全回转钻机工法

全回转钻机工法

全回转钻机无遗留清桩施工技术是: 全回转设备是能够驱动钢套管进行360°回转,并将钢套管压入和拔除的施工机械。该设备在作业时产生下压力和扭矩,驱动钢套管转动,利用管口的高强刀头对土体、岩层及钢筋混凝土等障碍物进行切削，利用套管的护壁作用， 然后用液压冲抓斗将钢套管内物体抓出，在套管内进行清障拔桩作业。清障完成后，进行钢套筒内回填水泥土施工。回填土可采用塑性较好的盾构施工的出土，并掺人7％-10％水泥。在回填过程中，注意保持钢套筒低于回填水泥土顶标高≥2 m；当钢套管全部拔除后，水泥土也同时填到地面。由于回填土较为松散，为避免后期沉降给周围环境带来不利的影响，在回填完成后立即对回填土进行填充注浆，以确保回填土的强度。 整套设备包括全回转驱动装置、钢套管、液压冲抓斗，为了实现对切割后的大体积混凝土进行破碎，有些情况下还配有专用钻头，另外，还配备了履带式起重机，进行液压冲抓斗的使用同时为套筒扭矩提供平衡反力。全回转动力设备主要是为套管360°回转以及刀头切割障碍物提供动力，包括上下抱箍夹紧系统和一套竖向顶升系统。上抱箍夹紧系统为主要紧锁系统，在液压驱动下将套管卡紧，便于给套管提供驱动扭矩和向下的压入力。标准套管的管径为1000~3000mm，如果当套管的管径较少时，可以在抱箍系统的内侧加钢垫块。下抱箍夹紧系统为辅助紧锁系统，在套管顶拔过程中上、下夹紧装置交替对套管紧锁，以防止套管出现下落的情况。竖向顶升系统主要用于对套管进

行顶拔。驱动系统所能提供的最大压入力为机身的自重，当压入力不够的情况下可以额外增加配重块。在套管回转过程中，为防止机身的自重，当压入力不够的情况下可以额外增加配重块。在套管回转过程中，为防止机身跟着套管一起回转配备专用的反扭矩锁将机身卡紧。在设备的工作能力范围内驱动装置可以任意调节套管的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力。回转速度设高、中、低三档速度，可以根据套管直径、地质条件以及扭矩的变化情况等选择最适宜的回转速度。水平调整油缸采用专用的液压回路，所以在套管回转时也可以调整其垂直度。

全回转工法拔桩清障施工的优点

（1）、安全可靠，对土体扰动小

全回转清障拔桩施工工法在钢套管内进行清障拔桩及回填施工，对地下原状土不破坏或破坏小，对地下土体不产生扰动或产生很小的扰动。由于钢套管对孔壁的支撑，在钢套管周边的土体应力尚未释放时，就已经将障碍物清除并及时回填，对周边的构筑物无影响。

（2）、施工速度快、质量高，且适用范围广泛

该工法可根据工程需要进行各类拔桩清障施工，如各种形式、各种规格、环境复杂、各种难度的旧钻孔灌注桩、预制桩、预应力管桩、地下残留旧钢筋混凝土、块石等障碍物。

（3）、风险小、保障后续工程施工

全回转清障拔桩施工工法对障碍物进行切割清障或将旧桩完整拔除，一般情况下能顺利达到施工目的。即使遇到特殊情况，采用履带式起

重机悬挂小型液压冲抓斗进入钢套管内将剩余的断桩或障碍物抓出，100%确保清障彻底。

（4）、节能环保、优质高效

本工法在拔桩的过程中，不会产生任何泥浆，且施工设备低噪音，施工速度快，且能保证施工质量。

（5）、快速经济、降低工程造价

本工法清障拔桩是钢套管360度旋转切割切削，相比其它施工方法，受环境因素限制小，无需增加其它辅助设施，清障拔桩的施工效率高、风险低，具有良好的经济效益。

近年来，随着国内经济快速发展，大中型都市的城市建设再开发项目、旧城区改造、地铁隧道、地下围护结构、桥梁改扩建工程等项目的不断增加，经常会遇到地下岩石和残留的旧砼结构、旧桩基础等障碍物需要清除，这

些地下障碍物已经成为地下工程施工的棘手问题。随着在设计和施工过程中频繁出现了原有地下桩基影响盾构的推进、原有桩基不能满足上部荷载、施工场地狭小地下连续墙成槽影响濒临高层建筑物等问题。往往造成改线改址或重新设计部分施工半途而废，直接影响了工程的施工进度与质量，因此清除地下障碍物的工作十分重要。

上海港远建设工程有限公司针对目前城市发展的形势和需求，2004年从日本引进了360°全回转套管钻机。该设备可以在不破坏周边土体的情况下： 将地下废旧钢砼结构清除、桩基础无遗留拔除或置换，也可进行钻孔灌注咬合桩硬咬合的围护施工。 此工法的出现——实现了土木技术人员在有砾岩地层、各类桩基础、钢筋混凝土结构等障碍物完全没有清除的情况下就地实施灌注桩、置换桩、地下连续墙和顶管、盾构隧道无障碍穿越各类桩基础的可能。全回转设备广泛的应用于上海及周边地区轨道交通、大型越江隧道施工处理地下深层障碍物和各类咬合桩基础。工程实践表明，采用全回转设备清障拔桩具有速度快、安全、高效、环保等优点，因其自带柴油动力装置，使用也较为方便。

钻孔灌注咬合桩施工流程

1、基本原理

钻孔灌注咬合桩（硬咬合）是采用360度全回转套管机成孔的工法，在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑支护结构（如图所示）。咬合桩作为一种新型深基坑围护结构形式，与传统地下连续墙、钻孔桩、排桩等工艺相比，在城市施工中具有对周边环境影响小、切削砾

岩能力强、无泥浆污染、防渗效果好、造价低等诸多优点。

2、施工工艺流程

桩的排列方式一般为一条素砼桩（A桩）和一条钢筋砼桩（B桩）间隔布置，为便于切割，施工时先施工A桩后施工B桩，要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工。B桩施工时采用全回转套管机切割掉相邻A桩相交部分的砼，最终实现咬合。 排桩的施工工艺流程：总的原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：

A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……An—Bn-1。

3、施工导墙

为有效的保证钻孔咬合桩准确定位、提高孔口的定位精度，应在咬合桩桩顶以上设置砼或钢筋砼导墙，导墙上定位孔的直径宜比桩径大20mm，如图所示。导墙施工外侧边缘为直线、内侧为符合咬合桩外形的月牙形，尺寸应留出施工误差的余量，导墙结构需具有足够的强度和刚度、对钻孔咬合桩钻进必须起到导向作用。

4、设备选型

根据硬咬合设计要求设备选型需具备切削C40钢筋混凝土的能力，结合公司多年的咬合桩施工经验，钻孔灌注咬合桩工程应选择全回转—自行式全套管钻机（ME-150型），其各项指标均能够满足施工所需。

5、质量保证检验与标准

（1）工程质量应达到：一次验收合格率100 ％。

（2）施工中须检查成孔的垂直精度、深度与平面位置，混凝土的材料配合比、和易性、坍落度。

（3）在成桩过程中应对混凝土取样，制成标准试块。取样数量为同一配合比每班不得少于一组。

（4）成孔深度符合设计要求，孔底沉渣小于0.3m。

（5）充盈系数不小于1.0。

（6）对施工完毕的桩如认为有疑问时，可由设计单位会同甲方及质检部门任意指定若干根桩采用

钻孔抽芯、荷载试验或其它有效方法进行鉴定。

（7）咬合桩质量检验评定标准表