全回转钻机拔桩施工工艺的应用

全回转钻机拔桩施工工艺的应用

王荣进、蔡猛

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

[摘要] 本文主要介绍了全回转钻机拔桩的工艺流程和施工要点，为房建工程、桥梁工程、地铁工程等建设领域的同类型施工提供了理论指导。

[关键词] 全回转钻机；拔桩

1引言

随着城市建设的高速发展和城市土地资源的紧缺，近几年来，大量的建设占地均来源于旧建筑拆除后对土地的再利用，因此对建筑物地下工程桩的拔除施工也随之越来越多。但由于旧建筑地下工程桩所用材料、施工方法的多样性，给拔桩施工带来相当多的困难。本文对采用全回转钻机拔除钻孔灌注桩的工艺进行了全面解析，同时重点解决了此工艺关键工序的控制和一些关键问题的处理方法。

2工艺特点

全回转钻机拔桩工艺施工时噪音小，震动小，对周围环境影响小：对各种预制桩、钻孔灌注桩、地下障碍物等均适用，一次成功率高，同时保证周围环境安全，减少后期环境处理后患，从而产生很高的经济效益和社会效益。

3工艺原理

根据测量定位被拔桩的准确位置，固定好全回转钻机避免钻机移位，利用钻机自身重量及液压系统，使钢套筒向下钻进，钻进过程中钢套筒端头的合金刀头会对桩体周围的土层及其它障碍物进行削切，待钢套筒下钻至桩底后，套筒内的桩体与套筒外土体隔断固结力，然后全回转钻机利用自身液压系统顶升钢套筒，钢套筒带动内部桩体一起上升，由履带式吊车将桩体吊出，最后回填水泥土，在回填过程中分段拔出钢套筒。

4工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

全回转设备就位、固定 →钢套筒钻进→拔桩→桩孔回填施工→监测

4.2具体工艺

4.2.1测量定位待拔桩准确位置，将钻机安置于桩体之上，利用履带吊将钻机稳定架加长的一边压住，防止钻机移位、扭动。

4.2.2钢套筒钻进

根据事先测量好的待拔桩中心位置，利用履带吊安装好全回转钻机钢套筒，并将钢套筒与灌注桩同心压入。钻机在钻进过程中可任意调节套筒的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力等的数值，并且可以根据现场实际情况以及地下土质和障碍物的情况，设定全回转钻机的回转速度，进行高效施工。

在全回转钻机初始钻进5m内，钻机转速控制在低速回转，确保钻机的稳定和钢套筒的垂直度，利用钻机自带的水平监测系统随时对钢套筒的垂直度进行监测。

钢套筒在钻进的过程中，可以通过注水或注入泥浆来减少钢套筒与土体的摩擦，防止地下水上涌使泥浆面保持和地面水平。钢套筒之间由高强度螺栓进行连接。

下钻过程中，钢套筒下钻深度逐渐加深，钢套筒与土体接触面积逐渐增大，摩擦力也随之加大，若钻机扭力接近最大值时，可根据现场情况，先将目前下钻深度的桩体截断先行拔出，利用钻机所带的楔形钢块，卡在桩体与钢套筒之间，转动钻机让桩体随钢套筒同时转动，使桩体的混凝土与钢筋扭断，利用履带吊将上部桩体吊出。

如遇到桩体扩孔桩径变大时，为了减小钢套筒的摩擦力，加快下钻进度，也可以先将部分桩体拔出，然后继续钻进。

4 .2.3泥浆外运

如地下水位过高，在钻进的过程中土体会形成泥浆溢出，废泥浆可采用泥浆泵抽出，通过泥浆管输送到挖好的泥浆池中，初步沉淀后可用槽罐车外运也可以用其他方式弃浆。

4.2.4其他注意事项：

全回转钻机在下钻的过程中要均匀慢速钻进；提前做好测量准备，用经纬仪或全站仪对下钻钢套筒进行垂直测量复核，保证下钻钢套筒的垂直度；

钢套筒钻入深度要超过桩底不少于1m。

4.2.5拔桩

在拔桩过程中，钻机利用自身液压系统均匀慢速顶拔，在外露出桩体后用钢丝绳拴住桩体，履带吊同时向上起吊，能直接吊动桩体的情况下，钻机不再顶升，直到完全吊出桩体。

注意事项：

（1）吊出桩体后测量孔底标高是否到达原有桩长深度，如未到达，履带吊更换冲抓斗，利用冲抓斗自身重量下冲桩底，将碎渣或部分桩体爪出；

（2）履带吊拎吊桩体的过程中必须缓慢，有起吊指挥人员现场指挥。

4.2.6.桩孔回填

桩体吊出后，在套筒内回填水泥土，置换出孔内泥浆，回填土采用塑性较好的砂土，填入前在土内掺加5%～10%水泥，在回填过程中，钢套筒底低于回填水泥土顶标高至少2m，边回填边顶拔套管。

可以根据工程施工的实际情况，对桩孔回填土进行压密注浆加固。

5质量要求

5.1严格控制套筒垂直度

套筒的垂直度是套筒钻入施工的重点，可以减少套筒钻入的阻力、充分利用套筒的管径。最初定位时钢套筒的中心必须与钻孔灌注桩保证同心，并且在钢套筒的管壁上涂抹润滑油，前10m多次进行垂直度的复核。套筒钻进过程中，现场测量监测人员必须保持不间断监测，防止设备误差造成套筒倾斜。

5.2严格控制回填材料质量

回填水泥土可采用塑性较好的砂性土，根据土层情况可调整水泥掺量，一般水泥掺量为5%～10%。回填土内严禁掺入块径过大的石头，防止卡住套筒内，造成桩孔无法回填。

6综合效益高

全回转钻机拔桩工艺，其机械设备造价较高，但考虑到工期进度、拔桩成功率、无二次施工、对周围环境影响小等因素，减少了后期处理费用和经济损失，相对来讲，综合经济效益比较好。

7.结论

本工艺适用性较强，对各种预制桩、灌注桩、地下障碍物等均适用,使工程施工过程中处理废弃桩基这个难题迎刃而解，更有效的为工程节省大量施工费用，创造更高的经济效益。

参考文献：

[1]杨勇.《全回转钻机无损拔桩施工技术》.施工技术.2009.

[2]王建营.《全回转钻机拔桩施工技术》.建筑施工.2010.

[3]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

作者简介：王荣进，男，1991年1月出生，助理工程师，中建二局第三建筑工程有限公司

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