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TRD工法新技術
  TRD工法又稱爲“深層地下水泥土連續牆工法”或“渠式切割深層攪拌地下水泥土連續牆工法”,無縫水泥土牆具有極佳的止水效果,兼具擋土功能,取代地連牆、灌注樁、三軸攪拌樁(SMW工法)等圍護結構,可廣泛適用于地下室開挖、地鐵、隧道、水庫、圍堰、填埋場等。
  一、TRD工法工藝簡介
  TRD工法是一種在地面上垂直插入鏈鋸型刀端口,連接刀鏈鋸,在其側面移動的同時,切割出溝體並注入固化液使之和原位土混合,並進行攪拌,形成等厚的水泥土地下連續牆,起到止水的功能。再插入H型鋼等芯材,形成剛性擋土牆,起到擋土的功能。

图1  TRD工法示意图
  TRD工法施工三步施工法:第一步橫向前行時注入切割液切割,一定距離後切割終止;主機反向回切(第二步),即向相反方向移動;移動過程中鏈式刀具旋轉,使切割土進一步混合攪拌,此工況可根據土層性質選擇是否再次注入切割液;主機正向回位(第三步),箱式刀具底端注入固化液,使切割土與固化液混合攪拌。施工主要工藝流程圖如下:機械組裝﹥放樣複核﹥樁機定位﹥打入切割箱﹥先行挖掘(注入切削液)﹥回撤挖掘﹥攪拌成牆(注入固化液)﹥插入H型鋼﹥拔除型鋼。

图2  TRD工法施工步序
  二、質量保證措施
  2.1  TRD墙体搅拌施工
  爲確保工程質量,達到設計要求,嚴格按照施工設計圖控制生産要素及施工過程:
  1、原材料質量控制措施
  (1)到場材料必須具有符合要求的合格證書等相關材料,複試合格後方可用于工程。
  (2)水泥應符合規範要求,到工地後必須進行複檢,檢驗合格的方可使用,水泥在運輸和儲存過程中應有防雨、防潮措施,變質結塊的水泥嚴禁使用。
  (3)項目部派有專門材料員,對水泥的采購提前訂購,確保施工期間水泥的供應。
  (4)無轉角處外延不小于500mm,停打回行切割不小于500mm。
  2、水泥土牆質量控制措施
  (1)施工過程控制,做好施工記錄,要實事求是,嚴禁事後追記;
  (2)現場技術員對每幅樁進行標高測量,提前做好記錄,確保鑽進深度達到設計要求;
  (3)水泥摻入量及水泥漿液的水灰比控制;
  檢查數量:按台班檢查,每台班不應少于3次;
  檢查方法:漿液水灰比用比重計抽查;水泥摻入量使用計量裝置檢查。
  (4)施工過程中停水、停電控制
  施工过程中因水电问题导致不能正常施工,停歇时间≥20 min时,需要把钻杆、铣头提到地面,等水电正常时,在继续施工。在提钻注浆时出现此问题,水电正常后,下钻至原施工标高以下1—2m处在继续注浆提钻。
  (5)基坑開挖前檢驗水泥土地下連續牆強度,強度指標應符合設計要求。牆體強度宜采用漿液試塊強度試驗確定,也可以采用原位鑽芯強度試驗確定。抽檢數量不應少于總牆段數的2%。
  2.2  H型钢施工
  H型钢使用前,在距型钢顶端处开一个中心圆孔,孔径约8㎝,并在此处型钢两面加焊厚≥12㎜的加强板,加强板尺寸400㎜×300㎜,中心开孔与型钢上孔对齐。若所需H型钢长度不够,须进行拼焊,焊缝应均为坡口满焊,焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。且根据设计要求,本支护结构的H型钢在达到工况要求后须全部拔出回收。H型钢在使用前必须涂刷减摩剂,以利拔出;要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。 根据甲方提供的高程控制点,用水准仪直接控制型钢插入标高。
  三、TRD工法技術特點
  TRD工法設備特點:
  (1)適用範圍廣,整機高度僅10.1m,特別適宜架空高壓線下方等高度受限部位施工;
  (2)超群的設備穩定性,通過低重心設計,與其他方法相比,機械設備的高度大大降低,施工安全性提高;
  (3)高精度施工,在水平方向和垂直方向可以進行高精度施工;
  (4)連續牆深度方向的品質均一,離散性小;
  (5)適應地層比較廣,對硬質地層(硬土、砂卵礫石、軟岩等)具有良好的挖掘能力;
  (6)止水性能優異,牆體等厚,無縫聯接;
  (7)通過角度調節,可施工斜牆;
  (8)優良的環保性能,節省材料。
  2.1 与传统工艺比较
  TRD工法樁基設備最大高度10m,施工深度可達60m;相比于三軸攪拌樁(SMW工法),TRD工法是等厚的連續牆體,止水效果好(無縫、無缺陷);相比于地連牆和灌注樁,TRD工法泥漿排放少、施工速度快(一晝夜施工10~20延米)、節約成本(造價降低20%~50%)。



