淺談全套管回轉鉆進拔樁施工技術

摘? 要：全套管回轉鉆進拔樁施工技術是將長鋼護筒從樁頂套入廢樁，采用高壓噴水、氣循環鉆進等方式鉆至廢樁底部，然后開啟套管底鉆頭內液壓截齒，從樁底將整根廢樁封閉在鋼套管內;啟動提升系統，將截住廢樁的鋼套管整體提升至地面，并在地面破碎老樁的過程;同時，邊上提套管、邊從套管底噴注水泥漿，用水泥漿適當加固拔樁后的樁洞，以防止樁洞內泥漿強度過低對后續施工造成不利影響。基于此，本文結合工程實例分析了全套管回轉鉆進拔樁施工技術，以期為類似工程應用提供參考。

關鍵詞：全套管拔樁;回轉鉆進;液壓截齒;高壓噴水氣與注漿加固

中圖分類號：TU746.5? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2020）02-0000-00

1全套管回轉拔樁簡介及適用范圍

1.1全套管回轉拔樁簡介

全套管回轉鉆進拔樁工藝項目為舟山市普陀區重點科技項目，是我司經多次研究、試驗后的實用新型發明專利產品，也是我公司目前重點推廣工藝技術。

全套管回轉鉆進拔樁是利用大功率動力設備，將底部帶有鉆齒的大直徑長鋼護筒從樁頂套入老樁，采用高壓噴水、氣循環鉆進方式鉆至老樁底部，然后開起套管底部液壓截齒系統，從樁底將整根老樁封閉在鋼套管內;啟動提升系統，兜住老樁的鋼套管整體提升至地面，在地面破碎老樁;同時，在提套管時同時注漿，對拔樁后的樁孔用高壓水泥漿注漿加固，以防止該區域后續灌注樁施工時偏位或攪拌樁止水搭接不牢事故的發生。

全套管回轉鉆進拔樁工藝具有拔樁施工速率快、拔樁深度大、拔樁直徑大、拔樁完整率高、清障徹底等特點。

工藝流程簡圖如圖1。

1.2適用范圍

全套管回轉拔樁的方法適用于橋梁建筑、房屋建筑中的鉆孔灌注樁、預制混凝土樁、沉管灌注樁以及人工挖孔樁等各種基樁的拔除工作。對淤泥質軟土、粘性土、砂土、卵石層以及強風化基巖地層均可適用。

2拔樁施工主要設備

全套管循環鉆進拔樁施工主要使用的設備如表1所示。

3全護筒循環鉆進拔樁施工工藝

施工流程：確定樁位→拔樁機就位→高壓射水、噴氣清孔→循環鉆進→液壓截齒兜樁→提升護筒及樁體→注漿加固→老樁破碎處置

（1）收集原樁位圖、地質勘探報告等資料，并結合現場物探等資料，確定樁頭位置開挖溝槽并暴露樁頭，確定需要拔除的樁位。

（2）套管就位：先開挖并破碎清除鋼砼承臺，暴露承臺中需拔除樁的樁頂，將加工的含二個水路和二個氣路且滿足剛度要求的套管（直徑比廢樁大200mm以上），用ZLD220動力頭將套管噴水、氣循環鉆進至老樁樁底下50cm～100cm處，并在下沉過程中，控制好垂直度。

樁機底座與地面接觸面積足夠大，保證樁機在進行施工過程中機身具有一定的穩定性。動力頭的施工功率即輸出的扭矩要符合全套管旋進相關規定和要求。在安裝主桅桿以及全套管的施工過程中，必須要對二者進行校正，保證它們與施工處呈垂直狀態。全套管的內徑必須大于廢棄樁基的直徑，通常情況下是直徑+200mm～400mm，確保能夠完全套進廢棄樁基的基身。

（3）高壓射水、噴氣清孔：在下沉過程中，開啟空壓機和高壓離心式水泵進行套管內樁外側泥土沖刷清洗至樁身被獨立剝離出來，并將套管內泥漿置換稀釋，減少拔樁提升阻力和重量。

（4）提管拔樁：循環鉆進到預定深度后，開啟液壓截齒系統，將整根樁兜在套管內，然后將兜有樁的套管整體提升至地面，實現老樁拔出。液壓截齒系統，是我公司經多次研究、試驗的實用新型發明專利產品，附著于鉆頭中部，每個鉆頭均勻布置4個。在正常鉆進時，截齒收縮于鉆頭內壁，鉆至樁底后開啟液壓開工，截齒強力伸出，當套管提升時，老樁被截止兜住，隨同套管一并上提。同時，樁身與套管內壁孔隙泥漿從截齒間空隙流出，減少上提重量。該液壓裝置可確保每次預鉆到底后，成功兜住樁頂，并且具有無斷樁風險、拔樁完整等優點。

