全 套 管 设 备 的 应 用 4#uWj?u
(崔海涛,上海 2008) p\o=fcH%E
1、前言: 9?r|Y@xh ]
随着国内经济快速的发展,城市建设、旧城区改造、地下空间发展等工程项目不断增加,经常会遇到地下岩石和残留的旧砼、旧桩,如条石、大块卵石、灌注桩、预制桩等障碍物需要清除,这些地下障碍物已经成为地下工程施工的棘手问题,往往造成改线改址或重新设计、部分施工半途而废,直接影响工程的施工进度与质量。 9&}`.Py
因此清除地下障碍物的工作十分重要,对清除地下障碍物施工要求也越来越高。浅部障碍物(如卵石、老基础、人防地下室等)通过常规开挖、凿除等均能解决,但对于深部障碍物(如旧桩、地下隧道等),由于一般深埋于地下,往往需综合使用多种大型施工设备和施工方法,清除施工难度大、代价高。在实际施工中,清除部位往往处于建筑物密集地区、河道边、地下建筑体(地铁、隧道)附近,施工要达到对周边土体无扰动、无影响,清障彻底、低噪音、无污染的要求,也是十分困难。 lgZ3=h
针对深部地下障碍物,尤其城市原有建筑物旧桩的清除技术已成为岩土工程施工方面的新兴技术和产业,本文就全套管设备在清除地下障碍物的工法,并结合实际案例加以说明。 rt%.IQdY
2、设备使用: sXI_!)H
全套管设备包括,回转驱动装置(主机)、动力箱、钢套管、冲抓斗、液压抓斗、一字锤、十字锤等设备。 Q>nq~#3?
由动力设备提供动力,回转设备夹紧钢套管进行360度回转钻进,在压入力和扭力的共同作用下将套管压入地层深部,首节套管的前部及套管内部(根据不同工法可选加)安装有特殊工艺处理的合金刀头,在钻进的同时切割障碍物。在套管内部使用各类重锤(一字、十字)对套管内部大体积混凝土或岩石障碍物进行破碎,利用冲压抓斗或液压抓斗清除套管内土体和障碍物,套管持续的钻进,抓斗不断的将障碍物清除,达到清孔的目的,配合其他设备可完成清障回填、钻孔灌注桩、咬合桩等工艺。 . m_y5J
3、施工方法: S .rT5A[
根据地下障碍物的不同情况,可以使用不同的施工方法,现扼要分述如下: Nt#zr]Fz
3.1 单桩拔除法 0SV#M6`GX
此工法适合较浅深度的单桩的清除,其原理是通过减少或解除桩侧土体摩阻力后将旧桩整体吊出,外侧套管钻进作为护壁,内侧采用高压水冲,将旧桩周围的土体及障碍物切削后实施土体分离减摩,在旧桩拔出时只考虑桩的自重无需再考虑桩周围的摩擦阻力。此方法也可叫无损清障,内侧减摩和整体吊桩是施工的关键点。 }N5>^y
3.2 单桩断桩法(一) chsjY]b
此工法适合较深的单桩清除法,其原理是分段清除旧桩,利用全套管设备护壁,在原有桩的正上方向下钻进4~5米,利用三角锤插入桩与套管的间隙,将旧桩和套管互相固定住,通过全套管钻机的正反旋转,将上部桩扭断,使用液压抓斗将断桩取出。 SsDz>PP
单桩断桩法(二) $}<+~JpGfP
另一种方法是使用特殊的全套管切削钻头,利用全套管钻机的摇摆切削功能,将套管偏心压入需切割桩的上方,达到深度4~5米后进行旋转切削,通过特殊的内置切削刀具将原有桩部分切断,利用三角锤将旧桩固定与套管内,正反方向旋转套管设备,将旧桩扭断然后,利用液压抓斗取出。 KyW6[WA9
以上两种方法不使用冲击破碎设备,不产生任何震动,但需要使用液压抓斗,动力配置要求较高。 vm)&