中建二局第三建筑工程有限公司长薪文化旅游城项目 北京 100070
摘要：TRD工法（水泥加固土地下连续墙浇筑施工法）主要机具采取链锯式刀具，在插入地下过程当中主机与链锯式刀具相连，盘旋刀链锯可横向水平或竖向垂直移动不断对地基土体进行切割，同时采取固化液作为硬化剂。TRD地下连续墙制作后应立即插入H型钢（Q235b），型钢的插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行，最后形成一套稳固的支护、止水结构。通过分析总结TRD工法施工工艺中的重点难点，结合使用过程中对水位、沉降、形变实测数据，实现了TRD工法的止水及支护目的，得到了TRD支护效果稳固，具有良好的止水截水效果的结论。
关键词：施工工艺；支护效果；止水、截水作用；等厚度水泥加固土地下连续墙
引言
针对地下水丰富的深基坑工程，TRD工法作为支护止水帷幕具有施工周期短、止水效果明显、基坑支护稳定安全的特点，因此在南方深基坑工程中得到普遍应用，并实现了不断地完善和发展。以往城市深基坑围护结构中应用的SMW工法，这种类型的维护结构由于固结体为不规则圆形，造成接缝较多，不等厚，不能很好的联系成墙。这一方面造成了土方开挖困难，影响施工进度，而且后期降、排水费用较高。本案例工程位于南昌市，施工前充分调研、施工过程中根据现场实际进行改进优化，此支护方式经历了本地区降雨量大的雨季，成桩质量可靠，经第三方监测，边坡稳定，止水效果显著，具有一定的推广价值。
本文着重介绍TRD工法施工中的重点难点，并通过使用中对水位及变形沉降观测分析TRD等厚度墙体的整体稳定性、止水效果。施工前，先利用旋挖机引孔，接着通过把插入土体中的链锯式切割箱与主机相连，沿着横向挪动、切割及灌注水泥浆，在槽内构成对流，进行夹杂、搅拌、凝结本来位置上的土壤，构成等厚水泥土地下连续墙，随后插入型钢以增添水泥土墙的刚度和强度。
1案例工程简介
1.1基坑支护设计情况：本工程属于坑中坑，位于南昌新洪城大市场主市场交易区中间，设计相对标高±0.000=绝对标高22.05m，现地面高程约为20m左右，设计坑底标高为0.34m，开挖深度为19.66m。地下三层，总长度约为775m左右，宽度为45ｍ，地下室单层面积为38450m²，现长薪河南北侧主体结构均已施工完毕，正在进行长薪河部位施工，长薪河部位需从原先已经下挖9.25m的基坑，然后进行基坑支护施工，并继续下挖10.41m。根据设计单位出具长薪河基坑支护图纸，基坑支护采用TRD工法850mm厚水泥土地下连续墙，采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为25%，掺5%膨润土，水灰比为2.0，地下连续墙制作后应立即插入H型钢间距900～1200mm。
1.2土质情况：施工区域勘探深度内，自上而下土质依次划分为①人工填土：平均厚度1.47m；②粉质粘土：平均厚度3.50m；③细砂：平均厚度5.96m；④中砂：平均厚度3.02m左右；⑤砾砂：平均厚度为7.44m。⑥强风化泥质粉砂岩：平均厚度2.30m；⑦中风化泥质粉砂岩：平均为5.14m。工程西侧距离赣江仅500m，地下水丰富，水位较高，根据设计图纸现场配备100口降水井配合降水。
2 施工工艺及重点难点
2.1 工艺流程
（见图1）
2.2 钻机引孔原理及特点
本工程成孔采用xr280d型号液压钻机施工，钻孔间距应为1300mm---1500mm，此钻孔间距能形成TRD切割过程中在卵砾石层中形成合适的临空面。
护壁采用外套管，利用底部为活门的桶式回转分裂岩土，并将岩土直接装入钻斗中，接着再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻头提出孔外卸土，这样重复循环，不断进行取土及卸土，直到施工至设计孔底标高。采取此技术引孔有以下特点：
①成孔速度快。
②环保特点突出。旋挖钻机可循环使用泥浆，对现场环境污染影响较小。
③自有履带机构自由行走移位方便。
④采取上下导向工作平台自动找平、垂直度、深度检测，同时测量员采用电子经纬仪进行监控，确保垂直度在3‰内。桩孔对位方便准确。
2.3 TRD工法原理
2.3.1TRD工法(水泥加固土地下连续墙浇筑施工法）是一种把插入地下土体内的链锯式切割箱与主机相连，沿着横向滑动、切割及灌注水泥浆，在沟内构成对流，进行夹杂、搅拌、凝结本来位置上的土壤，构成等厚水泥土地下连续墙，可插入型钢以增添水泥土墙体的刚度及强度。
图1 TRD工法施工流程
2.3.2施工流程：机械组装→放样复核→桩机施工位场地平整达到一定承载力→桩机定位（采用旋挖钻机引孔）→打入切割箱→先行挖掘→回撤挖掘→搅拌成墙→插入型钢
2.3.3开挖沟槽、吊放预埋箱
