浅谈拔桩施工工艺及技术要点

　　1 工程概况
　　葛洲坝城市花园二期位于硚口区硚口路，地上部分分别由7#、8#、9# 、10#、11#楼共5栋高层和一栋5层的商业街组成，地下2层）。根据现在勘探本工程位于11栋楼下原海鲜城旧基桩需拔除：桩截面径400*400毫米，桩长15米，（二节桩）数量约216根。
　　2 工程特点
　　根据现场桩位图及地质文件，考虑后序工序施工要求，桩基础清除必须做到以下几点：
　　2.1 桩体必须一次性成功全部清除，不能出现断桩或让部分桩体留在地下；如果出现断桩，必须采取措施将断桩清出地面。
　　2.2 拔除过程中尽可能保持桩体四周土体的稳定性，尽可能减少对附近土体产生冲击力；
　　2.3 拔除后应及时进行回填土及加固处理，并确保处理效果尽可能达到原桩土。
　　3 工程地质条件
　　本工程场地土层分布情况自上而下为：（1）杂填土（2-1）粘土（2-2）粉质粘土夹粉土（3-1）粉砂夹粉土（3-2）粉细砂（3-3）细砂（3-3a）粉质粘土（3-4）中细砂（3-5）砾砂（4-1）强风化粉砂质泥岩（4-2）中风化粉砂质泥岩。
　　4 拔桩原理分析
　　拔桩是把深埋于地下的桩（包括预制方桩、钻孔灌注桩等）从土壤中拔出的过程。在拔出过程中，需要克服的是桩的自重及桩与土体间的摩擦阻力。
　　从力学角度看，在拔出过程中，拔出所需的力应大于桩自重、桩与土体间摩擦力之和。
　　桩与土体间存在摩擦力，预制方桩由于与土体接触面比较光滑，摩擦力相对较小，但钻孔灌注桩之类的摩擦阻力就大了，再加上桩的自重，采用机械设备直接从土壤中硬拔出来是很困难的，那么就需要采取技术措施进行拔除。
　　无论采用任何技术措施，从力学角度来看，无非是减小所需的拔出力，也就是减小桩自重及桩与土体间摩擦力之和。从目前技术角度来看，采取的技术措施有：
　　（1）隔断桩与土体，减小摩擦阻力；
　　（2）隔断桩与主体，将桩分成数段，即减小摩擦阻力，又减小每次拔出桩段的自重。
　　5 拔桩施工
　　根据本工程地质、桩基类型情况及同类拔桩工程成熟施工经验拟采用以下方案施工：全套管双流高压喷气、射水振动沉管清孔法。
　　5.1 拔桩主要施工设备
　　本工程根据实际情况采用Ф1000直径的钢管套，主要设备包括：
　　（1）150T履带吊，用于吊放钢管套、振动沉管设备，并整体拔出钢套管及桩；

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　　（2）Ф1000钢套管，用于隔离桩与土体；
　　（3）振动沉管设备，用于将钢套管振动压入土壤中；
　　（4）辅助下沉设备，用于钢套管下沉时喷水和气冲洗切割桩周土体；
　　5.2 拔桩施工工艺
　　施工工艺流程为：确定桩头→振设钢管→高压射水射气→吊拔桩体→回填桩孔→振动拔除钢管→回填夯实桩孔→水泥搅拌桩进行桩孔加固。
　　5.2.1确定桩头位置：根据原桩位设计位置，测设原轴线，根据施工现场的实际条件不宜放坡开挖，考虑时间久远和桩位误差，先用地震物探法初步定出桩的大体位置再用小螺钻探测某根桩的具体位置再确定出该桩在图纸上的准确位置，根据旧图纸重新编号，建立新的桩位坐标系统用极坐标测设出全部桩位并用小螺钻探测验证后做好标识。用挖机开挖1米深的沟槽，在沟槽中采取常规的人工挖孔桩施工工艺人工开挖直径1000MM深度2米，边挖边支护，挖到地表下2米处用钢钎探出方桩的准确位置，确定需要拔除的桩位。
　　5.2.2考虑到桩顶埋深较深，有必要采取毛竹筒式支护措施，另配备水泵进行降水处理。考虑桩与桩之间距离较小，采取跳拔法，拔完孔洞及时回填振捣密实，防止邻桩串孔塌方。
　　5.2.3振动沉设钢管
　　根据桩径、截面积和深度等，将加工的含几个水路和几个气路的刚度满足要求的套管，用150T履带吊车吊住135Kw零电流启动的振动锤振动下沉钢套管至桩底标高下50-100cm处，在下沉过程中，控制好垂直度。下沉就位后移除固定在钢套管顶部的振动锤。
　　5.2.4高压射水射气
　　在下沉过程中，开启空压机和高压水泵进行套管内桩侧泥土的破碎置换和对桩体的冲刷清洗至桩被独立剥离出来。
　　5.2.5吊拔桩体
　　钢丝绳（已预设在套管内某一深度）固定到下节桩的中下部。用150T履带式吊机收紧起吊拔桩并吊运至附近堆置场地。 　　5.2.6振动拔除钢套管
　　启动固定在钢套管上的振动锤，使用150T履带式吊机起吊边振动边拔除钢套管。

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　　5.2.7旧桩拔除后要进行桩孔回填、加固，加固采用500水泥搅拌桩，水泥掺量5%（每米18Kg），桩长同旧方桩。每个承台加固详见下图： 　　5.2.8 断桩报验程序
　　如果在拔桩过程中，因种种原因会出现断桩，立即对断桩进行处理，并进行全过程的监控。直至断桩处理成功。
　　6 拔桩施工技术要点
　　由于振动锤功率较大和起拔高度大，因此需采用150T履带式吊机，也需根据地面的强度铺设路基箱。
　　6.1考虑到起拔钢管桩是在桩底往上3米左右，是为了防止桩的桩身受力不均而出现断桩，能确保将整根桩拔起。
　　6.2 在拔除前严格按照规程对套管内夹土采用高压水冲高压冲气清除法进行施工，确保桩外侧摩阻力降到最小限度，便于起桩；
　　6.3在加压起吊过程中严格控制起升速度，以确保桩体的完整性。
　　6.4一旦出现断桩情况，将采用重复下套管套牢断桩桩身，然后固定吊点起吊拔除剩余桩体，确保拔桩彻底。由于本工程采用的振动套管沉入法拔桩，所以无论在情况极度复杂的断桩或偏桩情况下，也可采用套管清除比较短的断桩。
　　针对可能出现的上述情况，特拟订以下处理方案：
　　在起吊准备时，对桩的上拔力预估为600KN左右，钢丝绳为38#以上，极限承受力为3倍以上。如果在起吊前，桩身已经断裂，一定要将锁具固定在离桩尖很近的部位，在桩顶另外固定钢丝绳，在起拔下半部时，同时用副卷扬起吊上半部，将断桩分节吊出孔内。
　　6.5旧桩的处理和承台坑的回填 ，对拔出的旧桩及时外运。考虑到拔桩挖出的基坑要密实回填并用压密注浆或旋喷注浆加固处理。
　　7 工程结语
　　此拔桩技术在该工程中应用非常成功，为后序施工创造了良好的条件。工程实践的需要是推动技术发展的动力，随着大规模城市的改造及拆除需要，桩基的拔除设备及技术不断的更新，拔桩施工将变得更加快速。