全回转钻机施工工法(一)2024

全回转工法

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。

清障拔桩工法

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。

盾安DTR全套管全回转钻机

成孔与高精度无偏差钢立柱植入

施工工法

陈卫1、魏垂勇1、陈小青1、刘金1、沈秉南2

（1、徐州盾安重工机械制造有限公司，徐州；2210002、中国建筑股份有限公司，北京，100125）1、前言由于我国土地资源日益紧张，城市高层建筑及轨道交通建设的高速发展，地下空间开发工程也在不断增长，规模逐渐扩大。目前，国内已开挖的工业建筑基坑最深达37.4m。在国外，地下室基坑已达13层，深度超过50m。深基坑支护施工方法很多，近几年在我国新型基坑支护技术普遍采用的是盖挖法中的逆作法，尤其是高层建筑、多层地下室和轨道交通地下车站等多层地下结构的施工。近年来我国客运专线与城市轨道交通共用的交通枢纽工程，地下空间多为负3至4层，深度一般为-25m至-32m，基本都采用逆作法施工。逆作法施工是在基坑内施作中间基础桩，基础桩一般采用钻孔灌注桩。灌注桩浇筑至基坑底标高后，在基础桩顶安装一根逆作施工的支承，上部施工荷载的永久性钢立柱。钢立柱垂直插入施工工艺是在逆作法施工中基础桩基与钢立柱连接的施工方法。常规的钢立柱安装是在基础桩混凝土灌注前安装一个与基础桩直径相同的钢套管，等浇筑的基础桩混凝土达到70%强度后，抽除钢套管内泥浆，采用人工下孔破除桩顶混凝土至永久性钢立柱底标高，定位器安装完毕再安装钢立柱。该施工方法施工周期长、工序复杂，且施工过程中工人要下到孔底进行混凝土的凿除及定位器安装，存在诸多不安全因素，单根钢立柱施工周期长达10～20天，施工成本也较高，存在一定的局限性。针对本工程特点和关键问题,我公司在工程实践中，不断积累、总结经验，成功研制开发出采用全套管全回转钻机垂直插入钢立柱的工法，较好地解决了上述难题。2、工法特点2.1、施工特点 1）全套管全回转钻机是集全液压动力和传动、机电液联合控制于一体的新型钻机。 2）具有全回转套管装置，压入套管和挖掘同时进行。 3）冲抓斗依靠吊机的大小与吊钩配合来完成对土层的冲挖作业。作业时，冲抓斗沿套管

全套管全回转钻机、旋挖钻机组合施工咬合桩施工工法

全套管全回转钻机、旋挖钻机组合施工咬合桩施工工法

一、前言全套管全回转钻机、旋挖钻机组合施工咬合桩施工工法是一种新型施工方法，结合了全套管全回转钻机和旋挖钻机的优点，能够提高施工效率，保证施工质量，适用于各类地质条件下的咬合桩施工。

二、工法特点该工法具有以下几个特点:1. 结合了两种钻机的优点，既能够实现全套管全回转钻机的连续挖掘和注浆，又能够利用旋挖钻机的高效率施工；2. 采用全套管施工方式，保护孔壁稳定，防止塌方和地层涌水；3. 可根据地层情况选择不同的施工工艺，适应不同地质条件下的施工需求；4. 施工过程中可根据需要进行组合，既可使用全套管全回转钻机单独施工，也可与旋挖钻机进行组合施工；5. 施工过程中可进行连续注浆，保证桩体的强度和稳定性；6. 施工速度快，效率高，适用于大规模的桩基施工。

三、适应范围该工法适用于各种地质条件下的咬合桩施工，包括软土地基、砂土地基、黏土地基、砂砾岩地基和软岩地基等。

四、工艺原理该施工工法的原理是通过全套管全回转钻机和旋挖钻机组合施工，实现咬合桩的连续挖掘和注浆。首先，利用全套管全回转钻机进行钻孔，同时进行连续注浆，保证孔壁的稳定和强度。然后，采用旋挖钻机进行桩身挖掘和混凝土灌注，形成咬合桩。

五、施工工艺1. 地质勘探，并根据地层情况选择合适的施工工艺；2. 确定钻机组合及施工顺序，准备施工设备和材料；3. 搭建施工平台和钻孔机组，进行预备工作；4. 开始钻孔，利用全套管全回转钻机进行连续挖掘和注浆；5. 钻孔至设计深度，进行清孔，保持孔壁的稳定；6. 安装咬合钢筋，进行钢筋连接和立模；7. 利用旋挖钻机挖掘桩身，并进行混凝土浇注；8. 桩身硬化后，拆除模板，整理桩顶，并进行下一桩的施工。

六、劳动组织在施工过程中，需要组织专业的施工队伍，包括机械操作人员、钢筋工、模板工和混凝土工等。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括全套管全回转钻机、旋挖钻机、模板、钢筋等。

1 工程概况

上海轨道交通7号线5标区间隧道采用f6 340 mm土压平衡盾构施工，在中山北路、镇坪路路口处，盾构要穿越f3 500 mm污水总管；下行线还遇到中山北路高架B32桥墩下的1根废弃的钻孔灌注桩（长37 m、直径1 m、C30的原承重桩；桩边线离f3 500 mm污水总管仅2.2 m），为顺利拔除该深桩基，又保证污水管线安全，还必须保证盾构顺利地在拔桩区域推进，难度非常大。

为确保拔桩期间高架道路顺利通行，在拔桩前，需先施工新的桩基和承台，搭设临时钢栈桥，使高架道路临时绕道，然后拆除拔桩区域部分高架桥，破除桩基上承台，再进行拔桩。

图1为污水管、隧道、桩的位置关系平、剖面图。

图1 污水管、隧道、桩位置关系平剖面图

⑴ φ3 500 mm污水总管为钢筋混凝土预制管（管壁厚33 cm，管节长3 m，F型钢板接头），管顶埋深6.2 m，管内有沼气；与桩净距2.72 m。

⑵ 需拔除已竣工13年的钻孔灌注桩，其直径为1 000 mm(设计值)，桩身自重达730 kN；桩身上部（25 m）主筋配置为8f20＋8f19，主筋抗拉极限为1 920 kN，下部（12 m）主筋配置为8φ19，主筋抗拉极限为910 kN；桩身被四周的土握裹着，若要顺利拔出桩基，必须克服较大的摩阻力（估算值为3 391 kN）。

⑶ 施工现场土层复杂，见表1。

表1 土层特征

层号 土层名称 含水量/% 重度/kN×m-3 孔隙比 塑性指数 液性指数 内聚力

/kPa 内摩擦角/(°) 标贯

/击 压缩系数/MPa-1 压缩模

量/MPa

② 褐黄～灰30.2 19.0 0.86 12.3 0.72 28.0 22 — 0.32 6.05 黄色粉质黏土

③1 灰色黏质粉土 33.8 18.5 0.97 — — 8.0 28 6.7 0.24 7.50

③2 灰色砂质粉土 33.0 18.5 0.93 — — 6.0 30 9.6 0.19 9.50