本發(fā)明專利涉及灌注樁清除的，具體而言，涉及高架橋下盾構(gòu)穿越區(qū)灌注樁清除施工方法。

背景技術(shù)：

1、為滿足城市交通通行需求，各大城市地鐵線路不斷拓展，地下隧道施工越來(lái)越普遍。在隧道盾構(gòu)施工過(guò)程中，盾構(gòu)線路與既有建筑物廢舊樁基沖突的情況時(shí)有發(fā)生。為確保項(xiàng)目盾構(gòu)隧道開挖的順利開展，盾構(gòu)施工前需在不影響周邊基礎(chǔ)設(shè)施安全的情況下將舊樁予以清除。

2、以廣州地鐵新建18號(hào)線南延段為例，項(xiàng)目隧道設(shè)計(jì)直徑8m，頂部埋深距地面約24m，按照規(guī)劃其盾構(gòu)線路將下穿南沙港快速路位于十六涌片區(qū)的高架橋段。南沙港快速路(橋)位于廣州市南沙區(qū)，于2004年建成通車，大橋承載著南沙港大量貨運(yùn)車輛的通行，日車流量高達(dá)14萬(wàn)輛次，該高架橋下方7m建有靈新大道，靈新大道修建時(shí)拆除了該路段的廠房建筑，盾構(gòu)路線與靈新大道原廠房的舊灌注樁基礎(chǔ)相沖突，新建盾構(gòu)穿越區(qū)與舊樁沖突數(shù)量共計(jì)83根，其中橋下低凈空范圍分布舊樁55根，舊樁為混凝土灌注樁，設(shè)計(jì)樁徑800mm、平均樁長(zhǎng)34m，舊樁基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度為c35，盾構(gòu)機(jī)極難掘進(jìn)穿越。

3、現(xiàn)在技術(shù)中，地下舊樁清除常規(guī)采用沖擊破碎、旋挖清除、全套管全回轉(zhuǎn)拔樁等方法。鑒于南沙場(chǎng)地為魚涌泥塘回填，若采用沖擊錘對(duì)舊樁進(jìn)行沖碎，沖擊過(guò)程容易造成塌孔，加之原有舊樁樁端入巖，且位于高架橋下，其沖擊造成的振動(dòng)和塌孔對(duì)上部橋梁基礎(chǔ)將造成不良影響。如采用旋挖鉆機(jī)施工，因低凈空旋挖鉆機(jī)扭矩較小，且舊樁較深，低凈空旋挖鉆機(jī)的性能清除舊樁速度慢、耗費(fèi)材料多。如采用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)拔除舊樁，同樣受低凈空環(huán)境限制，常規(guī)的拔樁作業(yè)無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)正常進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供高架橋下盾構(gòu)穿越區(qū)灌注樁清除施工方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，高架橋下地下舊樁清除困難的問(wèn)題。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，高架橋下盾構(gòu)穿越區(qū)灌注樁清除施工方法，包括以下施工步驟：

3、1)、根據(jù)盾構(gòu)路線，在高架橋下盾構(gòu)穿越區(qū)測(cè)量放線，確定舊樁樁位；

4、2)、履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)就位，所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的中部具有中心孔，利用低趴短臂履帶吊吊裝套管，所述套管穿過(guò)中心孔，且所述套管的底部抵壓在舊樁樁位上；所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)朝下切削，直至所述套管環(huán)抱在舊樁承臺(tái)的外周，所述舊樁承臺(tái)的外周與套管的內(nèi)側(cè)壁之間具有承臺(tái)間隔；

5、3)、利用低趴短臂履帶吊吊裝微型楔形釬錘，所述微型楔形釬錘由上至下嵌入至承臺(tái)間隔中，所述微型楔形釬錘被夾持固定在舊樁承臺(tái)與套管之間；利用履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)，直至所述舊樁承臺(tái)被扭斷，再將舊樁承臺(tái)從套管中取出；

6、4)、利用履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管繼續(xù)下壓切削土層，直至套管的底部下壓至設(shè)定距離，停止驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)，所述套管的下部環(huán)抱在舊樁的上部上；所述舊樁具有插入套管中的插入段以及位于套管下方的殘樁段，所述插入段的外周與套管的內(nèi)側(cè)壁之間形成樁間隔；

7、5)、利用微型楔形釬錘由上至下嵌入至樁間隔中，所述微型楔形釬錘被夾持固定在舊樁與套管之間，利用履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)，直至所述插入段被扭斷，再將插入段從套管中取出；

8、6)、重復(fù)上述施工步驟4)至施工步驟5)，直至殘樁段的長(zhǎng)度小于設(shè)定長(zhǎng)度以后，利用微型十字沖錘將殘樁段破碎呈碎渣，再利用微型沖抓斗將碎渣從套管中取出，所述舊樁樁位上形成待填孔；

9、7)、安裝灌注架、注漿導(dǎo)管，通過(guò)所述注漿導(dǎo)管往所述待填孔中回填水泥砂漿；

10、8)、起拔套管。

11、可選的，在所述施工步驟2)中，在舊樁樁位上吊放定位基板，再移動(dòng)所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，所述定位基板的中部形成有上下貫穿的定位孔，所述定位孔與中心孔上下對(duì)齊布置。

