摘要：众所周知，障碍桩是盾构隧道工程的天敌之一，本文结合广州某电力隧道工程某标盾构掘进过程中障碍桩拔除施工实例，探讨了高频拔动拔桩法的施工工艺，分析障碍桩拔除的工作机理，并指出施工过程中主要的技术控制措施，以确保施工质量和安全。本文为其它类似工程提供有价值的指导意义。
关键词：盾构工程；障碍桩；拔桩
1、工程概况
1.1 工程概况
广州某电力隧道工程某标段盾构掘进过程中遇到的障碍桩在该工程的盾构过井位置，盾构过井位于两条主干道交叉口，需要封闭大观路一个机动车道，过井主要是后期电缆隧道通风使用。根据该工程设计要求，过井采用明挖逆作法施工，尺寸为5.2m×2.9m，过井位置9.0m×11.2m区域采用φ600@450的三管旋喷桩进行加固，以保证后期开挖过程中周边土体的稳定。过井剖面图见图1：
图1过井剖面图
1.2 障碍桩与隧道的关系
在加固的施工过程中发现不明钢筋混凝土基础，在进行梁和承台的破除后，发现其下方有6根直径为60cm的钢筋混凝土的钻孔灌注桩基础，如下图：
图2桩基础与隧道平面关系图
其中3根在加固区域内，3根在隧道正上方，为确认其深度是否侵入到盾构掘进区域，经组织人员进行钻孔取芯，结果桩长为13.5米（地表下2.5m算起）盾构机顶部离地表约7米，已在隧道的掘进断面范围内，钻孔灌注桩为人工搅拌混凝土浇筑，桩身混凝土标号为C30，现场按C40浇筑水下混凝土，灌注桩钢筋笼布置4根φ18圆钢。桩由于钢筋延性较好，为了避免盾构机过桩基础时，造成钢筋卡刀盘导致扭矩增大，因此，要将3根在隧道范围内的桩基础进行清理掉。
1.3工程地质
过井地质情况见图3：
图3过井3地质图
根据柱状图得：
过井区域地质由上向下依次为<1>、<3>、<2-1>、<7-2>、<10>、<11>
根据地质勘查资料各地层地质特性如下：
第＜1＞层：素填土：灰绿色，湿，松散，主要为耕植土，含多量腐植质。
第＜2-1＞层（即）：粉质粘土：棕红色，淡黄色，湿，软塑，局部硬塑，粘性强。
第＜3＞层：粉细沙：局部分布。
第＜7-2＞层：粉质粘土：棕红色，淡黄色，湿，可塑，局部硬塑，粘性强。
第＜10＞层：粉质粘土：紫红色，硬塑，含多量角砾，主要成分为石英。
第＜11＞层：全风化泥岩：褐红，棕红，泥质结构，溥-中层状构造，岩体结构部分破坏，岩质软，岩心多呈土柱状，少量半岩半土状，节理、裂缝较发育，易散，水泡易软。
2、方案选定
图4过井3围蔽平面示意图
2.1振动套管拔桩法
如上图所示，过井3围蔽场地狭小，不适宜大型机械设备进场作业，所以在选用方案时优先考虑了机械设备比较简单的振动套管拔桩法。
此方案需要采用1台300kW柴油发电机，1台80t的汽车吊，1台25t汽车吊，1台PC200挖掘机，1台电焊机，直径800mm，壁厚1.0cm的钢管16米。首先用PC200钩机将场地平整，并将桩头挖出，具体将钢管通过80t的汽车吊带动90kW的震动桩锤打入到桩身的底部，通过几次的提升与插打使桩与周围的土体分离，25t的汽车吊进行配合，然后将600mm的桩上的4根18mm的圆钢筋与钢管焊接在一起，然后通过80t的汽车吊机将钢管带着桩身一起拔出。但在试桩的时候，由于该区域地层地质多为粉质粘土，土质摩阻力较大；该方案因场地限制，采用的是单纯的振动沉管，无桩体抽芯水压分离土体措施。套管沉到6米左右的时候就沉不下去了。
2.2振动钢板拔桩法
由于振动套管拔桩方案失败，所以跟着策划了第二套方案：振动钢板拔桩法。此方案需采用1台80t的汽车吊，1台25t汽车吊，25t高频液压振动桩锤1台，14米拉森钢板桩三根（实际操作中只用到一根），因之前桩头已挖出来，本方案不需再用挖掘机，由此可见，此方案使用的机械设备非常少。
拔桩施工过程中，桩锤夹紧拉森钢板桩，在混凝土桩体的边上，利用高频振动使钢板桩插入土层中直到桩体的底部，并使混凝土桩体与土层分离，重复此工序环绕混凝土桩体一周，混凝土桩体已从土层中分离出来。在混凝土桩体上部套上钢绳然后用力拉紧，使之将桩头牢牢套住，然后用吊机慢慢均匀起吊，混凝土桩体顺利拔出、清除。
3、结束语
（1）本文中介绍的高频反动拔桩法，它具有施工速度快、功能多、适应地质广、运输方便和低噪声、环保、设备简单、费用较低等特点，与其他拔桩法相比，它对于盾构施工中一些场地狭窄、靠近住宅区的工程，更具选择性，值得在工程施工中推广。
（2）采用高频振动拔桩法使拔桩更简单、快速，但在拔桩过程中需控制好速度与力度，利用吊车将桩拔出。谨防猛拉猛拔，使混凝土桩体断裂，一旦造成断桩需再次进行断桩处理。
（3）运用该施工工艺时，需充分掌握土质、桩的埋深及平面布置、周边环境等情况，确保盾构过程中无障碍桩出现。
参考文献：
[1]王进怀.高频液压振动沉拔桩锤，中国建筑工程出版社，1998.
[2]蔡绍琚.液压控制式变频变矩高频振动桩锤.建筑机械，1998.
[3]张忠海.液压式振动桩锤发展及选型应用.建筑机械，2001.
论文作者:刘延帅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：盾构论文; 混凝土论文; 隧道论文; 过程中论文; 工程论文; 方案论文; 井位论文; 《基层建设》2019年第1期论文;