随着我国经济的快速发展和人口城镇化进程的不断加速，为缓解城镇交通和环境压力，隧道和地下工程建设必然进入高峰期，盾构下穿既有建筑物、桥梁和河流等情况越来越多，难免会遇到地面废弃建筑物遗留的桩基工程，为保证施工顺利进行，必须在盾构穿越前进行拔桩作业。按施工机理拔桩工艺分为直接法和减阻法，其中直接拔桩通常指的是千斤顶法，但是单纯使用这种方法拔桩时容易发生断裂，不适用于分段焊接的弃桩［1］。减阻拔桩通常包括套管钻进拔桩、全回转机拔桩法、振动沉管拔桩法和高压旋喷拔桩法，其中套管钻机在国外已经有60多年的历史，是钻孔施工中较为成熟的方法，在我国最早在1996年应用于南京下关电厂输煤廊道的施工中［2］，施工效率高；由于全回转钻机设备庞大，在桩基拔出数量不多时造成施工成本高，限制了其应用范围；而振动沉管法多适用于桩径小于0.7 m的弃桩，并且其对周围环境的影响较大［3］；高压旋喷法则存在桩土分离不彻底影响施工效果的风险［4］。

本文以某市市政隧道施工为工程背景，为解决作业空间受限区域的既有灌注桩拔除施工难题，提出采用旋转钻机配合套管钻头的拔桩工艺，并在盾构穿越期间对各项掘进参数进行监测，以期为同类型的工程施工提供借鉴与参考。

1 工程概况

  

图1 河流北岸既有防护结构图Fig.1 Existing protective structures of north bank of river

本工程盾构段施工需要在800～850环管片位置下穿河流北岸的既有防护结构，既有防护结构为2排桩径为1.0 m钢筋混凝土灌注桩，桩间距1.5 m，排距1.4 m，桩长20 m，桩底标高-14.6 m，低于管道设计标高，因此，施工前需拔除既有灌注桩。待拔除的支护桩面向河流、背靠明代城墙，位于岸坡坡脚，河流北岸岸坡段线路穿越地层主要为强风化粉砂质泥岩、含卵砾石粉质粘土、淤泥质粉质粘土。拔桩段岩层厚度约9～10 m，富存基岩裂隙水，在动力作用下淤泥质粘土结构易破坏，拔桩效果直接影响后续盾构的顺利推进。河流北岸既有防护结构如图1所示。

在南唐后主李煜的多首词中，多次提到凭栏意象，大部分意象是出于南唐亡国之后。李煜在北宋被囚禁期间所写的词，也算所谓的国破家亡之情。如“凭阑半日独无言，依旧竹声新月似当年”“独自莫凭栏，无限江山”“雕栏玉砌应犹在，只是朱颜改”“多少泪珠何限恨，倚栏杆”，这些诗句无一例外寄托着作者的家国之思，对故国的思念。李煜被宋朝俘虏，“日夜泪洗脸”。李煜体会到人生不可预知的苦难的悲哀，用鲜血和泪水书写了亡国的悲痛和遗憾。王国维曾经说过，“词至李后主而眼界始大，感慨遂深，遂变伶工之词而为士大夫之词”。

2 拔桩工艺与流程

2.1 拔桩工艺选择

本盾构工程施工场地受限制，且桩周围土质条件特殊，为较为松软的砂质泥岩，不适合用全回转钻机，考虑使用设备相对简单，占地小的施工设备。从改进现有的拔桩施工技术出发，采用旋转钻机配合套管钻头的工艺实现灌注桩拔除。

（1）设备简单：旋转钻机配合套管钻头拔桩所需主要设备包括旋转钻机、套管、钻头、泥浆泵、25 t汽车吊，设备简单。

（2）操作方便、安全风险低：拔桩所用设备小巧、简单，旋转钻机可步履式行走，无需大吨位吊车起吊；桩基拔除时采用钻机自身卷扬机起吊，吊起后截断分节吊出，相比全回旋钻机拔桩起重吊装安全风险低。

（2）平台搭设、钻机就位。钻机施工平台采用40B工字钢搭设，间距1.5 m，工字钢之间设纵向连接件，保证平台刚度；钻机放置于工字钢平台上，调整钻机位置保证钻杆和需拔桩基中心重合；安装第一节套管钻头，确保桩中心、套管中心、钻杆中心重合［6］。

