁底部，然后開起套管底部液壓截齒系統(tǒng)，從樁底將整根老樁封閉在鋼套管內(nèi);啟動提升系統(tǒng)，兜住老樁的鋼套管整體提升至地面，在地面破碎老樁;同時，在提套管時同時注漿，對拔樁后的樁孔用高壓水泥漿注漿加固，以防止該區(qū)域后續(xù)灌注樁施工時偏位或攪拌樁止水搭接不牢事故的發(fā)生。

全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁工藝具有拔樁施工速率快、拔樁深度大、拔樁直徑大、拔樁完整率高、清障徹底等特點。

工藝流程簡圖如圖1。

1.2適用范圍

全套管回轉(zhuǎn)拔樁的方法適用于橋梁建筑、房屋建筑中的鉆孔灌注樁、預(yù)制混凝土樁、沉管灌注樁以及人工挖孔樁等各種基樁的拔除工作。對淤泥質(zhì)軟土、粘性土、砂土、卵石層以及強風(fēng)化基巖地層均可適用。

2拔樁施工主要設(shè)備

全套管循環(huán)鉆進拔樁施工主要使用的設(shè)備如表1所示。

3全護筒循環(huán)鉆進拔樁施工工藝

施工流程：確定樁位→拔樁機就位→高壓射水、噴氣清孔→循環(huán)鉆進→液壓截齒兜樁→提升護筒及樁體→注漿加固→老樁破碎處置

（1）收集原樁位圖、地質(zhì)勘探報告等資料，并結(jié)合現(xiàn)場物探等資料，確定樁頭位置開挖溝槽并暴露樁頭，確定需要拔除的樁位。

（2）套管就位：先開挖并破碎清除鋼砼承臺，暴露承臺中需拔除樁的樁頂，將加工的含二個水路和二個氣路且滿足剛度要求的套管（直徑比廢樁大200mm以上），用ZLD220動力頭將套管噴水、氣循環(huán)鉆進至老樁樁底下50cm～100cm處，并在下沉過程中，控制好垂直度。

樁機底座與地面接觸面積足夠大，保證樁機在進行施工過程中機身具有一定的穩(wěn)定性。動力頭的施工功率即輸出的扭矩要符合全套管旋進相關(guān)規(guī)定和要求。在安裝主桅桿以及全套管的施工過程中，必須要對二者進行校正，保證它們與施工處呈垂直狀態(tài)。全套管的內(nèi)徑必須大于廢棄樁基的直徑，通常情況下是直徑+200mm～400mm，確保能夠完全套進廢棄樁基的基身。

（3）高壓射水、噴氣清孔：在下沉過程中，開啟空壓機和高壓離心式水泵進行套管內(nèi)樁外側(cè)泥土沖刷清洗至樁身被獨立剝離出來，并將套管內(nèi)泥漿置換稀釋，減少拔樁提升阻力和重量。

（4）提管拔樁：循環(huán)鉆進到預(yù)定深度后，開啟液壓截齒系統(tǒng)，將整根樁兜在套管內(nèi)，然后將兜有樁的套管整體提升至地面，實現(xiàn)老樁拔出。液壓截齒系統(tǒng)，是我公司經(jīng)多次研究、試驗的實用新型發(fā)明專利產(chǎn)品，附著于鉆頭中部，每個鉆頭均勻布置4個。在正常鉆進時，截齒收縮于鉆頭內(nèi)壁，鉆至樁底后開啟液壓開工，截齒強力伸出，當套管提升時，老樁被截止兜住，隨同套管一并上提。同時，樁身與套管內(nèi)壁孔隙泥漿從截齒間空隙流出，減少上提重量。該液壓裝置可確保每次預(yù)鉆到底后，成功兜住樁頂，并且具有無斷樁風(fēng)險、拔樁完整等優(yōu)點。

（5）樁孔注漿：套管開始拔樁提升時，同時開啟注漿高壓管，將水灰比0.8的水泥漿通過套管鉆頭側(cè)壁噴嘴注入樁孔泥漿內(nèi)，并控制上拔速率，使水泥摻量控制在10%～12%。

（6）移機破碎樁體：移動樁機機位，并將套管底著底，關(guān)閉液壓截齒，收起截齒，套管上提，老樁逐步露出，同時采用鎬頭機破碎樁體，或分段截樁，然后集中清運。

4全套管鉆進拔樁工藝關(guān)鍵技術(shù)

