1工程概况
本工程盾构段下穿某河道，河道西堤岸的护堤桩与盾构段路线冲突，其中西岸平台高程为8.5m，盾构隧道顶高程约为一6. 2m，西岸灌注桩桩底高程为一15m。盾构机难以穿越河堤护堤桩，需对堤岸的护堤桩进行处理，整体处理思路是先加固、后拔桩、再恢复，主要任务是在确保堤防安全的前提下，置换现有堤岸护堤桩，使得盾构机顺利穿过堤基及河床。拔桩过程中保证堤岸的安全稳定至关重要，所以在本工程拔桩过程中对堤岸的位移进行跟踪监测并对数据进行分析是重要的工作，对于指导桩体的顺利拔出和对堤岸的安全稳定评估起到了关键作用。
拔桩场地内，地层结构自上而下为:①素填土(粉质粘土):灰黄，可塑，局部软塑，层厚0. 308. 80m ;①杂填土:褐色，主要为建筑垃圾，透水性大，厚度变化大，个别孔可见水泥大块，层厚0. 30 ~ 9. 80m ;②淤泥质粉质粘土:灰色，饱和，流塑，高压缩性，局部夹薄层粉土，层厚0. 6018. 0m ;③粉质粘土:灰褐色，饱和，软塑一流塑，最大可见厚度19. 20m，层顶埋深2. 80~29. 00m 。
2拔桩前地基加固处理
由于拔桩工程场地有限，首先需对桩周围进行围堰，用高压旋喷桩加固围堰土体，扩大加固施工场地;然后利用围堰，选择合适的机械进行托换钻孔灌注桩施工作业。
2. 1高压旋喷桩加固
采用的高压旋喷桩直径0. 6m，桩长18m，纵横间距800mm x 800mm，梅花形布置，西岸共196根。采用新二管法高压喷射，以大于35 MPa的高压水泥浆射流通过小1. 9mm的喷嘴喷出，水泥浆射流四周以压缩空气加以保护。随着喷管的旋转与提升，高压水泥浆射流冲切破坏土体，由于浆射流的能量较大，将水泥浆与粘土掺搅形成桩体;同时压缩气也起到升扬置换的作用，使切割的部分土体从孔口冒出，水泥浆与粘土混合物固结后，形成所需要的加固体。
2. 2托换钻孔灌注桩加固
西岸盾构隧道范围外(盾构隧道边线外1m)采用了9根、直径0. 8m、深23 m的钻孔灌注桩加固;盾构的内直径4000 mm、外直径4700 mm;盾构隧道范围内采用了6根、直径0. 8m、深12. 9m的钻孔灌注桩加固。桩顶设1. 5m x 0. 6m的钢筋混凝土联系梁。
3拔桩方法的选择
障碍桩拔除实质上是一个克服桩侧摩阻与桩身自重，将深埋于地下的桩(包括预制方桩、预制PHC管桩、钻孔灌注桩等)从土壤中拔出的过程。由于桩侧摩阻力与桩身自重非常大，特别是桩侧摩阻力很大，直接用日常起吊设备无法直接将障碍桩从地下拔出，素混凝土桩则更难拔出地表。而且在拔桩过程中，基桩很容易折断成多节，大大增加了拔桩的难度。因此，在障碍桩拔除之前，首先必须选用合适的方法，将桩土分离，消弹桩侧摩阻力，同时需要保证不把障碍桩折断或把己折断的桩控制在可分段拔除的措施内，确保后续工程能够顺利开展，然后再使用日常起吊设备将障碍桩拔出。通过对拔桩方法进行比选，结合本次工程施工工况及现场环境，选取套管法拔桩作为本次拔桩工程的拔桩方法。
3. 1套管法拔桩施工工艺
套管法拔桩施工使用的拔桩机采用工程钻机改装而成，其传递动力的钻杆是钢质套管。主要流程如下:①实施桩土分离时，将套管中心对准弃桩中心，在拔桩机动力的驱动下，慢慢利用泥浆正循环钻进，直至弃桩桩底;②桩土分离完成后，将套管提起，然后将拔桩用钢丝绳有套的一端，用细铁丝固定在套管底部的钻头上，钢丝绳的另一端则挂在钻机的提引器上，同时将套管的提缆钢丝绳挂在吊车的大钩上，在吊车的协助下，将套管与拔桩钢丝绳同步下放，直至套管下达到孔底为止;③通过第一步的桩土分离，灌注桩与土体间的摩擦阻力大大减小了，此时启动拔桩机的卷扬机，将拔桩钢丝绳提起收紧，使其与套管脱离而套住弃桩，待确认弃桩己被套住后，即可开始起拔;④当弃桩较长或起拔质量较大时，可在拔出一定长度后将弃桩断开，然后用吊车将弃桩移至指定地点弃置。如此重复上述套、拔、断、移作业，直至弃桩一节或多节完全拔出为止。
3. 2套管法拔桩的具体流程
