肖希

（湖北永業(yè)行評估咨詢有限公司孝感分公司 湖北省孝感市 432000）

伴隨我國城鎮(zhèn)化進程的持續(xù)發(fā)展，各大城市正在建設軌道交通工程以緩解因日益流入的人口所導致的出行難問題，并逐漸由個別交叉線路演變?yōu)椤俺森h(huán)成網(wǎng)”，成為城市內重要的交通工具之一。在華東地區(qū)的江南水鄉(xiāng)，部分城市內部河道縱橫，橋梁眾多，大規(guī)模、高密度的軌道交通建設必然會遇到下穿河道、橋梁的情況，使得車站主體或附屬、盾構隧道施工受到不同程度的影響。當規(guī)劃設計的車站正好被橋梁橫跨，其圍護結構與橋梁下部鉆孔灌注樁基礎重合時，就需要對橋梁樁基進行移除，而合理的選擇清障工藝以及施工組織對項目的工籌目標達成至關重要。本文在地鐵施工實踐中橋梁橫跨車站的條件下，應用全回轉套管鉆機進行鉆進、拔樁，以期提供一種操作方便、安全高效的施工方案。

1 工程概況

車站沿道路主干道東西向布置，為12m島式站臺地下二層站，主體圍護結構采用地下連續(xù)墻，槽段間采用H型鋼接頭形式，標準段及端頭井墻厚800mm，深度均為35m。車站東端頭有一跨1~10m橋梁南北向橫跨，橋寬40m，為簡支板梁橋，采用單排、1200mm鉆孔灌注樁基礎，樁底標高約為-18.0m，已侵入車站主體及圍護結構，施工時需拆除橋梁、拔樁、復建。車站基坑坑底位于粉砂層中，開挖深度內以砂性土層為主，地下水類型主要為潛水和第I承壓水。

2 施工方案

在實施橋梁拔樁的過程中，對沖擊錘和全回轉套管鉆機的施工工藝進行了方案比選?？紤]到場地周邊有學校、醫(yī)院等建筑物以及后期的盾構下穿，需要更為環(huán)保清潔、安全可靠的施工方式，結合關鍵工期節(jié)點要求，選擇全回轉套管鉆機進行拔樁施工。全回轉套管鉆機主要由主機、不同型號套管、液壓動力站、操作室、定位鋼板、沖抓斗、楔形錘及十字沖錘等組成，另外輔助配置合適噸位的履帶吊[1]，該設備可在不破壞周邊土體的情況下進行地下舊鋼筋混凝土清除、樁基礎拔除或置換、地質條件差時的鉆孔樁施工等，具有獨特的功能優(yōu)勢。

2.1 施工準備及總體流程

根據(jù)車站、橋梁圖紙以及地質勘察報告，判定需清除障礙樁的分布位置和根數(shù)，不在影響范圍內的不予處理，車站內部樁基可在開挖后直接破除。同時對施工區(qū)域內的建（構）筑物及地下管線等進行實地測量，涉及遷改管線、燈桿等需提前施工，使拔樁范圍內地下無任何正在使用的市政設施。為保證車站圍蔽范圍內的交通順暢，對橋梁拆除采用倒邊施工，先南后北。主要施工流程如下：圍堰施工→拆除欄桿→鑿除橋面鋪裝→鑿除板梁→鑿除橋臺→抽水清淤→河道回填土方→樁基拔除→清孔檢查→回填水泥土→注漿及旋噴加固。

拆除橋梁之前，首先在上下游填筑圍堰，施工臨時便道。使用帶破頭、夾石器的挖掘機，配備霧炮降塵，自上而下對橋梁進行解體拆除。其次進行河道抽水、清淤及查找樁位。按照從上游至下游的清淤順序進行施工，使用鋼板鋪在淤泥上形成浮板給挖機提供站位，淤泥經(jīng)過晾曬后再裝車運走。清淤過程中由應隨時檢測清淤深度，避免出現(xiàn)開挖深度不夠的區(qū)域，使后續(xù)回填無法進行。在破除橋臺找到實際需移除的棄樁后，對外露樁頭的中心點及圓周處三點進行坐標采集，并將其繪制到平面圖上。為探明棄樁擴孔和偏移的情況，可采用地質鉆機緊貼樁位邊進行地質探孔，給合理選擇套管直徑提供依據(jù)。最后根據(jù)拔樁要求的標高進行挖填土方并分層夯實、平整碾壓，鋪設若干塊支撐鋼板，提供設備安放的場平及承載力條件。

