拔桩,拔桩清障服务-苏州捷必胜建设工程有限公司

站点地图 | XML | 加入收藏

销售热线:
18051755566


新闻资讯 news list

如有工程需要,欢迎咨询!

手机:18051755566 
联系人:侯先生
咨询拔桩、拔桩清障服务。
网址:www.szjebs.com
地址:昆山开发区隆祺丽景国际广场1号楼1010室

当前位置:首页 》常见问题

关于几种钢管桩拔桩方法的讨论

作者:来源:日期:2019-10-30 8:09:17人气:590
      引言

      钢管桩主要作为施工栈桥中的临时设施进行使用,钢管桩使用量大,使用范围广。如果单纯作为施工栈桥使用,在桥侧建立,待项目完成后可以直接拔出,上部操作空间不受限制。然而实际工程很多水上项目中钢管桩作为一种临时设施应用于桥梁箱梁的生产过程中,在钢管桩是架设贝雷梁,上面搭设脚手架,形成满堂支架,在满堂支架上铺装模板,再进行箱梁浇筑,待桥梁建成后,满堂支架和贝雷梁依次拆除,就只剩钢管桩在水中,这时的钢管桩位于桥梁正下方,在拔除时施工空间受限,大型施工机械无法进入桥下,这就使得有限空间的拔桩显得尤为困难。

      国内外对于拔桩方法研究比较多,如高丙山等印主要利用了多功能喷雾套管拔桩工艺对天津大成雅苑及商业金融公建项目进行了应用,主要通过下放套管,对土体喷射和对套管振动进行拔.桩应用,从应用结果看,拔桩效果较好。冯永红等四主要利用全套管护壁的方法对杭州国际大厦的桩进行拔除,采用套管回旋压入、切断的方式,分段取桩至作业深度。方昆林等臼对拔桩机械进行了改造,制作了窄空间绿色高效的拔桩机械。研究表明,设备具有适用性强,应用范围广,可以广泛应用于各种桩的拔除。王晖田等对南京地铁二号线中废弃的桩进行了拔桩,主要利用套桩成孔减摩法和钢丝绳套断桩法相结合的方案,对该工程进行拔桩施工。麦炜伦等口对废弃的PHC桩进行了拔除施工,主要考虑到地质条件和施工成本的因素,对废弃的管桩进行拔桩,拔除的效果较好。滕坤等国对常州市恐龙园中心广场工程的PHC管桩进行了拔除施工,一共有587根桩,采用自主研发的拔桩设备和拔桩方法,主要有操作控制系统和工作系统,操作系统用于控制千斤顶的加载和卸载,工作系统是可伸缩装置,并形成一个整体。蒋跃楠等叨对上海市轨道交通10号线二期工程进行了桩基础的拔除施工,讨论了拔桩的施工工艺,并对周围的建筑物进行了监测,验证了文章介绍方法的可行性。张中杰等团对上海龙耀路越江隧道江中段的桩基群进行了拔桩施工,选用了FCEC全回转拔桩技术进行拔桩,结果表明FCEC全回转拔桩技术能够对桩基拔除,并对周围      建筑物扰动较小。张伟等回发明了一种低空间水中钢管桩拔桩施工方法及装置。该装置主要利用浮船作为拔桩承载装置,通过浮船下沉来调节高度,利用浮力拔桩。但是该方法不适用于较浅区域,在浅水区无法实现对高度进行调节,同时单纯采用静力拔桩所需的拔桩力较大,容易造成断桩等情况的发生。汤得志等团对九江长江公路大桥水中施工平台的钢管桩进行拔除,其净空有26m的高度,该文章中主要介绍了在这一受限范围内的拔桩工艺,从结果看,该方法应用效果较好。

      综上所述,关于拔桩主要有上述方法和设备,大多数应用于工程建设的都是在一定的方法上进行改进的,同时改进的方法和设备比较适用于文献中工程桩基的拔除,施工设备可以根据现场条件进行设计和变更,但是拔桩方法中大致原理都是类似,同时,大多数研究者中没有对拔桩的机理作出说明,也没有详细分析诸多拔桩方法的特点。基于此,本文首先分析拔桩施工中的拔桩原理并对拔桩中的常见方法进行论述、比较,方便施工时根据工程特点较快地选择符合工程实际的拔桩方法。