图3  TRD工法设备

图4 三轴工法与TRD工法对比
  2.2 喷浆搅拌方式
  TRD工法將外摻劑(水泥、膨潤土等)與地基土原位攪拌,無需額外設置外摻劑攪拌池,無需對已攪拌水泥土漿取灌,減少外摻劑溢出汙染,對土體充分切割攪拌確保與外加劑均勻拌合,牆體不含土體團塊,提高抗滲性。



图5 原位喷浆原位搅拌
  2.3 纵向均质成墙
  TRD工法采用鏈條沿刀具轉動,帶動水泥土漿上下攪拌,可保證全深度、全斷面水泥土漿均勻性,絕無SMW工法的牆體分層現象。


图6 竖向切割方式
  2.4 横向均质成墙
  水平推進切割確保了無縫隙,無SMW工法中樁體開叉的情況,無地下連續牆常出現的接縫處漏水現象。

图7 水平切割方式
  2.5 高精度
  實時隨鑽測量,全過程全自動垂直度控制,采用激光經緯儀控制牆體中心線,誤差±25mm以內。



图8 水平切割方式
  2.6 对环境影响小
  TRD施工爲全地下攪拌施工,設備噪音小、振動較小、適應狹小施工空間。

图9 适应复杂环境
  2.7 适应复杂地层
  TRD工法與旋挖鑽機、高壓選噴樁機等設備組合施工,可適應各類複雜地層,可進入基岩,確保止水效果。TRD工法適應的地層有:淤泥、粘土、粉土、砂土、礫石、卵石、強風化和中風化岩層。