（4）施工成本低、效率高：与全回转钻机拔桩相比，旋转钻机配合套管钻头拔桩所需设备小巧、施工工艺简单，施工成本低。

旋转钻机配合套管钻头拔桩工艺的具体施工流程见图2。

2.2 拔桩设备选型依据

拔桩施工过程中的最大回转阻力矩要和最大启拔重量、钻机自身的最大扭矩及卷扬机提升力等几个参数相匹配。本次拔桩施工采用GM-20A型钻机，钻机参数如表1所示。

 

表1 GM-20A型钻机参数Tab.1 Specifications of GM-20Adrilling machine

  

序号1 2 3 4 5项目最大钻孔直径最大扭矩钻孔深度最大加压力给进行程指标2.0 m 40 kN·m 80 m 100 kN 400 mm序号6 7 8 9 1 0项目主卷扬机提升力副卷扬机提升力提升速度移动行程钻机重量指标45 kN 30 kN 0.68～5 m/s 1 500 mm 12 500 kg

选型依据如下：

（1）转阻力矩计算

 

本所拔桩基直径为1.0 m，地层为粉质粘土、强风化粉砂质泥岩，式中：MTP为回转扭矩值；D为套管外径，取1.2 m；f1、f2为套管与地层摩擦系数，取f1=0.075，f2=0.25［5］；ρ 为地层土的平均密度，ρ=2 100 kg/m3；取g=10 m/s2；h为套管下沉深度；ϕ为土内摩擦角，取ϕ=23°；C为地层粘聚力，取C=30 kN/m2；Q为轴向荷载，取3.5 kN/m。

式中：G为弃桩起拔质量；D为弃桩直径，取1.0 m；h为弃桩长度；ρ1位桩钢筋混凝土线密度，取每延米2.6 t/m；ρ2为孔内泥浆密度，约每延米1.3 t/m。

钻机就位后，钻机两侧平台上采用50 mm厚木板铺设，保证操作人员安全；钻进时基槽作为泥浆池使用，必须在四周设置硬质有效防护，确保操作人员安全。

各参数取值如工况a，经试算，直径1.0 m桩基，长度30 m时启拔重量51.5 t，已超过钻机主卷扬机最大提升力45 t，此时需要借助吊车共同完成吊装；本工程长度20 m，钻机提升高度满足要求。

a.桩体全部浸没在泥浆中

 

经计算，在此工况下经过试算，当最大钻进深度为30.5 m时，钻机回转矩为38.5 kNm，基本达到最近最大扭矩。本工程灌注桩直径为1.0 m，长度为20 m，显然满足要求。

经试算，直径1.0 m桩基，长度30 m时启拔重量44.1 t，接近钻机主卷扬机最大提升力45 t；本工程长度20 m，钻机提升高度满足要求。

b.整桩未截断前桩头起吊至钻机最大提升高度：整桩未截断前，第一次起吊桩头达到最大提升高度时，桩头距泥浆面距离按5 m计算，此时启拔重量：

 

对于成长期企业，其产品和技术逐渐被市场认可，产品扩张迅速，此时企业会更加需要现金流以维持产品的不断扩张，为获取外部投资者的资金，企业会注重与外部投资者的信息对称，以期通过碳信息披露增强企业的透明度，降低企业的外部融资约束。据此，提出假设3。

2.3 拔桩工艺流程

本区位于永平—寻乌NNE向断裂带、鹰潭—安远NNE向大断裂带、沙地—石城东西向大断裂三者的交汇部位，以NNE向、EW向、NE向断裂构造发育为特征，断裂具多期活动特征。

（1）基槽开挖、桩头暴露。测量放样确定需拔除桩体位置，然后开挖基槽，基槽宽度以桩径配合1.5 m为宜，方便操作人员对准桩位、接长套管及捆绑桩体；基槽底低于桩顶0.3 m、深度3～3.5 m为宜，便于套管钻头和钻杆连接。基槽开挖完成后，需拔除桩体桩头完全暴露，便于测量复核及套管钻头钻进。

当前大合同货源到港较为缓慢，港口钾可售现货较为紧俏；青海地区厂家库存维持低位，边贸钾到货量较少；虽实际需求无明显起色，但贸易商对钾肥后市看好，国内钾肥价格维持高位。下游复合肥企业陆续召开冬储订货会，冬储潜在需求正在释放，国内钾肥价格存在上涨可能；国际钾肥中后期订单主要以中国、印度合同订单为主，价格可能趋稳。综上预计，短期内国内氯化钾价格将守稳盘整，重点关注港口钾到货速度及到货量。

