全回转拔桩清障方案.docx

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全回转拔桩清障方案

全回转钻机清桩方案

1.全回转清桩施工原理

全回转钻机清桩原理如下：

利用全回转设备产生的下压力和扭矩，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的切削作用，将套管钻入地下，去除套管内桩体，最后向套管内回填土体并逐节顶拔套管。

在整个过程中套管钻进与套管顶拔是整个施工的关键。

该工法最大的特点是可将套管钻入有岩层或高强障碍物的土层，利用套管的护壁作用，在套管内进行清障。

2.全回转清桩设备情况

（1）全回转动力设备

全回转动力设备主要是为套管360º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。

TR260H全回转钻机参数如下：

全套管全回转钻孔机

型式

RT-260H

适用桩外径

Ф1500~Ф2600mm

回转扭矩

5100/3000/1740kN·m（520/306/177tfm）

低速瞬时扭矩

5950kN·m（607tf·m）···（只7秒即有效）

回转速度

0.6/1.1/1.9min-1（0.6/1.1/1.9r.p.m）

压入力

830（可变）＋350（自重）kN（85（可变）＋36（自重）tf

拉拔力

3800kN（388tf）

瞬时拉拔力

4340kN（443tf）···（只3秒即有效）

压拔行程

750mm

质量

本体（含辅助夹具）

46.5t（48.4t）

履带

（选装件）10t

行走质量

67t

（2）套管

套管有两方面功能：

一方面将顶部驱动设备提供的扭矩和压入力传递给刀头，同时在钻进的过程中还起到支护孔壁，防止孔壁坍塌的作用。

套管为厚度48mm的钢质桶式结构，根据需要钻进的深度情况分长度不同的若干节，在管口布置刀头。

钢套管的选定：

本次拔除的钻孔灌注桩直径分别为600mm、700mm，起拔设备采用RT260H型全回转钻机，选用钢套管直径为1300mm，钢套管长度为40m，其中6m长度6节，3m长度1节。

并配备120吨吊车配合清障和拔桩。

全回转设备作业组图

（3）设备基本作业情况图

3.清桩方法

全回转设备作业图

全回转钻机拔桩方法：

利用RT260H全回转设备，该设备是能够驱动钢套管做周回转以将钢套管压入和拔除的施工机械，该设备在作业时产生的下压力和扭矩，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的切削作用，将套管钻入地下至桩底，在钢套筒逐步钻入的同时，用抓斗将切削的碎桩抓除，最后用盾构土并掺有7％水泥对空孔进行回填，同时逐节拔除钢套管。

该工法最大的特点是可将套管钻入有岩层或高强障碍物的土层，利用套管的护壁作用，在套管内进行拔桩，施工安全，工效高，对周围环境影响极少。

清桩方法见下图

1、抓斗抓出桩上土体2、用重锤冲碎老桩

3、用冲抓抓除冲碎的老桩

4.清桩顺序

先清晶叶大厦范围的5根工程桩，然后依次清除大上海电影院侧的14根工程桩，详见“需拔除的老桩平面位置图（部分）”。

5.清桩流程

6.主要流程施工方法

1.全回转设备就位、固定

先将全回转钻机固定在钻孔桩中心上方，然后将钻机和动力箱、操作室相接，然后安装反力架，反力架的另一头停置一部120吨吊车，该吊车履带压住反力架，反力架的作用是当钻机全回转钻进过程中防止机器发生扭动，120吨吊车同时可作为安装钢套筒和清障配合工作。

2.钢套管周钻进施工

（1）工艺流程

全回转反力钢筋混凝土基础施工——→设备安装及固定——→第一节钢套管压入——→第二节钢套管螺栓连接——→第二节钢套管压入——→……直至钢套管底部达到预定标高。

（2）Φ1300钢套管钻入

●灌注桩桩顶砼暴露后，清除桩侧周围垃圾，劈桩请障分为两步：

第一步将钢套管钻入老桩的一半位置进行劈桩，第二部则将钢套管与灌注桩同心压入。

由

于钢套管是全回转钻进的，且端部刀头配置了负载控制装置（B.CON机构），可以确保刀头的负载在最合适的范围内，且钻机在钻进过程中可任意调节套管的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力等的最高值，并且可以设定发动机的高速、中速、低速，所以可以根据地质和障碍物情况，进行高效施工。