图10 复杂地层
图11 置换出的卵石



图12  TRD搅拌浆液
图13  TRD墙体
  四、應急措施
  1、施工現場應配備一定數量的搶險設備和材料(如砂袋、水泥、噴漿機、鋼筋、水玻璃等)。
  2、整個基坑土方開挖及地下室施工過程中,每天24小時應有專人注意觀察各階段圍護牆是否有水滲出,如有應立即采取堵漏或外排水措施。
  3、施工期間如出現地下水位高于基坑底面,影響施工或基坑安全,則應根據實際情況增加排水措施。
  4、現場應配備砂袋、鋼管、水泥、挖掘機、推土機、鋼筋、水玻璃、高壓注漿機等。
  5、應急小組成員在土方開挖期間晝夜值班,配合基坑監測工作,進行基坑周邊的巡查,爲預防突然坍塌事件事件,保證工程質量及人身安全。施工現場配備足夠數量的松木樁、型鋼、快幹水泥堵漏王、沙包等材料,現場配備充分可隨時調遣的勞動力和機械設備,電工分批輪流值班。
  6、若支護樁間出現滲漏水、土流失,如漏點不大,可采用導管引流後用高強快凝素混凝土封堵;對漏點較大時可采用鋼絲網噴射混凝土封堵或先采用木樁強行打入兩樁縫隙再澆快凝混凝土封堵;當水土流量較大時,除采取前述方法外,再灌注速凝漿液等措施對圍護體補強,阻止水土流失。
  五、安全生産、文明施工、環境保護保證措施
  1、現場成立安全生産文明施工領導小組,落實建設方各項指令,解決遇到的問題和部署施工;
  2、進入施工現場必須帶好安全帽,泥漿池、排汙池四周設置圍欄,欄杆材料選用腳手架,防護高度應有一米左右。泥漿泵架設在泥漿池中的長枕木上,操作區搭設木板等操作台,設扶手欄杆,並保持幹淨,防止操作人員滑入泥漿池中;
  3、及時清運廢漿、渣土、垃圾,清運廢漿、渣土、垃圾時應設置可靠的防止滴漏飛揚的措施,並盡可能安排在晚間進行;
  4、爲保持環境衛生,避免運土車發生遺灑,自卸車采用有頂蓋式,並在出口處鋪墊濕草袋,防止泥土被帶出,同時利用高壓水泵沖洗車身。
  六、南昌地區典型案例
  南昌華茂廣場
  1.工程概況
  該項目爲大型購物中心,地上4層,設3層(局部兩層)地下室,采用機械鑽孔樁基礎。基坑開挖深度15.1m(局部11.5m),平面接近長方形,長邊約224m,短邊約81m,周長約600m,平面面積約20000m2。
  場地西側和南側爲住宅樓(27~33層,一層地下室,采用鑽孔樁基礎),本項目地下室外牆與住宅樓的距離爲12~20m。場地北側和東側爲城市道路,地下室外牆往東30m外爲地鐵2號線盾構隧道。地下室于東北角與地鐵出入口連接。
  2.水位地質條件
  地表以下11m爲素填土和粉質粘土,其下依次爲中砂、粗砂、礫砂、強風化砂礫岩、中風化砂礫岩等。粉質粘土層爲灰黃或灰褐色,軟~可塑,韌性和幹強度中等,搖震反應無,全場均有分布。砂層飽和,稍密~中密,成分以石英和雲母爲主,滲透系數爲0.05~0.12cm/s。砂礫岩爲紫紅色,粗粒結構,厚層狀結構。泥質膠結,礦物成分主要有石英、長石、岩屑等,屬軟質岩,岩石泡水易軟化,失水易幹裂。對工程影響較大的地下水位賦存于砂土中的孔隙性潛水,勘探期間測得穩定地下水位埋深10.0~13.8m,地下水與贛江水力聯系密切,汛期接受贛江補給且具有一定的微承壓性質。
  3.圍護方案
  南昌華茂廣場项目支护方案采用850厚水泥搅拌连续墙(TRD)内插H700x300x13x24型钢兼作围护结构和止水挡土帷幕,考虑其主要土层为粗砂,桩底进入强风化粉砂岩,基坑挖深15m,TRD帷幕深22~25m(图12所示)。

图12  围护结构剖面图



图13  南昌华茂广场
  4.工藝優勢
  1)本項目中,TRD水泥土牆均勻等厚成牆。作爲止水帷幕,滲透系數小于3×10-7cm/s,本工程全周期中未出現牆體破裂漏水情況,有效起到止水作用。
  2)型鋼間距600mm,使用複雜地層施工新工藝,可以使型鋼圍護樁底插入強風化粉砂岩,具有較高安全冗余度,基坑全壽命周期側向位移在設計標准之內,安全可靠。
  3)全部型鋼圍護樁可以拔除回收,不會滯留地下形成障礙物,有利于地下空間的二次開發,對比傳統鑽孔灌注樁施工方法,本項目工節約使用土地資源達8.6%。
  4)在节能环保要求上,通过对比钢筋混凝土钻孔灌注桩工艺,TRD工法平均节能比可达32.3%、节水比可达19.3%、减排比可达37.3%(碳排放)、泥浆减排比70.6%、粉尘浓度减低比29.5% 、垃圾减排比87.8%、噪声减低比52.9%、工业化率可达45.4%。施工现场整洁,符合文明施工各项要求。

浙公网安备 33010402003680号