12、可選的，所述定位基板的頂部形成多個(gè)定位槽，所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)具有多個(gè)上下伸縮移動(dòng)的支腿；

13、在所述施工步驟2)中，將所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)移動(dòng)到設(shè)定位置后，多個(gè)所述支腿朝下伸長(zhǎng)移動(dòng)，直至所述支腿的底部抵壓在定位槽上。

14、可選的，所述套管包括多個(gè)上下連接的節(jié)管，相鄰的所述節(jié)管之間通過(guò)連接結(jié)構(gòu)相互連接；

15、在所述施工步驟4)中，利用履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管繼續(xù)下壓切削土層的過(guò)程中，所述套管具有延伸至中心孔上方的上延段，當(dāng)所述上延段的長(zhǎng)度小于50cm時(shí)，停止驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)，在所述上延段的外周上卷鋪防水膜，形成防水層，再在所述防水層上涂覆黃油，形成潤(rùn)滑層；利用低趴短臂履帶吊吊裝節(jié)管，并通過(guò)連接結(jié)構(gòu)將吊裝的節(jié)管與上延段的頂部相連接，所述防水層被夾持固定在上延段與吊裝的節(jié)管之間。

16、可選的，所述套管的底部設(shè)有多個(gè)切削靴，多個(gè)所述切削靴沿著套管的周向間隔布置；所述套管底部的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)內(nèi)刀頭，所述內(nèi)刀頭的內(nèi)端連接在套管的內(nèi)側(cè)壁上，所述內(nèi)刀頭的外端朝向套管的中心延伸布置；所述套管底部的外周加焊有凸出條，多個(gè)所述凸出條在套管的外周形成凸出網(wǎng)格；

17、在所述施工步驟2)中，所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)朝下切削的過(guò)程中，在所述內(nèi)刀頭的作用下，所述舊樁樁位上形成環(huán)形的承臺(tái)間隔；

18、在所述施工步驟4)中，所述履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管回轉(zhuǎn)朝下切削的過(guò)程中，在所述內(nèi)刀頭的作用下，所述舊樁樁位上形成環(huán)形的樁間隔。

19、可選的，在所述施工步驟3)以及步驟6)中，在套管朝下切削鉆進(jìn)的過(guò)程中，利用微型沖抓斗將套管中的土體取出；

20、在所述施工步驟3)中，所述舊樁承臺(tái)被扭斷后，利用微型沖抓斗將舊樁承臺(tái)取出。

21、可選的，在所述施工步驟3)中，所述舊樁承臺(tái)被扭斷后，在微型楔形釬錘的沖擊下，所述舊樁承臺(tái)中的承臺(tái)鋼筋呈顯露狀，通過(guò)捆扎承臺(tái)鋼筋將舊樁承臺(tái)吊出至套管外；

22、在所述施工步驟5)中，所述插入段被扭斷后，在微型楔形釬錘的沖擊下，所述插入段中的舊樁鋼筋呈顯露狀，通過(guò)捆扎舊樁鋼筋將插入段吊出至套管外。

23、可選的，所述微型楔形釬錘的外側(cè)形成有呈弧形的外側(cè)面，所述微型楔形釬錘的內(nèi)側(cè)形成有凹凸?fàn)畹膬?nèi)側(cè)面，所述外側(cè)面的兩側(cè)與內(nèi)側(cè)面的兩側(cè)分別相連接，沿著由上至下的方向，所述外側(cè)面朝向內(nèi)側(cè)面傾斜延伸布置；

24、在所述施工步驟3)中，當(dāng)所述微型楔形釬錘嵌入承臺(tái)間隔后，所述外側(cè)面抵接在套管的內(nèi)側(cè)壁上，所述內(nèi)側(cè)面抵接在舊樁承臺(tái)的外周上；

25、在所述施工步驟6)中，當(dāng)所述微型楔形釬錘嵌入樁間隔后，所述外側(cè)面抵接在套管的內(nèi)側(cè)壁上，所述內(nèi)側(cè)面抵接在插入段的外周上；

26、所述微型楔形釬錘的頂部設(shè)有用于與鋼絲繩連接的掛耳，在所述施工步驟3)中，通過(guò)鋼絲繩將微型楔形釬錘起吊至承臺(tái)間隔的上方，且使所述外側(cè)面與套管內(nèi)側(cè)壁緊密貼合后，釋放所述鋼絲繩，在重力的作用下，所述微型楔形釬錘由上至下嵌入至承臺(tái)間隔中；

27、在所述施工步驟6)中，通過(guò)鋼絲繩將微型楔形釬錘起吊至樁間隔的上方，且使所述外側(cè)面與套管內(nèi)側(cè)壁緊密貼合后，釋放所述鋼絲繩，在重力的作用下，所述微型楔形釬錘由上至下嵌入至樁間隔中。