2.2 全回轉套管鉆機拔樁施工

（1）棄樁還原定位。樁頭大致在回填地面以下4~5m處，需根據(jù)原先采集的樁位數(shù)據(jù)，使用全站儀復原其在地面的精確位置并標記。將點位同時與導墻邊線進行距離測量，劃定拔樁擾動的圓形區(qū)域。

（2）全回轉鉆機就位及預鉆進。將鉆機固定在棄樁正上方，兩者中心保持一致，并調整好設備的水平度。為防止鉆進旋轉過程中設備發(fā)送扭動，需安裝反力架并在端部使用吊車的履帶頂壓固定，同時讓其配合鋼套筒安裝和清障。進行第一節(jié)底端鑲嵌鋸齒狀鈦合金刀頭的φ2000mm鋼套管裝配和預鉆進作業(yè)，利用回轉裝置不小于360°旋轉產(chǎn)生的下壓力和扭矩，驅動鋼套管轉動切割及將套管壓入地下，調試設備各項指標，為正常鉆進作準備。

（3）鋼套管回旋鉆進施工。由鉆機液壓驅動雙壁鋼套管全回轉切削土體向深部沉入，逐步使用高強螺栓連接新的套管，以完全同心套住棄樁至其底部1m以下左右。起吊每節(jié)套管時速度都要緩慢，要對清障孔周邊采取圍欄等保護措施。鉆進過程中需實時利用設備自帶的水平監(jiān)測系統(tǒng)檢驗套管垂直度，在套管的兩個垂直方向架設經(jīng)緯儀進行垂直度復核控制。根據(jù)地質和障礙物變化，觀察并動態(tài)調節(jié)套管的回轉扭矩、回轉速度、壓入力以及夾緊力等的參數(shù)，有必要時還需調整鉆機的位置和姿態(tài)，保持套管與棄樁的交角和刀頭負載不宜偏大，要避免直接切割樁基，讓外側套管起到支孔護壁、隔離土體橫向壓力、消弭樁側摩擦的作用。

（4）棄樁的拔除。參照橋梁的設計文件，整樁重量過大，超過吊車起拔提升能力，需將其截斷后分段拔除，并且需密切關注鋼絲繩及塔架的受力情況。當鋼套管旋進到棄樁一定深度后，樁身可能會因土體擾動而扭斷，可使用吊車配合沖抓斗拔出或者在樁頂處焊制吊點引拔，將上部已斷開的樁基清出。在遇到地下承壓水層或者樁基未見明顯斷裂時，則需要將定制的楔型錘吊放入管壁內，隨著套筒的旋轉擰斷樁體，按深度有計劃的分段拔出。需注意的是清渣、取土時管底要預留約2m的土塞，以免管內外土體壓力差過大引起塌方。在富水砂層中鉆進時會遇到管內反水涌砂，管外地面沉降的問題，也要全程監(jiān)測并采用增加墊板或填土等方式處理。

（5）樁孔回填及套管拔除施工。經(jīng)過重復以上“套、斷、拔”的工序后，清樁至原狀土，應再向下探抓數(shù)米，保證樁基徹底清除?；靥畈牧鲜褂蒙⒀b水泥與塑性較好的黏土進行按5%比例拌合，拌合均勻后再投送至套管內。為避免坍孔等情況的發(fā)生，回填作業(yè)應與起拔套管同時進行，始終保持套管內填土面高于套管底面，而且要防止大的石塊落入孔內，給后期成槽作業(yè)帶來困難。分層回填過程中用沖錘進行夯實，最終回填至地坪標高后，全回轉鉆機再移動至下一個樁位繼續(xù)施工。

（6）地基加固施工。為增加回填土的密實度，采用水灰比0.8的純水泥漿對回填的部位（除開槽處外）進行注漿，以填充回填土的空隙部位。考慮到部分棄樁位于車站地連墻施工位置，上部回填的新土不實可能給成槽施工帶來塌孔或機械傾覆風險，保險起見在拔樁結束后采用雙軸攪拌樁對拔樁深度范圍內的槽壁兩側進行加固處理。

3 結語

在城市軌道交通體系日趨完善的背景下，城市中心產(chǎn)業(yè)布局、土地開發(fā)和地下空間的利用將走向立體化多元發(fā)展。通過對全回旋套管鉆機在對橫跨地鐵車站橋梁拔樁的施工實踐，表明該工法具有適應性強、工效高、安全環(huán)保的特點，是一種可在復雜施工條件下進行地下清障的優(yōu)選工藝，在拓展地下建筑空間方面極具應用價值。