套管钻进拔桩法进行拔桩的总体流程为:下套管实行桩土分离一拔桩一桩孔内浇筑砂浆。该方法采用的钢质套管内径1000mm，比弃桩桩径大300mm，钻头是在套管底部焊8~12枚合金钎头而成。
(1)凿除桩顶承台，人工挖孔揭露原有桩基
采用液压破碎锤凿除拟拔桩的桩顶承台，并人工挖孔埋设}2m、长为2~3m的钢护筒，使原桩的实施。
(2)作业平台搭设
拟用的GM-20型钻机长6m、宽3m，机械自重12. 5t，采用HW350* 350* 12* 19型钢及方木搭设作业平台(9m x 9m)，GM-20型钻机安装就位，调平，钻头对中拟弃桩中心，做好开钻准备。
(3)成孔工艺
用套管套住拟拔弃桩，用正循环回转钻及泥浆护壁法，通过逐节接长套管沿弃桩钻进，钻头钻进中切削下的土体、套管与弃桩间的土体经钻头搅拌后，绝大部分形成泥浆，余下的钻碴被泥浆挟带沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，实现弃桩与套管隔离、套管与弃桩周边土体隔离的目的。泥浆护壁施工对拟拔桩周围土体的稳定性没有影响。
当泥浆泵的压力和流量不能满足要求，套管钻进因排碴不良而不能达到设计深度时，可改用冲击成孔方法继续完成钻孔。每次加套管时，应仔细检查连接螺栓，确保紧固到位。为防止连接套管的法兰缝漏浆，应适当降低套管内泥浆压力，但也要保证泥浆有足够的循环压力，达到翻碴清孔的效果。泥浆循环过程中，需经二级净化，随时监控泥浆质量，定时清理沉淀池中的沉淀物。泥浆的控制指标为:粘度18%，含砂率不大于8%，胶体率不小于90%。
(4)弃桩拔除
成孔后，逐节取出孔内全部套管，拔出弃桩时，截断分节拔出。取套管及弃桩拔除时，需及时往孔内补灌泥浆，保持孔内水头高度，严防孔壁坍塌。泥浆的控制指标为:粘度30~32s，含砂率小于8%，胶体率大于85%~90 %。
(5)回填
基被揭露一定长度，便于钻孔准确定位和吊出作业根据盾构机要穿越桩基的时间分别采用M2. 5和M5. 0的砂浆回填。回填工艺采用水下砂浆灌注工艺。
4河堤监测数据分析
要拔除的护堤桩共六根，为直径0. 7 m的钻孔灌注桩，单排布置，桩距1. 5m。在拔桩影响范围内共布设了11个竖向沉降观测点和6个水平位移观测点，并分三个断面布点以便于数据的对比分析。第一个断面共8个竖向沉降观测点，即DA1DA8，距离拔桩断面最近距离为5m;第二个断面共6个水平位移观测点，包括DS1一DS6，分布在第一个断面和第三断面的中间部位，距离拔桩断面最近距离为10m;第三个断面共3个竖向沉降观测点，包括DA9一DA11，距离拔桩断面最近距离为15m。
4. 1河堤竖向沉降分析
竖向沉降监测采用了精密水准仪，并对观测点初始值进行了有效测量，使后续监测数据有较好的可比性。在施工期间，对各观测点沉降进行了实时监测并密切关注各点沉降变化情况，以便及时了解堤岸的稳定性情况。
4. 2河堤水平位移分析
河堤水平位移监测开始时间不同于竖向沉降监测开始时间，竖向沉降监测是从拔桩开始到拔桩结束后竖向沉降稳定为止，而水平位移监测开始时间主要是从高压旋喷地基加固开始到拔桩结束后水平位移稳定为止。
5总结
本工程采用套管法拔出护堤桩，通过对拔桩过程中堤岸竖向沉降和水平位移的监测，可以得出以下结论。
(1)套管法拔桩方法能够成功拔出河岸上的护堤桩，并且对河堤的安全稳定影响很小，为今后盾构穿越河堤的拔桩工程提供了经验。
(2)通过对拔桩过程中堤岸竖向沉降的监测可知，距离拔桩点越远堤岸竖向沉降越小，监测点处在多个拔桩点的影响范围内时，堤岸竖向沉降会产生叠加效应，处在拔除桩中轴线附近的点沉降较大，需加密监测频率。
(3)堤岸水平位移监测得知，最大水平位移点D S4的位移累计值为4mm，满足相关规范要求。可见，套管法拔桩方法对堤岸的水平位移影响很小，不会影响到大堤的安全稳定。
参考文献
[1]曹玉忠，刘建国，徐东.套管法拔桩施工对邻近箱涵的影响分析.城市轨道交通研究，2007, 10 (8)