采用挖机开挖施工沟槽，沟槽宽度约为1200mm，深度约为1200mm。用小挖机开挖深度约3.2m、长度约2.2m、宽度约1.2m的预埋穴，采用汽车吊将预埋箱吊放入预埋穴内。预埋箱主要起到切割箱在自行深入过程中临时放置、支撑切割箱的作用。
2.3.4切割箱与主机连接
用指定的履带式吊车将切割箱逐段吊放入预埋穴，利用支撑台固定；TRD主机挪动至预埋穴位置与切割箱相连，主机再返回预定施工位置进行切割箱自行打入挖掘工序，顺次轮回完成切割箱的安置。
2.3.5下钻竖向切割，放入测斜仪
端部切割箱与主机连接后开始下钻竖向切割，切割箱下部喷浆孔喷出挖掘夜，直到挖掘到各剖面指定深度，放入测斜仪。
2.3.6TRD工法成墙
采取TRD工法三步施工法，在切割箱底部注入固化液，使其与原位土壤强迫夹杂拌制，构成等厚水泥土地下连续墙。
第一步——先行挖掘：经由过程压浆泵注入挖掘液，切割箱向前推动，挖掘活动松散原土层、切割成槽一段距离。
第二步——回撤挖掘：按照功课工效，一段距离的成槽完成后，切割箱再回撤至切割原点位。
第三步——成墙搅拌：切割箱回撤至切割肇端点后更调浆液，经由过程压浆泵注入固化液，切割箱向前推动并与挖掘液泥浆夹杂搅拌，构成等厚水泥土搅拌墙。
2.3.7插入型钢
型钢宜在水泥土墙施工结束30分钟内插入，沿墙中心线每隔一定间距（具体间距见TRD基坑支护设计图）插入H型钢。
2.3.8使用此技术施工TRD工法有如下特点：
①施工深度大，理论最大深度可达60m。
②能很好的适应各种地下土层。
③成墙质量好：水泥土夹杂拌制平均，强度高，离散性小，止水性能好。
④高安全性：主机机高仅10米，重心低、稳定性好。
⑤成墙精度高，墙体直线度采取激光经纬仪监控，多段式随钻测斜墙体垂直精度监控装备是目前别的传统工法不可对比的。
⑥墙体等厚：连续造壁，无缝对接，插入的芯材间距可随意设置。
⑦噪音、振动较小，可在建筑物密集的城区施工。
3 TRD工法效果分析
3.1 沉降及变形观测
TRD支护配合墙顶冠梁施工加强墙顶各H型钢桩间连结，增强支护整体性。并在冠梁施工一道预应力型钢组合支撑，使TRD墙体形成一个稳固的箱体结构。根据业主单位指定的第三方监测单位对深基坑监测报告显示，在定期的对支护结构的检测中各测试累计型变量均在规范允许范围内，远小于累计或日报警值。使用期间支护结构稳定，整体沉降、变形数据良好无异常情况发生。
3.2 水位观测
本工程基坑内共设置100口降水井，持续抽降水；在支护止水帷幕外围布设观测井，项目安排专职人员每日两次对坑内降水井水位进行监测，并与坑包观测井水位进行对比，结果显示止水效果明显。
4 关键点分析
通过案例工程TRD工法施工，结合施工过程具体情况，有以下几点注意事项：
4.1 水泥土地下连续墙，施工前应先施工一小段墙体作为试成墙，用以明确各项技术参数，成墙工艺和步骤，土性差别大的土层，要确定分层技术参数。
4.2 TRD工法水泥土搅拌连续墙施工，必须设置备用发电机组，在意外情况下，一旦停电可立即恢复供浆、压气、正常搅拌作业，避免因停电时间较长造成埋钻事件。
4.3增强装备的维修保养，特别是在硬质地层施工，钻具损耗大，要筹办各种备件，实时改换、镶补，确保正常作业。
4.4 当碰着深度深且砂石土层为主体的工程时，切割箱的启动，切边不顺遂，应迅速对挖掘液的水灰比、流动度进行调配，以便切割箱能够顺利启动，先行挖掘。
4.5 TRD工法回撤挖掘。切割箱先行挖掘结束，回撤横移挖掘至成墙位置时，应尽量消减挖掘排量，以节制置换土产生量。
4.6 TRD工法成墙搅拌。由于经过先行挖掘和回撤挖掘，被加固土体已被松动，成墙搅拌时，要连结较快的横行推动速率，拌站和浆泵要确保提供给搅拌推动速率相匹配的水泥浆液，以避免因为推动速率迟缓，致使切割箱体水泥浆附着层连续增厚，造成切割箱推动
阻力不断增加，形成抱死事故。
4.7 TRD工法成墙搅拌结束或转角时，起拔切割箱时间需控制在4小时以内（应配置大吨位吊车及振动器），将切割箱分隔成2～3段拔出，边分解边拔除。拔出切割箱过程中，向槽内回灌浆量要能够补充切割箱拔出的体积，以避免槽内夹杂泥浆液面降落。
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作者简介：孙辉，生于1991年11月，2011年毕业于鄂东职业技术学院建筑工程专业，于湖北工业大学取得了建筑管理专业本科学历，工程师，现工作于中建二局第三建筑工程有限公司，在长薪文化旅游城项目任总工程师。
论文作者:孙辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/13
标签：工法论文; 水泥论文; 型钢论文; 基坑论文; 厚度论文; 工程论文; 深度论文; 《基层建设》2018年第17期论文;