24m長廢舊混凝土方樁拔除施工技術(shù)

郭成林

（上海輔秦建設(shè)工程管理有限公司，上海200120）

1 工程概述

1.1 工程概況

小兒外科臨床中心樓工程坐落在新華醫(yī)院院內(nèi)，緊靠江浦路，處于婦幼大樓和科技大樓之間，為一幢地上8 層地下2層的小兒外科臨床醫(yī)學(xué)中心樓，總建筑面積為17 920m2（其中地上建筑面積11 350m2，地下建筑面積6 570m2）。建筑物結(jié)構(gòu)類型為框剪結(jié)構(gòu)，高度40.6m，樁基工程樁長34.5m，圍護樁長26.8～29.8m，基坑開挖深度為13m 左右，基坑內(nèi)有133 根長24m 預(yù)制混凝土舊方樁，嚴重影響本工程的工程樁和圍護樁施工，必須清除。

1.2 方樁概況

1.2.1 圖紙情況

根據(jù)原有建筑圖紙反映所要拔除的預(yù)制方樁為2 節(jié)樁（12m+12m），共需拔除包括3 根試樁在內(nèi)的133 根預(yù)制混凝土方樁，方樁規(guī)格為250mm×250mm。

1.2.2 后期掌握情況

進場后需對現(xiàn)場地下障礙物情況進行進一步探挖，破除所需拔除的133 根方樁上的基礎(chǔ)墊層及基礎(chǔ)梁，確認拔樁施工可能會影響到的地下管線位置。實際通過甲方的技術(shù)交底及現(xiàn)場開挖情況得知：拔樁施工區(qū)域東側(cè)緊挨有1 路深2m 左右的醫(yī)院主下水管道和3 條10kV 高壓電纜。因此，在拔樁施工過程中，如何保護好東側(cè)主下水管道及3 條10kV 高壓電纜尤為關(guān)鍵。

2 工程特點

根據(jù)樁位圖及地質(zhì)文件，考慮后續(xù)工序施工要求，樁基礎(chǔ)清除必須做到以下幾點：

1）一次性成功，樁體必須全部清除；

2）拔除過程中盡可能保持樁體四周土體的穩(wěn)定性，減少對附近土體產(chǎn)生沖擊力；

3）拔除后應(yīng)及時進行回填土及加固處理，并確保處理效果盡可能達到原狀土。

3 拔樁施工

3.1 施工前準備

3.1.1 機械材料準備

100t 履帶吊車1 臺、EX200 挖機1 臺、6mφ609mm 鋼管5根、6mφ813mm 鋼管5 根、6m 工字鋼5 根、液壓振動樁錘1臺、泥水平衡式頂管機1 臺、φ25mm 鍍鋅鋼管300m、3 臺電焊機等。

3.1.2 技術(shù)準備

進行現(xiàn)場詳細調(diào)查，并根據(jù)需要，結(jié)合原有基礎(chǔ)圖紙，補充調(diào)查工程沿線影響施工的因素，標注出平面位置圖，并進行分析、論證，寫出調(diào)查報告，作為修訂施工方案、編制施工控制預(yù)算的依據(jù)。

3.1.3 現(xiàn)場準備

施工前，必須對拔樁范圍內(nèi)的建筑垃圾清理完畢，破除完樁頂鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁及墊層，確保樁頭露出開挖面20cm 以上。準備足夠的鋼道板，供履帶吊和挖機施工使用。提供施工臨時用電約250kW。

3.2 施工方案

以下主要通過對本工程所采用的5 種拔樁工藝進行比較，綜合5 種拔樁工藝的優(yōu)劣，得出1 種最經(jīng)濟合理且方便施工的施工方法。方法為雙流高壓噴氣、射水振動清孔拔樁法，區(qū)別在于前4 種采用沉鋼套管，第5 種采用沉工字鋼。

3.2.1 方法一：套管與樁同時拔出（φ609mm 鋼套管）

施工工藝流程：（1）埋設(shè)第一重護套管后，吊機就位；（2）二重鋼套管在樁周圍快速切削沉入深度超過原樁長；（3）專用設(shè)備托住樁底，和樁一起拔出并及時回填樁孔。

施工方法：

1）采用EX200 挖機對樁周圍土體進行挖除，達到護筒寬度和深度要求后，利用履帶吊將護筒（護筒直徑均為φ1 500mm）吊起予以埋設(shè)。

2）利用100t 履帶吊車吊住液壓振動樁錘，并振動下沉鋼套管至樁底以下1m 處。在下沉過程中，盡量減慢速度，并控制好垂直度。利用高壓射氣射水，對管內(nèi)泥土進行破碎。

3）下沉就位后移除固定在鋼套管頂部的振動錘，利用吊車吊起鋼套管上預(yù)先埋設(shè)好的鋼絲繩（鋼絲繩底端為開口鋼板），鋼板閉合，鋼套管與樁一起拔出。再對樁孔進行回填水泥土（水泥摻量5%）。

優(yōu)點：施工工藝簡單，操作方便；直接利用鋼板托住樁底，套管與樁一起拔出。

缺點：樁和套管均較重，且樁體帶泥較多，吊車吊重太大；鋼板焊接質(zhì)量要求高；鋼板閉合難度大，不易拔出樁使樁體下落；拔除樁后卸樁煩瑣；管徑較小，如遇彎樁，較難拔出。