28、可選的，所述微型楔形釬錘包括多個(gè)鋼板，多個(gè)所述鋼板之間相互焊接連接，所述鋼板的外端面形成有用于抵接在套管內(nèi)側(cè)壁的抵接面，多個(gè)所述鋼板的抵接面結(jié)合形成所述外側(cè)面，所述抵接面上設(shè)有具有彈性的反壓凸條；

29、在所述施工步驟3)中，所述微型楔形釬錘在重力的作用下嵌入至承臺(tái)間隔時(shí)，所述微型楔形釬錘受舊樁承臺(tái)抵壓，所述反壓凸條受力壓縮，在彈力的作用下，所述微型楔形釬錘的內(nèi)側(cè)面受力抵壓在舊樁承臺(tái)的外周上；

30、在所述施工步驟6)中，所述微型楔形釬錘在重力的作用下嵌入至樁間隔時(shí)，所述微型楔形釬錘受舊樁抵壓，所述反壓凸條受力壓縮，在彈力的作用下，所述微型楔形釬錘的內(nèi)側(cè)面受力抵壓在舊樁的外周上。

31、可選的，所述鋼板的內(nèi)端面形成有傾斜面，沿著自上而下的方向，所述傾斜面朝向抵接面傾斜延伸布置，多個(gè)所述鋼板傾斜面結(jié)合形成所述內(nèi)側(cè)面；所述鋼板的中部設(shè)有前后貫穿鋼板的貫穿孔，所述貫穿孔的外端貫穿抵接面，所述鋼板的內(nèi)端貫穿傾斜面；

32、所述反壓凸條具有嵌入至貫穿孔中的伸縮段；所述貫穿孔中設(shè)有移動(dòng)塊，所述移動(dòng)塊的內(nèi)端與伸縮段的外端相連接，所述移動(dòng)塊的外端設(shè)有朝向傾斜面布置的抵壓刀頭，所述移動(dòng)塊的上下兩端設(shè)有朝外凸起的凸塊所述貫穿孔中設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌中設(shè)有驅(qū)動(dòng)移動(dòng)塊復(fù)位的彈簧，所述彈簧的內(nèi)端呈固定布置，所述彈簧的外端抵壓在凸塊上；

33、在所述施工步驟3)中，所述微型楔形釬錘在重力的作用下嵌入至承臺(tái)間隔后，所述反壓凸條受套管內(nèi)側(cè)壁擠壓，所述反壓凸條受力壓縮，所述伸縮段朝向傾斜面變形延伸，驅(qū)使所述移動(dòng)塊朝向傾斜面移動(dòng)，所述凸塊擠壓彈簧變形，直至所述抵壓刀頭抵壓在舊樁承臺(tái)上；

34、在所述施工步驟6)中，所述微型楔形釬錘在重力的作用下嵌入至樁間隔后，所述反壓凸條受套管內(nèi)側(cè)壁擠壓，所述反壓凸條受力壓縮，所述伸縮段朝向傾斜面變形延伸，驅(qū)使所述移動(dòng)塊朝向傾斜面移動(dòng)，所述凸塊擠壓彈簧變形，直至所述抵壓刀頭抵壓在舊樁的上；

35、當(dāng)所述微型楔形釬錘從承臺(tái)間隔或樁間隔中取出時(shí)，在彈力的作用下，所述彈簧抵壓凸塊朝向抵接面移動(dòng)，所述移動(dòng)塊擠壓伸縮段變形縮短，所述反壓凸條朝外擴(kuò)張變形。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的高架橋下盾構(gòu)穿越區(qū)灌注樁清除施工方法，采用的履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，通過(guò)履帶自行走機(jī)構(gòu)，無(wú)需大型吊車配合即可自由移動(dòng)準(zhǔn)確就位，舊樁清除過(guò)程采用低趴履帶吊和經(jīng)改制的微型沖抓斗、微型十字沖錘、微型楔形釬錘、實(shí)現(xiàn)低凈空條件下無(wú)障礙施工，確保施工正常開展。并且，履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)就位快捷高效；采用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)將套管下沉套住舊樁，通過(guò)微型楔形釬錘卡入承臺(tái)間隔、樁間隔的空隙，履帶式全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)配合轉(zhuǎn)動(dòng)并將舊樁承臺(tái)、插入段扭斷，再借助微型沖抓斗或低趴短臂履帶吊將斷樁拔出，整體清障效率高。

37、接著，舊樁清除全程采用套管跟進(jìn)，通過(guò)測(cè)量拔出插入段長(zhǎng)度，判斷套管內(nèi)殘樁段情況，當(dāng)慘樁段長(zhǎng)度較短時(shí)，由微型十字沖錘與微型沖抓斗在套管內(nèi)反復(fù)沖抓，取渣，確保清障完全徹底，為后續(xù)盾構(gòu)穿越掃清障礙。并且，施工過(guò)程通過(guò)全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管超前鉆進(jìn)套住舊樁，全程隔絕孔內(nèi)作業(yè)對(duì)橋基造成過(guò)大擾動(dòng)。清除舊樁完成后立即在孔內(nèi)填灌超緩凝水泥砂漿，對(duì)場(chǎng)地再次加固，確保了橋基的安全穩(wěn)定。