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TRD工法(等厚度水泥土搅拌连续墙工法)完整施工顺序介绍-项目经验
成墙取芯
芯 样 抗 压 试 验 报 告
14d、40d取芯结果显示,14d取芯强度普遍大于0.5mpa,40d取芯强度普遍大于0.8mpa, 且搅拌均匀性较好,水泥土离散性较低,整体强度较稳定。
芯 样 抗 渗 试 验 报 告
14d、40d的芯样渗水结果显示,14d、40d芯样抗渗系数普遍在10-6等级,同时,40d的抗 渗系数离散性也较小。
TRD-Ⅲ施工机械
TRD工法原理
通过动力箱液压马达驱动链锯式切割箱,分段连接钻至预定深度, 水平横向挖掘推进,同时在切割箱底部注入固化液,使其与原位土 体强制混合搅拌,形成的等厚度水泥土搅拌墙,也可插入型钢以增 加搅拌墙的刚度和强度。
该工法将水泥土搅拌墙的搅拌方式由传统的垂直轴螺旋钻杆水平分 层搅拌,改变为水平轴锯链式切割箱沿墙深垂直整体搅拌。
本工程 TRD先后穿过①杂填土层、②-1粉质粘土夹粉土、②-2粉质粘 土与粉土、粉砂互层、③-1细砂层、③-1a粉质粘土、③-2细砂层、③2a粉质粘土、④中细砂夹卵砾石层、⑤强风化泥岩层、⑥中风化泥岩 共计10层地质层,其中③-2、④、⑤、⑥这四层标贯较大,细砂层最 大N值达40~50,此四层土是本工程TRD施工的关键、下切割箱和先行 挖掘难度较大,对机械的损伤和正常的损耗也很大。
1循环:切割箱钻至预定深度后即开始注入固化液向前推进挖掘搅拌成 墙。
使用3循环或1循环施工方法的判断依据是能否确保切割箱横行速度 达到1.7m/h。
切割箱自行打入挖掘工序
水泥土搅拌墙成墙工序(1循环)
1循环法:切割箱钻至预定深度后即开始注入固化液向前推进挖 掘搅拌成墙。
水泥土搅拌墙建造工序(3循环)
赋存于砂土层中的承压水,其水位变化受长江水位变化影响,水量较丰富; 根据我公司2011年11月9日提供的场区东侧《XXXXXX厦抽水试验报告》, 场区下部砂层承压水含水层平均渗透系最高承压水位的绝对高程(黄海高 程)可超过23.00m(据XXXX关水文站实测资料,长江段最高洪水位为 27.67m)本次勘察期间量测的承压水水位为自然地面以下6.5米,相当于 绝对标高19.8米左右。
1. 主控项目
(1)固化液拌制选用的水泥、外掺剂等原材料的技术指标和检验项目应符合设计要求和国 家现行标准的规定。
(2)固化液水灰比,挖掘液混合泥浆TF值应符合设计和施工工艺要求,浆液不得离析。 (3)等厚度水泥土地下连续墙墙体强度应符合设计要求。
2. 一般项目
成墙质量控制标准
序号 1 2 3 4
1.先行挖掘
2.回撤挖掘
3.搭接成型部30~50cm
4.成墙搅拌 插入型钢
5.退避挖掘
6.反复操作 重复第2至第5个环节
3循环法:先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌,即锯链式切割箱钻至预 定深度后,首先注入挖掘液先行挖掘一段距离,然后回撤挖掘至原 处,再注入固化液向前推进搅拌成墙。
切割箱拔出分解工序
质量控制
TRD工法3循环施工先行挖掘地层过程中,注入高掺量膨 润土(100kg/m3)泥浆进行挖掘稳定槽壁,确保挖掘液混合 泥浆比重基本与原状土比重达到平衡,可有效控制围护墙 施工对周边环境及地下管线的扰动。
围护施工过程中,通过在围护外侧打设应力释放孔从而释 放支护结构施工产生的应力,随时关注监测结果,做好信 息化施工,确保管线安全。
水文情况
如下图,5层和7层为承压水分布位置,黄色线表示围护桩底,32.55m35.02m深。绿色线为止水帷幕底,45m-49m深。
局部地质剖面图
地质情况
围护桩进入⑤2层 TRD工法止水帷幕进 入⑧2层
技术方案
等厚度水泥土搅拌墙建造工序采用3循环的方式。 施工深度:最深49m,标高范围:-0.500 ~-49.500,墙厚
试验检测结果:
TRD水泥土芯样
TRD水泥土芯样
成 墙 效 果
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程
工程概况 XXXXX地块位于XXXXXXX商务区内, D13街坊位 于08地块西侧,西临XXX路,南侧为XXX路,北至 XXX路,东邻XXXX路。本工程建设基坑总面积约 46000m2。
TRD工法原理图
TRD工法配套设备及施工布置图
施工工艺流程
TRD工法施工工艺:切割箱自行打入挖掘工序、水泥土搅拌墙建造 工序、切割箱拔出分解工序。 其中,TRD工法水泥土搅拌墙建造工序有两种方法:3循环和1循环 法:
3循环:先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌,即锯链式切割箱钻至预定深 度后,首先注入挖掘液先行挖掘一段距离,然后回撤挖掘至原处,再 注入固化液向前推进搅拌成墙;
3) 土体分层沉降
3. 监测结论