實踐證明：連續(xù)3d 6 根樁均未拔出，需更換施工工藝。

3.2.2 方法二：套管與樁同時拔出（鋼套管增大為φ813mm）

施工工藝流程、施工方法、優(yōu)缺點基本同于方法一。相比較于方法一，方法二解決了套管的管徑可能較小的問題。

實踐證明：雖然解決了管徑的問題，但工藝本身及采用鋼板托樁的方法不合理，仍未拔出樁。

3.2.3 方法三：鋼絲繩先拔樁，后拔套管（φ813mm 鋼套管）

施工工藝流程：（1）、（2）同方法一；（3）專用設(shè)備將鋼絲繩鎖扣鎖住樁底，拔出舊樁；（4）樁長24m，分2 段拔出。

施工方法：

1）、2）同方法一。

3）利用高壓射氣射水，對管內(nèi)泥土進行破碎后，采用人工將鋼絲繩（雙根）鎖扣到樁體上，利用履帶吊拔除樁體。拔出鋼護管，對樁孔進行回填水泥土（水泥摻量5%）。

4）如遇超過護筒長度的樁體情況，采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位，利用吊車將樁體拔出至接樁部位，進行截樁，再將剩余部分拔出。

5）如遇斷樁情況，重復(fù)1）、2）方法后，采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位，將斷樁拔出。

優(yōu)點：相比較方法一、方法二，提高了拔樁成功率；直接拔出樁體；卸樁方便。

缺點：對吊車吊重要求大，樁體不易拔出；斷樁情況較多；護筒周轉(zhuǎn)周期長；彎樁不易拔出。

實踐證明：該法合理，平均每天能拔出3～4 根。但樁體較難拔除，樁體帶泥較多，且斷樁較多，后續(xù)處理較為煩瑣。

3.2.4 方法四：鋼絲繩先拔套管，后拔樁（φ813mm 鋼套管）

施工工藝流程：（1）、（2）同方法一；（3）高壓清孔結(jié)束后拔出舊護筒；（4）專用設(shè)備將鋼絲繩鎖扣鎖住舊樁，將舊樁拔出。

施工方法：

1）、2）同于方法一。

3）利用高壓射氣射水，對管內(nèi)泥土進行破碎后，并拔出鋼護筒。鋼護筒直接振入下個樁體進行清孔。清孔的同時采用人工將鋼絲繩（雙根）鎖扣到樁體上，利用履帶吊拔出樁體。最后對樁孔回填水泥土（水泥摻量5%）。

4）如遇超過護筒長度的樁體情況，采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位，利用吊車將樁體拔出至接樁部位，進行截樁，再將剩余部分拔出。最后對樁孔回填水泥土（水泥摻量5%）。

5）如遇斷樁情況，重復(fù)1）、2）方法后，采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位，將斷樁拔出。最后對樁孔回填水泥土（水泥摻量5%）。

優(yōu)點：相比較方法三，進一步提高了拔樁成功率；鋼護筒周轉(zhuǎn)周期縮短；彎樁拔出難度降低。

缺點：對吊車吊重要求高，樁體不易拔出；樁體帶泥較多。

實踐證明：該法合理，平均每天能拔出4～5 根。但樁體較難拔除，易出現(xiàn)樁體下沉現(xiàn)象，后續(xù)人工鎖扣鋼絲繩增加難度。

3.2.5 方法五：插入工字鋼，對樁四周清孔，后拔樁（I63a 工字鋼）

施工工藝流程：（1）埋設(shè)第一重護套管后，吊機就位；（2）工字鋼分別快速切削樁周圍淤泥并高壓清倉，沉入深度超過原樁長；（3）高壓清孔結(jié)束后拔出工字鋼；（4）專用設(shè)備將鋼絲繩鎖扣鎖住舊樁，將樁拔出。

施工方法：

1）同于方法一。

2）利用100t 履帶吊車，吊住液壓振動樁錘，分別于方樁四面振動下沉工字鋼，至樁底以下1m 處，在下沉過程中，盡量減慢速度，并控制好垂直度【1】。利用高壓射氣射水，對樁體泥土進行破碎。

3）利用高壓射氣射水對管內(nèi)泥土進行破碎清孔后，拔出工字鋼。再采用人工將鋼絲繩（雙根）鎖扣到樁體上，利用履帶吊拔出樁體。最后對樁孔回填水泥土（水泥摻量5%）。此外，工字鋼在拔樁之前要先振入下根樁進行清孔。

4）如遇超過工字鋼長度的樁體情況，僅需加長工字鋼即可。其他同方法四中4）所述。

5）如遇斷樁情況，重復(fù)1）、2）方法后，采用專用方式將鋼絲繩鎖扣到樁底1m 以上部位，將斷樁拔出。

優(yōu)點：相比較前4 個方法，拔樁成功率較高；工字鋼周轉(zhuǎn)周期縮短；彎樁拔出難度降低。

缺點：泥漿較多，需及時處理泥漿。

實踐證明：該法合理，操作方便簡單，拔樁速度較快，平均每天能拔出5～6 根樁。

本工程拔樁施工自2011 年9 月27 日開工，于2011 年11月1 日完工，歷時36d。由于對周邊管線保護措施到位，且回填及時，將對周邊管線造成的影響控制在了允許范圍之內(nèi)（見表1）。

表1 5 種拔樁方法拔樁情況統(tǒng)計表

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合工程的實際情況可知，通過合理的施工組織，精心施工、勤于動腦、積極改進施工工藝，是本工程順利安全完工的關(guān)鍵。