（5）樁孔注漿：套管開始拔樁提升時，同時開啟注漿高壓管，將水灰比0.8的水泥漿通過套管鉆頭側壁噴嘴注入樁孔泥漿內，并控制上拔速率，使水泥摻量控制在10%～12%。

（6）移機破碎樁體：移動樁機機位，并將套管底著底，關閉液壓截齒，收起截齒，套管上提，老樁逐步露出，同時采用鎬頭機破碎樁體，或分段截樁，然后集中清運。

4全套管鉆進拔樁工藝關鍵技術

4.1大功率動力設備

使用ZLD220動力頭，該動力頭采用110KW×2電機，可提供扭矩210KN.m，鉆孔深度可達55m。

4.2全套管循環鉆進技術

采用合金鉆頭，可切割中硬土層及沉管樁可能外擴的混凝土塊。同時，在套管側壁敷設高壓管，將高壓水、氣復合體引致鉆頭處，鉆頭鉆進同時，開啟高壓噴射開關。一方面，利用高壓水、氣流切割土體，減少鉆進過程中的阻力，提升鉆進速率;另一面，將套管內壁與樁體周圍土體切割，其中一部分隨翻漿上涌至地面，一部分轉換為泥漿，在套管上提時，減少整體重量，進而提高提升能耗率。

4.3液壓截齒控制系統

通過多此研究、試驗。我司發明了液壓截齒控制系統。該系統用于全套管拔樁施工，可解決鉆至預定深度后起拔脫樁、或無法鉆底托樁難題，使拔樁成功率和拔樁速率大大提升。同時，通過液壓壓力反饋，還可判斷鉆頭是否進入樁底預定深度，該方法對于未知長度的老樁尤其適用。該系統在本項目中運用，一方面解決了樁長未知造成拔樁斷樁、不徹底等問題，另一方面也大幅提高了一次性起拔成功率，從而提高拔樁速率和效率。

4.4整體提升控制系統

在JBL樁架上，安裝25T級卷揚機，提高起拔吊裝能力，進而為深、大老樁的起拔提供可靠保障。

4.5跟管注漿系統

通過敷設在套管側壁的高壓管，在起拔套管同時，開啟水泥漿注漿系統，水泥漿由下往上注漿充填樁孔內泥漿。通過套管提升速率和泵壓，調節注漿量，確保水泥摻量在10%-12%。與常規拔樁后自孔口回填、注漿相比，該方法能全樁孔均勻注漿加固，避免了常規注漿上部水泥超量強度高、后期施工難度大、下部無水泥或水泥少強度低、后期有安全隱患的難題，也避免了采用二次下鉆注漿費時、費力等問題。該系統具有施工高效、加固可靠、強度可控等特點。

5工藝運用實例

杭州市主城區某高層住宅樓項目設計采用鉆孔灌注樁，基坑圍護采用鉆孔灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕。該擬建場地原為城中村3-4層民房，多采用預制管樁、沉管灌注樁，既有廢棄舊樁對新打工程樁及圍護樁形成地下障礙物，影響樁位布置以及止水帷幕的閉合施工，故必須拔樁清除。

經調查，本場地老樁主要為φ400預制管樁、φ377（400）沉管擠擴灌注樁，樁長約20m-25m，施工年限約15年。因預制樁為多節樁可能存在焊接不牢、沉管擠擴灌注樁為后插筋非全籠樁，常規頂吊式硬拔工藝可能造成斷樁、拔樁不徹底現象，因此本項目拔樁采用全套管回轉鉆進拔樁施工工藝。

主要設備如圖2、圖3所示。

拔樁后的樁洞（泥漿洞）會造成臨近新打樁偏位或止水帷幕漏水等情況，故采用水泥漿注漿加固樁洞，即拔樁同時注漿加固，以確保注漿完整、均勻。本項目運用該方法注漿，后期鉆孔灌注樁施工時，不會因加固體強度過大而造成鉆孔成樁困難;同時，三軸攪拌樁施工時，也不會因加固體強度過低而造成三軸攪拌樁止水、擋土效果差。并且，拔管同時注漿加固，提高了拔樁施工速率和效率。

6結語

全套管回轉鉆進拔樁施工工藝，與常規拔樁工藝相比，具有拔樁深度大、拔樁直徑大、拔樁完整率高、拔樁能耗低、拔樁速率快、樁孔注漿均勻可靠等特點。經具體工程實踐證明，該工藝在本項目拔樁施工中，具有高效、可靠、實用效果，具有一定推廣價值。

收稿日期：2020-01-10

作者簡介： 周兵（1980—），男，浙江杭州人，本科，高級工程師，從事巖土工程設計與施工、樁基施工工作。