4.1大功率動力設(shè)備

使用ZLD220動力頭，該動力頭采用110KW×2電機，可提供扭矩210KN.m，鉆孔深度可達55m。

4.2全套管循環(huán)鉆進技術(shù)

采用合金鉆頭，可切割中硬土層及沉管樁可能外擴的混凝土塊。同時，在套管側(cè)壁敷設(shè)高壓管，將高壓水、氣復(fù)合體引致鉆頭處，鉆頭鉆進同時，開啟高壓噴射開關(guān)。一方面，利用高壓水、氣流切割土體，減少鉆進過程中的阻力，提升鉆進速率;另一面，將套管內(nèi)壁與樁體周圍土體切割，其中一部分隨翻漿上涌至地面，一部分轉(zhuǎn)換為泥漿，在套管上提時，減少整體重量，進而提高提升能耗率。

4.3液壓截齒控制系統(tǒng)

通過多此研究、試驗。我司發(fā)明了液壓截齒控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于全套管拔樁施工，可解決鉆至預(yù)定深度后起拔脫樁、或無法鉆底托樁難題，使拔樁成功率和拔樁速率大大提升。同時，通過液壓壓力反饋，還可判斷鉆頭是否進入樁底預(yù)定深度，該方法對于未知長度的老樁尤其適用。該系統(tǒng)在本項目中運用，一方面解決了樁長未知造成拔樁斷樁、不徹底等問題，另一方面也大幅提高了一次性起拔成功率，從而提高拔樁速率和效率。

4.4整體提升控制系統(tǒng)

在JBL樁架上，安裝25T級卷揚機，提高起拔吊裝能力，進而為深、大老樁的起拔提供可靠保障。

4.5跟管注漿系統(tǒng)

通過敷設(shè)在套管側(cè)壁的高壓管，在起拔套管同時，開啟水泥漿注漿系統(tǒng)，水泥漿由下往上注漿充填樁孔內(nèi)泥漿。通過套管提升速率和泵壓，調(diào)節(jié)注漿量，確保水泥摻量在10%-12%。與常規(guī)拔樁后自孔口回填、注漿相比，該方法能全樁孔均勻注漿加固，避免了常規(guī)注漿上部水泥超量強度高、后期施工難度大、下部無水泥或水泥少強度低、后期有安全隱患的難題，也避免了采用二次下鉆注漿費時、費力等問題。該系統(tǒng)具有施工高效、加固可靠、強度可控等特點。

5工藝運用實例

杭州市主城區(qū)某高層住宅樓項目設(shè)計采用鉆孔灌注樁，基坑圍護采用鉆孔灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕。該擬建場地原為城中村3-4層民房，多采用預(yù)制管樁、沉管灌注樁，既有廢棄舊樁對新打工程樁及圍護樁形成地下障礙物，影響樁位布置以及止水帷幕的閉合施工，故必須拔樁清除。

經(jīng)調(diào)查，本場地老樁主要為φ400預(yù)制管樁、φ377（400）沉管擠擴灌注樁，樁長約20m-25m，施工年限約15年。因預(yù)制樁為多節(jié)樁可能存在焊接不牢、沉管擠擴灌注樁為后插筋非全籠樁，常規(guī)頂?shù)跏接舶喂に嚳赡茉斐蓴鄻?、拔樁不徹底現(xiàn)象，因此本項目拔樁采用全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁施工工藝。

主要設(shè)備如圖2、圖3所示。

拔樁后的樁洞（泥漿洞）會造成臨近新打樁偏位或止水帷幕漏水等情況，故采用水泥漿注漿加固樁洞，即拔樁同時注漿加固，以確保注漿完整、均勻。本項目運用該方法注漿，后期鉆孔灌注樁施工時，不會因加固體強度過大而造成鉆孔成樁困難;同時，三軸攪拌樁施工時，也不會因加固體強度過低而造成三軸攪拌樁止水、擋土效果差。并且，拔管同時注漿加固，提高了拔樁施工速率和效率。

6結(jié)語

全套管回轉(zhuǎn)鉆進拔樁施工工藝，與常規(guī)拔樁工藝相比，具有拔樁深度大、拔樁直徑大、拔樁完整率高、拔樁能耗低、拔樁速率快、樁孔注漿均勻可靠等特點。經(jīng)具體工程實踐證明，該工藝在本項目拔樁施工中，具有高效、可靠、實用效果，具有一定推廣價值。

收稿日期：2020-01-10

作者簡介： 周兵（1980—），男，浙江杭州人，本科，高級工程師，從事巖土工程設(shè)計與施工、樁基施工工作。