（3）施工作业面小：旋转钻机体积小、自重轻，采用泥浆正循环钻进，无需钻进平台提供很大反力，故该工艺施工作业面小，对场地要求低。

在基槽内配置泥浆，泥浆密度1 300 kg/m³左右、泥浆黏度30～32 s（标准漏斗）、含砂率＜8%，泥浆数量为桩体的1.5～2.0倍。钻进时不定期检测泥浆各项指标，确保泥浆符合要求［7］。泥浆在拔桩施工中的作用包括：保护孔壁稳定、防止塌孔；携排钻渣至孔外；冷却钻具，延长使用寿命；减轻桩体启拔重量。

（2）钻机卷扬机启拔重量计算。钻机卷扬机启拔重量按2个工况计算，工况a为桩体全部浸没在泥浆中，工况b为整桩未截断前桩头起吊至钻机最大提升高度，两种工况计算时均需考虑桩体在泥浆中的浮力。

  

图2 工艺流程图Fig.2 Process flow chart

（3）套管钻进、桩土分离。套管和钻杆作用一样，钻进时传递动力，具体结构如图3所示。套管采用12 mm厚螺旋管焊接而成，直径比需拔除桩体大0.2 m，每节长3 m，两节采用法兰连接，法兰下0.5 m处设卡箍一道，便于钻机操作台固定套管。

钻头和套管一样，采用12 mm厚螺旋管焊接而成，直径和套管一致。底部设8～12枚合金钻头，并设3个三角形出水口，出水口底宽100～150 mm，高150～200 mm。外围设置4组合金刀，钻进过程中保护法兰免受磨损，并在套管与周围土体之间形成环形空腔，便于泥浆循环与流动。

(4)2000年运营指南中“计算机通信”领域仅是为了信息交流而进行的教学设置；2005年运营指南为培养虚拟空间的主导者和创作者开创了信息的新领域；2015年则要求学生学习计算机设备的构造和操作原理，并能够运行基本的传感器程序，还要求学生了解计算机工作原理和汇编，为其他课程的学习和数字化学习奠定基础。从计算机在教育领域所扮演的这一系列角色演变过程中不难看出，学校教育不仅要教会学生什么是计算机以及计算机的基本理论与操作，更重要的是培养学生利用计算机开展深入学习的能力，这不仅适应提高学生信息素养的教学目标，还符合培养创新人才的时代主题。

钻头及套管在桩体四周钻进，钻头切削桩体周边土体形成泥浆，泥浆冲刷桩体周边土体［8］，将桩和周边土体剥离。泥浆循环钻进，将切削下的钻渣携带至孔外，钻进至桩底标高以下，桩体四周及底部和周边土体完全剥离，此时钻进结束。

假设入侵者在达成攻击目标之前，会针对脆弱性总变换空间S发起穷举性攻击，直到入侵成功.根据式(4)，当nτ

  

图3 套管、钻头结构图Fig.3 Structure diagram of casing and bit

（4）桩体分段拔出。桩体和周边土体剥离后，成自由状态矗立于孔内，采用吊车配合钻机自身卷扬机将桩体分节拔出，操作要点如下：①桩体完全剥离后，分节拆除套管及钻头；②套管拆除完成后，采用钢丝绳将桩体套住，利用钻机自身卷扬机提升桩体，提升高度不大于钻机机架高度。提升完成后，在平台下用钢丝绳套牢桩体，然后把钢丝绳固定于机架上；③两道钢丝绳均固定完成后，采用风镐将桩体四周砼剥除，然后烧断桩体纵向钢筋，把桩体截断；④桩体截断后，采用汽车吊将截断桩体吊出，然后重复“套、拔、断、移”，直至桩体全部拔除结束［9］。

（5）砂浆回灌。桩体拔除完成后，采用M1.5砂浆回灌封孔。能保证孔位及周边土体稳定，不塌方；保证盾构、顶管掘进至拔桩位置时不发生冒浆现象；封堵砂浆强度不得高于盾构、顶管机刀盘破岩强度，以免掘进困难。

拔桩各阶段施工现场情况如图4所示。

有媒体称，2018年度中关村论坛上，雷军透露，小米的国际化越来越顺利，目前已经进入82个国家市场，国际化收入占比已经超过36%。他在第五届互联网大会上也明确提出了5G商用手机的发布时间——将于明年三四月份在欧洲发布。

  