●

钢套管直径Ф1300mm,长度每节6米，壁厚48mm钢套管，总长40米。

每沉完一节钢管，吊装上一节钢管；位置对准后，用高强螺栓连接。

3.清桩

在钢套管逐步压入的同时，用冲抓斗不断的抓出套管内的老桩碎块。

见图2-6：

冲抓抓出混凝土块图

4.加水

在套管内老桩清除深度至20m深的时候，暂时停止开挖清桩，先在套管内加水至管顶部，以防止承压水上涌，造成周围地表沉降，加水完成后继续利用冲抓斗在套管内清桩，直到清除老桩为止。

5.桩孔回填施工

桩孔填充是本工程重要的一个施工环节。

桩孔填充质量的好坏将严重影响到周边土体后期的沉降情况和后期的地下连续墙施工。

桩全部清除后一边拔除钢套管一边回填水泥土，土采用塑性较好的盾构土，填入前在土内掺加7％水泥，当钢套管全部拔除后，水泥土也同时填到地面。

回填体加固方案

由于回填土较为松散，为避免后期沉降给周围环境带来不利的影响，在回填完成后立即对回填土进行旋喷加固，以确保回填土的强度。

1.桩位布置

全回转切割区域采用高压旋喷注浆法进行加固，旋喷桩设计桩径1200mm，桩间距为880mm。

2.旋喷桩加固强度指标

考虑后续地下墙抓斗成槽施工要求，旋喷加固28天无侧限抗压强度为0.6~0.8Mpa。

3旋喷桩加固工程量

旋喷桩加固方量统计如下：

桩长（m）

桩径（mm）

桩数（根）

方量（m3）

4.旋喷桩施工工艺

高压喷射注浆就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以高压设备使高压水射流从喷嘴喷射出来，冲击破坏土体，使土颗粒从土体剥落下来。

一部分细小的土粒随浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力和重力等的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列。

浆液凝固后，便在土中形成一个固结体。

该方法主要用于加固地基，提高地基的强度，改善土的变形性质，也可以形成闭合的帷幕，用于基础防渗，改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。

5.旋喷桩施工步骤

旋喷桩施工步骤可分为五部:

①准确确定桩位：

旋喷桩桩位应在设计图纸的基础上进行准确放样，桩位偏差不得大于5mm，否则会影响到桩与桩之间的搭接。

②液压钻机就位钻孔：

采用液压回转钻机成孔，钻孔过程中应保持钻杆垂直，钻孔垂直度偏差不得大于1%。

③浆液制备：

按设计配合比进行浆液的拌制，拌制时要精确计量，浆液在拌浆桶内搅拌时间不得小于5分钟。

拌浆台应有专人负责，根据设计水灰比，相应固定拌浆操作程序，减少操作失误，并将配合比标牌掛在搅拌台醒目位置。

④将注浆管放至设计底标高并开始旋喷注浆

当钻孔及浆液配制全部完成后，将注浆管放入到设计底标高深度，开启高压清水泵、高压注浆泵和空压机，检查各施工参数是否符合设计要求。

开启提升装置，提升过程中卸管后继续喷浆时应复喷至少10cm，以确保桩身搭接质量。

旋转并提升注浆管直至设计顶标高。

⑤将三管提出地表清洗及移位：

注浆完成后，将注浆管提出地表，及时清洗注浆管，以免被水泥浆凝固后堵塞管路。

将旋喷机移至下一桩位，重复以上步骤继续施工。

6.施工机具

每套旋喷设备主要包括以下机具

高压旋喷机（1台）、高压清水泵（1台）、注浆泵（1台）、液压回转钻机（2台）、空气压缩机（1台）、水泥浆搅拌机（1台）、立式排浆泵（2台）、其它设备若干u。

7.施工参数

本工程拟采用以下施工参数：

表1普通三重管旋喷桩施工工艺参数

名称

项目

参数值

高压水

压力（Mpa）

流量（l/min）

35～38

75

压缩空气

压力（Mpa）

流量（m3/min）

0.5～0.7

1.0

浆液

压力（Mpa）

流量（l/min）

水灰比

15

70～75

1.5：

1

注浆管提升

提升速度（cm/min）

旋转速度（r/min）

10～12

6～8

注浆材料为32.5级普通硅酸盐水泥。