综合本次各监测项目分析结果,可得出以下结论: (1)TRD 施工与常规搅拌桩施工引起的周围土体变形规律一致,均包 两阶段:即挤压变形 复更快,该规律性表现对随后即将大面积开展的TRD 围护施工具有显著的 指导意义。 (2)土体各类变形在数值量级上均不大,对TRD 正式施工期间周边环 境安全有利,但亦应考虑受试验段规模限制,导致土体变形数值偏小的因 素。 (3)结构松散的表层巨厚杂填土的存在,较大程度上可以消散土体中 瞬时增加的挤压应力,对控制周边管线和地表变形有利。
850mm,注浆区域水平延长:6m。
施工影像
吊装切割箱
对接切割箱 安装测斜仪
校正主机导杆垂直度:TRD工法机拼装完成后及移位后,使用经纬仪分别从 正面、侧面校正桩机立柱导向的架垂直度,在切割箱打入过程中随时对切割 箱垂直度进行校验。
链 条 连 接 先行挖掘
搅拌成墙
起拔切割箱
冲洗钻具
试成墙段跟踪监测情况
安装测斜仪 对接切割箱
起
拔
切
冲洗钻具准
割
备连下一节
箱
驾驶室显示器 驾驶室
施工前在场地外进行现场试成墙试验,以确保TRD工法水泥土地下连续墙作为悬挂式 截水帷幕的工程质量满足设计要求。
钻孔不同深度水泥岩芯外观颜色基本一样,呈水泥灰色,搅拌基本均匀,凝体无松散, 饱和状态下芯样强度较软,干燥状态下易开裂,没有起皮现象。
④中细砂夹卵砾石层粒径一般 为20~50mm,含量约5~10% 呈亚圆状,底部圆砾、卵石含 量增大。
结构部分破坏,矿物成分基本未变, 风化裂隙发育,节理面被铁锰氧化 物渲染,裂隙面方解石脉充填,岩 性主要为泥岩 。
设计方案
等厚度水泥土搅拌墙试成墙采用 P.O42.5 级普通硅酸盐 水泥。
本工程共有一期、二期两个基坑。大基坑采用1000mm 地下连续墙作为围护结构,地下连续墙外侧采用TRD等 厚度水泥土连续墙止水帷幕,设计墙厚850㎜,墙深 56.85m,墙深进入中风化泥岩不浅于200㎜,总延长米 约800m。
1. 试成墙的监测要求
• 等厚度水泥土搅拌墙试成墙过程中,应布设地表沉降监测点、深层水平位移 监测点和深层土体分层沉降监测点进行相应监测。等厚度水泥土搅拌墙监测单 位应根据下述要求编制详尽可行的监测方案,并经设计及相关单位认可后方可 实施。 • 相关监测项目应提前约1周布设,并在试成墙开始前获得较为稳定的初始数 据。 • 试成墙监测应贯穿等厚度水泥土搅拌墙试成墙施工至地下连续墙试成槽施工 结束: • 等厚度水泥土搅拌墙试成墙过程中,应每隔4个小时进行一次监测; • 等厚度水泥土搅拌墙试成墙墙体养护过程中至地下连续墙试成槽开始时,每 天进行一次监测。
XXXXXXXX项目
项目概况
本工程于XXXX江 岸区沿江大道以西、 民生路以南、黄陂 街以东、南临XXX 大厦等建筑场地, 地下室边线距离长 江堤岸最近处仅约 60m 。
工程东侧地下室结构退红线8m,红线外为沿江大道,沿江 大道路宽约40m,为城市主干道,包含人行道、非机动车道、 绿化隔离带及机动车双向四车道。车流量较大。
施工情况
XXXXXXXX项目从2013年1月31日14:30开始先行挖掘,至2013年3月 8日13:28累计切削11米并第一次喷浆6米,历时8天,平均切割速度约 17.36h/m。切削速度缓慢,期间发生过切割箱链接螺丝断裂、链条脱 轨、链条定位架掉落。其中链条脱落起拔一次切割箱。
经过学习和改进,后期平均先行挖掘速达到3.7h/m。每天(24小时) 理论可推进约6.48m。
基坑南侧地下室退红线约22-23m,红线外为既有建筑长航 大厦,主楼27-33层,裙房4-8层,设有一层地下室,基础埋 深8.7m,底板厚2.6m。
本工程西侧地下室结构退红线5-7m,红线外为黄陂街,黄陂 街宽约20m,道路西侧分布有较多的多层住宅,距离本工程 地下室约26-28m。
东北侧地下室结构退红线6.6-7.8m,红线外为民生路,黄陂 街宽约30m,道路北侧为和记黄埔地产在建工地。 其中,沿江大道、黄陂街、民生路下均有地下下管线。
监测点布置
2. 监测成果分析
1) 地表监测点
2) 深层土体测斜
从土体深层水平位移监测成果分析,成墙施 工引起的土体侧移规律与预期相同,从成槽开始 至成墙结束,受墙体喷浆挤压,土体深层水平位 移多向远离墙体方向位移,离试验墙段距离越近 ,位移幅度相对越大;其中14 日下午 TX2 位移 最大值达-10.4mm,对应深度为35m;由各监测点 深层水平位移所处深度分析,不同深度变形相对 明显测点为TX2-TX4,位移较大值所处深度在3050m 之间,成墙结束后,深层位移变形转换为趋 近试验墙段的位移恢复中,其中成墙结束24 小时 内,位移恢复最快,其中尤以TX2 位移最明显, 单日最大位移达11.1mm,对应深度为37m;土体恢 复变形过程中,距试验段越近,变形恢复越大。 成墙结束24 小时后,位移速率放缓,变形逐步趋 于稳定。
基坑总面积约46000平方米,基坑总延长约890m, 开挖深度约为17.0m。周边围护体采用灌注桩排桩 围护墙结合外侧TRD工法(等厚度水泥土搅拌连续墙) 止水帷幕,基坑内竖向设置三道混凝土支撑体系。
本工程基坑东侧及西侧均有管线,申长路侧水管距离基坑 围护距离4m,申滨路侧燃气管距离基坑围护距离5m,在 围护施工时都重点注意保护。