黃 羽 帥 彬 周杰峰 寇海濤 鄭亞南

中建八局第一建設(shè)有限公司 山東 濟南 250100

當下，城市發(fā)展逐漸從城市擴張轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘懈脑焐?，越來越多的建筑需要在既有工程拆除后進行改擴建，因此，在基坑圍護施工前需要破除原有地下室，與新建項目圍護結(jié)構(gòu)沖突的舊工程樁及圍護樁需要拔除。

國內(nèi)學(xué)者關(guān)于舊樁拔除工藝的研究已經(jīng)有不少的報道，張培翔[1]闡述了利用RT260H全回轉(zhuǎn)鉆機進行深樁基拔除的工藝原理、施工難點以及注意事項，并采用鋼套筒鉆進法，達到了無損拔樁的目的；韓澤亮[2]為實現(xiàn)鉆孔灌注樁的順利拔除，提出了雙套管法工藝，即先用鋼制套管套住含鋼筋籠的樁體，使用吊車將其拔除后，再采用帶封底裝置鋼制套管對底部的素混凝土樁體進行套取，最終取得了較好的經(jīng)濟效益；孫立寶等[3]從工藝、機具、效果以及注意點等方面出發(fā)，較為全面地介紹了套管鉆進法工藝，認為其適合于樁徑小于1 m的廢樁拔除工況；裴文強[4]則以天津地鐵五號線思源道站為例，闡述了全回轉(zhuǎn)套管鉆機在預(yù)制方樁以及鋼筋混凝土構(gòu)筑物等地下障礙物清除施工中的應(yīng)用，驗證了其高效的清障效果。

本文將依托紹興高鐵北站TOD項目工程實例，初步分析拔樁加固的必要性，依據(jù)工程地質(zhì)及地下水文情況，從方案技術(shù)特點、技術(shù)成熟度、環(huán)境污染、工程造價等方面對比分析，并對拔樁加固的施工重難點及對策進行論述。

1 工程概況

1.1紹興高鐵北站TOD綜合體概況

紹興高鐵北站T O D 綜合體項目A 地塊占地面積12.43萬 m2，總建筑面積49.64萬 m2。其中地下3層（局部4層），地下建筑面積21.56萬 m2。圍護結(jié)構(gòu)采用800～1 200 mm厚地下連續(xù)墻。由于新建紹興高鐵北站TOD綜合體項目在平面位置上與現(xiàn)狀地下室沖突，施工前需拆除既有1層地下車庫并拔除部分沖突的樁基，方可進行下一步圍護結(jié)構(gòu)施工、基坑開挖等工序。

1.2既有樁基概況

現(xiàn)狀場地內(nèi)存有公交綜合體、配套服務(wù)用房、客運集散綜合體3幢單體建筑及1層地下停車場，地下停車場分東西2個區(qū)，采用聯(lián)通道連接。既有地下車庫圍護結(jié)構(gòu)采用樁加錨及雙排樁的支護形式，局部通道位置采用樁加內(nèi)支撐。圍護樁為直徑700 mm的鉆孔灌注樁。地下室主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。其中，抗壓樁、承壓兼抗拔樁直徑均為600 mm。

1.3工程地質(zhì)條件

場地屬杭州灣南岸平原地貌，場地土主要為海灣-河流（陸）相沉積物和下伏白堊紀基巖。地下水類型較為單一，在淺部為孔隙潛水，地下水位高程2.39～6.06 m，深部分布第四系孔隙承壓水⑧2層，承壓水水位高程取0.5 m。舊樁穿越土層為①2、②砂質(zhì)粉土至⑧1粉質(zhì)黏土層，部分舊樁穿透⑧2承壓水層。既有舊樁工程地質(zhì)見圖1。

圖1 既有舊樁工程地質(zhì)

2 拔樁封孔方案

2.1拔樁封孔方案簡述

需拔除的既有樁基為φ600 mm、φ700 mm的鉆孔灌注樁。采用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機拔樁，施工過程中采用φ1 500 mm的鋼套管全程跟進作業(yè)，樁孔回填采用摻水泥優(yōu)質(zhì)黏性土回填，回填完畢后，采用攪拌樁或旋噴樁進行樁周加固。

2.2拔樁施工步驟

拔樁步驟為：施工準備，組織、安排施工人員，物資、材料、機具準備，施工現(xiàn)場布置→搭設(shè)施工作業(yè)平臺，測定障礙樁位置并整平、鋪設(shè)走道板→全回轉(zhuǎn)鉆機定位，調(diào)整平整度和垂直度→鋼套管旋轉(zhuǎn)切割切削鉆進→舊樁清除，用沖抓斗將舊樁混凝土碎塊吊出→舊樁孔回填，邊回填水泥土邊拔出套管→樁孔擾動范圍內(nèi)土體加固。