      1桩的上拔破坏机理

      对于拔桩而言,主要有下列因素影响拔桩的效果印:4)土体的性质,影响土体性质的因素很多,一般认为土体的性质主要受到土的材料组成成分、结构组成、土颗粒级配、土体密度、含水量和土的剪切强度等方面的影响;2)待拔桩的长度,      从研究结果来看,桩长越长拔桩越困难;6)桩的受力方式,桩按照受力方式分类主要有端承桩、摩擦桩和摩擦端承桩。端承桩主要由桩端承载,拔桩时相对较为简单,而摩擦桩是靠桩土之间的摩擦力来承载,拔桩较为困难,对于摩擦桩在拔桩时主要克服桩土侧摩阻力;4)桩的制作工艺,桩按照制作工艺主要分为挖孔桩、静压桩和锤击桩。从文献中研究结果来看,桩的制作工艺对拔桩也有较大的影响,对于同一地质条件下相同的桩长和桩径,挖孔桩所需拔桩力较小,静压桩较大,锤.击桩最大。

      在拔桩过程中桩土之间的相互作用如图1所示,拔桩时需要克服的就是各土层的桩侧摩阻力,图1中描述了桩体在各土层下的桩侧摩阻力并对土层选择微元进行受力分析。同时,拔桩过程中桩土之间的效应大致有图2所示的四种国日,沿着桩土接触面破坏、桩周土体破坏、复合剪切破坏、桩身拔断。






      2拔桩方法比较

      2.1全套管静压拔桩法

      原理:通过全回转钻机把钢套管钻入桩周围的土体中,在钻机转入土中时利用高压水冲刷套管外面主要是为了减小桩土侧摩阻力,同时在套管内安装注浆管边拔桩边利用注浆管注浆,注浆来填充拔桩的空隙,从而避免拔桩时因为桩周土的运动影响周围的建筑物。套管打入到待拔桩桩底时,连同待拔桩直接全部拔出。

      特点:钢套管的直径大于待拔桩的直径,在沉管时清楚待拔桩周围的土体,以便减小桩侧摩阻力。通过已有的桩基提供反力采用千斤顶为钢套管压入土中提供拔桩动力,钢套管在下压过程中利用高压水冲刷桩周土减小桩侧摩阻力,钢套筒下压到待拔桩的桩底。同时,清除桩头的土体使其裸露,使得待拔桩和千斤顶相连,千斤顶施力将待拔桩拔出,可分段拔出和分段切割。此种方法需要较大的操作空间,在拔桩时对周围建筑物影响较小,施工较安全,施工成本低,但是只适合坚硬陆地处的拔桩,对于地基承载力较差的地面不适合。

      2.2震动沉管高压水射流拔桩法

      原理:利用沉管桩机将钢套管震动沉入土中,在钢套管底部安装多个高压喷水射流装置。在下沉钢套管时边震动边高压喷水射流,高压喷水射流可以有效减小桩土的侧摩阻力,同时起到桩土分离的良好效果,将钢套管沉至待拔桩底部,使得桩身和桩周土剥离,然后再用震动锤震动待拔桩,逐节或者整个拔出钢管桩。施工工艺流程如图4所示。


      案例:此法运用在南京江苏国际图书中心的建设中,运用震动沉管高压水切割拔桩法成功地.清楚了埋在地下的废弃桩基,同时对该法进行了改进,在钢套管底部增加了钢丝绳,使得钢丝绳能够卡牢待拔桩底部,再利用震动锤夹紧待拔桩把待拔桩拔出。经过实际工程验证了该方法发可行性。

      特点:该方法在沉管的时候利用震动和高压喷水进行下沉,钢套管易下沉,拔桩时同样利用震动消除桩侧摩阻力,对待拔桩比较容易拔出。但是该方法所用的机械设备众多,施工工艺较为复杂,震动拔桩的动力参数不易确定。

      2.3爆破拔桩法

      原理:首先清除待拔桩桩端的土体,直到挖到黏土层。利用钻杆在桩体周围钻孔,按照桩土情况计算爆破炸药的用量,爆破桩周土体之后在利用拔桩设备对待拔桩进行拔出。该方法中爆破炸药的计算是关键。

      案例:该方法被应用在厦门19号高桩码头的改造中,该工程运用爆破方法,成功拔除了钢筋混凝土桩。这些桩长度大多在25~ 35m,桩径550mmx550mm,入土深度超过20m,钢筋混凝土桩自重20t左右,在采用此方法前曾尝试使用静力试验拔桩,拔桩力超过了自重的10倍以上都没有拔除,最后造成断桩。使用爆破法拔桩克服了自重,用了近30t的拔桩力就把大多数待拔桩顺利拔出。爆破拔桩的施工工序如图5所示。