图4 拔桩施工实施现场Fig.4 Site of pile pulling construction

2.4 施工控制要点

旋转钻机配合套管钻头拔桩施工，在钻进前必须仔细检查钻机对中与调平，这是保证套管钻头顺利钻进至桩底的基础。桩基必定存在垂直度偏差，偏差值大于套管与桩体之间间隙时，桩头将“啃食”桩体。钻进时利用套管与桩体之间的间隙与钻机自身的调整机制，不断调整钻进位置，操作人员要随时观察钻进情况，发现钻头“啃食”桩体时及时调整钻机角度以适应桩体位置，若桩垂直度偏差过大，钻头可能将桩体切断，此状况需调整拔桩工艺。

叶霭玲说，白丽筠是个大美人嘛，追她的人不要太多喔。你看到她骑电动车可真稀罕。要不是到半边街那条狭窄的老街去，她在大马路上总是开宝马的。

3 盾构下穿河流岸坡掘进监测

外河流北岸岸坡地层条件一般，在桩基拔除后，盾构掘进通过时的掘进监测结果表明，，各项参数均处于正常水平。以盾构管片环为单位，下穿河流岸坡段盾构推进压力、土仓压力、刀盘扭矩、贯入度的掘进参数控制结果如图5所示。

(2)上海市住房市场杠杆率的测度与预测。 分析住房杠杆率的通用指标是房贷余额/GDP。结合国际住房杠杆率案例，笔者把住房杠杆低风险临界值设定为40%，高风险临界值设定为103%。[注]2000年以前美国房贷余额/GDP基本稳定在40%左右。2007年底,美国住房抵押贷款占美国GDP的比例高达103%；日本房贷余额2001年到2015 年，一直稳定在36%左右，最高在 2007 年达到37.71%。笔者的调研发现上海市住房市场杠杆率从2015年进入低风险区，2016年、2017年进一步提升，如图22实线所示。

  

图5 掘进监测结果Fig.5 Results of driving monitoring

 

表2 掘进监测统计结果Tab.2 Statistical results of driving monitoring

  

参数统计量平均值中位数众数标准差变异系数偏度峰度最大值最小值盾构推进压力/MPa 7 7 7 0.530 0.074 0.135 0.410 8 6土仓压力/MPa 0.12 0.12 0.11 0.023 0.192-0.187 3.260 0.2 0.05刀盘扭矩/（kN·m）178 176 172 25.677 0.144 0.875 0.749 244 140贯入度/（mm·r-1）11.6 11.7 8.6 4.908 0.422 0.192-0.221 23.5 1.4

从统计图表2可以看出，在下穿河流北岸岸坡桩基位置时，盾构推进压力、土仓压力、刀盘扭矩在整个掘进都控制在一定范围内，避免了大范围波动。盾构推进压力控制在6～8 MPa；土仓压力基本控制在0.07～0.16 MPa；刀盘扭矩在150～250 kN·m，与其他段掘进时基本一致。

4 结论

本工程利用旋转钻机+套管钻头的施工技术成功拔除灌注桩，该工艺具有设备简单、操作方便、安全风险低、施工作业面小、施工成本低、施工效率高的优势。通过计算，待拔桩需要的大扭矩为38.5 kN·m，对于桩体在浸没泥浆中和整桩未截断前桩头起吊这两种情况，分别需要44.1 t和51.5 t的起拔重量，采用GM-20A型钻机配合吊车可以完成拔桩施工。通过分析盾构穿越桩基期间的监测结果可知，本桩基拔除施工达到了预期效果，满足施工要求。

参考文献：

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［2］姚先力.南京地铁二号线拔桩施工中套管钻进拔桩法的应用［J］.隧道建设，2010，30（1）：48-52.

［3］刘爽.浅谈地铁工程拔除已有桩基的施工方法及主要问题处理［J］.工程管理，2017，（33）:45-46.

［4］孙立宝，王云春.套管钻进拔桩法及其工程应用［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2009，36（9）:59-63.

［5］计胜利，郭威，张晓光，等.卵砾石地层潜孔锤同心跟管钻具的研究［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2006，33（7）:52-55.

［6］李建文.全套管全回旋钻咬合桩的应用研究［J］.四川建材，2014（2）:199-201.

［7］曹建军，冯寿兆，李轼.套管法拔除护堤桩对河堤影响的研究［J］.工程勘察，2015，43（4）:12-15，37.

［8］易定达，刘坚.小断面泥水盾构穿越三汊河堤防施工技术［J］.隧道建设，2011，31（s2）：113-119.

［9］吴列成，卢鸣，徐耀斌，等.隧道断面内桩基处理及盾构穿越施工技术［C］//2005上海国际隧道工程研讨会.上海，2005.