在以上施工步驟中，3個關(guān)鍵步序分別是舊樁清除、樁孔回填、擾動土體加固。依托本項目工程實例，詳細闡述這3個步序的實際應(yīng)用。

3 工程重難點及對策

1）施工準備階段，為確保既有舊樁資料準確，需待每處樁位確認無誤后，方可實施拔樁，并收集既有舊樁竣工文件。

2）拔樁應(yīng)考慮砂層承壓水影響，對不滿足突涌穩(wěn)定性的樁孔要及時回填，必要時應(yīng)做好土體加固措施。

3）樁孔回填過程要確保土體回填密實，邊回填土邊拔套管。當回填土在承壓含水層時，要確保套管底部在隔水層中，回填高度需超過層壓水頭上覆土的厚度，并壓密后再起拔套管。

4）緊鄰高鐵站房的樁基拔除時，應(yīng)控制鉆機旋轉(zhuǎn)速度、壓入速度及土體加固的參數(shù)，避免因拔樁過程中土體擾動，影響高鐵站房正常運營。

4 具體實施方案

4.1舊樁清除

本項目拔樁設(shè)備采用全回轉(zhuǎn)套管鉆機對φ600 mm、φ700 mm的鉆孔灌注樁進行拔樁作業(yè)施工，因為舊樁施工過程中會發(fā)生坍孔，造成樁基“鼓包”，因此選用直徑為1 500 mm的鋼套管。套管有3個方面功能：一方面，將頂部驅(qū)動設(shè)備提供的扭矩和壓入力傳遞給刀頭；另一方面，在鉆進的過程中起到支護孔壁、防止孔壁坍塌的作用；同時，下一步樁孔回填時減小了回填土與樁外側(cè)土體摩擦力，有利于填土密實。鋼套管長度為20 m，也可根據(jù)實際樁長改變模數(shù)接長。拔樁原理是利用全回轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生的下壓力和扭矩，驅(qū)動鋼套管轉(zhuǎn)動將套管鉆入地下，外側(cè)套管回旋鉆進作為護壁，將樁與外側(cè)土體隔離。套管內(nèi)側(cè)插入楔型錘（倒三角錘），將樁擰斷后，再采用沖抓斗將斷樁抓出。

4.2樁孔回填

在拔樁作業(yè)完成后應(yīng)及時回填，以免承壓水造成管涌、坍孔或大面積地面沉陷?；靥钔涟此褂玫牟牧系牟煌?，分為水泥土、水泥砂漿和粉煤灰等回填材料。考慮到樁孔回填材料的強度不能影響后續(xù)鉆孔或地下連續(xù)墻施工，以及環(huán)境、成本等原因，此次推薦采用水泥土作為回填材料，樁孔回填材料比選見表1。

表1 回填材料比選

4.3擾動土體加固

常規(guī)的拔除樁基與封孔完成后，即可進行后續(xù)的正常施工工作，但本項目由于在舊樁樁位上需要原位繼續(xù)施工地下連續(xù)墻或圍護樁。同時，考慮到場地內(nèi)存在承壓水，且承壓水頭位于地面附近，舊樁拔樁后，經(jīng)計算，樁孔內(nèi)突涌穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求。

因此，為保證土體回填后的穩(wěn)定，防止在進行新樁成孔時樁孔因拔樁土體擾動造成坍孔、涌水等情況，在樁孔回填之后，仍需對周邊擾動土體進行加固。

為減少樁孔加固工序，考慮后期地下連續(xù)墻施工時需進行槽壁加固，針對與地下連續(xù)墻沖突的舊樁孔加固，擬待后期三軸攪拌樁槽壁加固時一起實施，其余采用旋噴樁加固，加固范圍大于1倍樁徑。依據(jù)舊樁孔是否穿過承壓水層、新舊樁沖突情況，擾動土體加固措施具體如圖2、表2所示。

圖2 樁周擾動土體加固示意

表2 樁周擾動土體加固措施

5 結(jié)語

本文通過對紹興高鐵北站TOD綜合體項目拔樁封孔方案進行研究分析，首先采用先拔樁，然后樁孔內(nèi)回填，最后加固擾動土體的施工順序，確保了后期地下連續(xù)墻及圍護樁成槽施工不坍孔，保證承壓水穩(wěn)定性以及工程的可行性和安全性，為今后類似的工程提供了一些經(jīng)驗和指導(dǎo)。