      特点:该方法在实施时工序比较复杂,特别是计算爆破炸药用量等方面。

      2.4全回转钻机拔桩方法

      原理:全回转设备如图6所示,该方法利用起重机驱动钢套管,并将钢套管压入土体中,设备在操作时产生压力和扭矩,在动力作用下驱动钢套管使得钢套管下沉,钢套管管底有高强度的刃角,可以传破各层土体,将套管钻入待拔桩桩底,然后利用液压装置拔除待拔桩。拔桩的同时对桩底进行注浆,补充拔桩留下的空隙。

      特点:该方法中主要是套管钻进和液压设备,对拔桩是施工的关键。套管中有高强刀头可以传入各层土体,利用转入的套管作为护壁,在套管内拔桩,施工比较安全,施工效率高,对周围的环境影响较小。





      2.5起重船配合振动锤的拔桩法

      原理:此方法的基本原理是在拔桩之前,利用.振动设备对待拔桩进行振动,振动频率和振幅由计算后确定,在待拔桩充分振动后,此时桩周围的土体开始松动,土体出现液化现象,在土体液化后桩侧摩阻力达到最小值。由文献中的计算结果来看,土体振动后桩侧摩阻力相当于原来的5%~20%。

      案例:杭州湾跨海大桥北航道桥在码头、栈桥及引桥平台钢管桩的拔除施工中,选用“长大33”起重船配合ICE44-50型振动锤拔桩;从拔桩效果来看,选用的起重设备可以满足拔桩要求,并且实际起重力均小于理论计算的数值,验证了改方法的可行性。

      特点:充分利用了现有设备拔桩,较大的节省了成本;利用振动锤配合起重船有效拔出钢管桩,既使得资源重复利用,又保护了海洋环境。该方案所用大型设备对于基础的承载能力要求较高,若无大型起重船则无法有效提供拔桩力和施工平台;另外该方案对于净空要求较高,不适用于低净空的钢管桩拔出施工。

      2.6水中钢管桩拔除

      原理:水中钢管桩拔除主要由以下设备构成:支撑浮船、震锤、牵引卷扬机和拔桩反力支架等构件构成。主要是通过震锤的震动使得桩周围的土松散,从而减小桩和土的侧摩阻力,因为拔桩主要克服的就是桩土的侧摩阻力,利用反力支架改变卷扬机传递来的力的方向,卷扬机在装置中主要提供拔桩的动力,在装置中还有一个重要的构件浮船,此方法利用水面产生的浮力来抵抗一部分拔桩力,可以有效减小拔桩的阻力。

      施工方案:通过卷扬机牵引震动锤,震动锤安装在钢管桩上;用震动锤对待拔桩进行震动,待拔桩在震动锤的作用下产生位移后,通过卷扬机进行上拔;卷扬机在起吊待拔桩时,浮船在拔桩时会下沉,浮船下沉一定位置后不再下沉,浮船浮力和上拔力达到平衡,继续上拔;当待拔桩到达发力支架最大的高度时候停止上拔,放松震锤;切割待拔桩拔出部分,此次类推直到桩身全部拔出为止。

      特点:该方法利用浮船、卷扬机、振动锤等设.备有效解决了低空间钢管桩拔出桥下净空不足的问题,能够在水面上以浮船作为承载构件,可以有效解决水中没有受力点的问题,同时利用浮力来进行拔桩,可以有效减少施加的拔桩力,而且有效顺利的拔出水中钢管桩,这为同类型的工程施工.提供了很好的借鉴意义。但是该设计的浮船设备较大,对水面要求较高,不适用于浅水区域,并且在水中行驶也比较困难,需要提供较大的动力。

      结论

      本文主要通过对拔桩的桩土作用基本原理进行分析,解释了拔桩过程中桩土的受力变化情况。通过对比6种常用的拔桩方法,并对各种拔桩方法进行了论述和比较,分别介绍了这6种拔桩方法的拔桩、适用对象、施工工艺流程和特点。在不限制净空高度时可以采用全套管静压拔桩方法,震动沉管高压水射流拔桩法、和全回转钻机拔桩方法;在地面有较强的承载力时可以采用全套管静压拔.桩方法,震动沉管高压水射流拔桩法、爆破拔桩法.和全回转钻机拔桩方法;在软土地基和滩涂区地面承载力不足条件下可以采用爆破拔桩法;在水中拔桩时可以采用起重船配合振动锤的拔桩方法和水中钢管桩拔除方法。本文关于各种拔桩方法的介绍可以为施工中合理选择拔桩方式提供一定的参考。

热门新闻