TRD工法案例分享
TRD连续墙支护技术在火车站扩建项目中的应用
魏森
TRD工法是在原来地连墙工艺基础上进行优化的施工技术,使现场质量得到显著提高;通过TRD工法的运用,首先待地面破开后把端部切割刀插进地下土体内部,按照施工方案要求预先计划好现场工序,进行掘削作业,直至达到设计深度停止,随后往土体加入固化剂,通过机械的横向掘进及搅拌,改善土体性质,形成稳定性较好的水泥土搅拌墙。
以嘉兴火车站区域改造提升工程纺工路匝道区域施工为背景,对TRD工法在围护结构中的应用进行介绍,总结工作优点及工艺流程。为相似情况下TRD工法在深基坑项目中的推广应用提供参考。
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嘉兴火车站区域改造提升工程是嘉兴市迎接建党100周年重大工程。南广场地块占地面积76 009 m2,总建筑面积204 595.86 m2。纺工路匝道区域全长324.4 m,暗埋段228.8m,敞开95.6 m。如图1、图2所示。
项目地处嘉兴市中心城区,周边环境复杂。TRD水泥土搅拌墙施工位于纺工路上,分出入口/匝道两段施工。本工程出入口/匝道基坑均采用850mm厚TRD+密插型钢。匝道TRD水泥土搅拌墙总延长为433m,640根型钢。出入口TRD水泥土搅拌墙总延长为206 m,208根型钢。
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2.1 工艺原理
TRD工法施工,现场施工主要朝着某一水平方向,在已预先破开的土体内部分层有序钻进。通过机械的搅拌,使含有预先加入固化剂的土体,具有良好的可塑性,易形成具有等厚度特性的水泥搅拌墙。另外,土体插入不同类型的型钢(含深度影响)可有效提高墙体强度。TRD工法在施工过程中沿墙体深度垂直搅拌,最终形成的墙体质量均较为均衡,不存在局部薄弱的现象。
2.2 工艺原理
等厚度水泥土搅拌连续墙施工工艺:沟槽开挖后,切割箱置于槽中恰当区域→切割箱于水泥土沟槽中循环作业→两侧沟槽作业完成,机器拔出后静置养护。
TRD搅拌墙循环作业施工步骤为:第1步,土体挖掘,形成成型作业沟槽,轻度碾压夯实,即沟槽净空深度达到施作标准;第2步,往沟槽内部注入挖掘液,使用机械对槽体内部土体进行初步扰动,使土体发生允许位移;第3步,槽体注入固定液,trd机械推进水泥土,循环搅拌成墙。
根据总体进度计划要求,计划70d完成TRD工法施工。为减少TRD成墙太长对地铁沿线周边环境的影响,每次三循环施工的长度控制在6~8m。
2.3 TRD水泥土搅拌墙的特点
(1)沿桩长方向水泥土搅拌均匀,且在施工过程中节省水泥用量;水泥土无侧限抗压强度在0.50-1.0 MPa。
(2)TRD施工墙体厚度在550~850 mm,深度最大可达70m,施工机械运行高度低,安全稳定性较好。
(3)墙体止水性能好,整体厚度均匀,施工过程中主机可调整角度,如图3、图4所示。
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(1)施工前,应预先根据设计院和勘测单位提供的坐标基准点,进行现场复核,精准定位出围护墙角点,最后通知相关单位校核。
(2)使用机械进行场地平整前,应实时符合现场标高;围护墙施工前期要对施工区域进行详细踏勘,提前清理地下障碍物,水泥掺量等级的提高能增加墙体整体质量。
(3)使用机械对现场地势较低、坑洼处提前使用素土分层夯实;考虑现场机械实际操作需要架设钢板(局部不少于2层),分水平和垂直两个方向同时铺设,通过软件计算,确保施工场地满足机械设备地基承载力的要求。
(4)机械运行过程中始终保证机械底座导杆横平竖直,作业前用专门测量仪器做好定位复核,工法机置于既定的轨道内测,相关杆件垂直度满足规范要求。
(5)机械在沟槽内循环作业时,在符合操作说明的情况下,始终使槽内泥浆含量维持在高标准以上,避免出现土体坍塌的情况。
(6)机械组装完毕后,进行现场连续搅拌作业。前后相邻幅墙体重叠不超过50 cm;当机器于转角及前后搭接处时,严格控制作业速度以此来确保两种不同液体充分融合,经规定时间养护成墙。前后搭接及转角处平面如图5、图6所示。
(7)当现场切割作业遇到地下障碍或者墙体全部作业完成处于养护阶段,拔出切割箱并放置在安全距离外的非作业区;为了防止切割箱出现抱死现象,往槽内及时注入水泥含量较高的挖掘液体。
(8)分段施工期间,切割机械应保证3h内依次从土体拔出,同时把等体积混合泥浆注入土体。
(9)作业前后,密切关注端部钻头的磨损情况,定期进行机械维修养护。考虑到机械功率较大,为了避免出现供电不及时的情形,常备专用发电机,尽可能让trd工法机正常工作不受外界因素影响。
(10)施工期间,实时密切监控,发现监测数据有异,应主动联系建设方;及时采取补救措施,降低损失。
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在深大基坑工程中,TRD水泥土搅拌墙代替传统的地下连续墙止水帷幕,经济性能及工期控制具有明显优势。
考虑到本工程属于大面积深基坑工程;施工现场地下障碍较多,现场地处城区中心地带,交通改道多且杂乱。随着深基坑在当代建筑中逐渐盛行,其围护施工技术面临着巨大挑战。本文详细介绍了TRD工法的施工工艺、施工要点和质量控制措施,通过工程应用实例验证了实际应用的适用性,可为类似工程提供经验和依据。
施工现场
「历史站房的复建」
「森林中的火车站」
“森林中的火车站”新老站房相互呼应,融为一体
总平面
来源:MAD
TRD工法
TRD工法(Trench-Cutting & Re-mixing Deep Wall Method),又称等厚度水泥土地下连续墙工法,其基本原理是利用链锯式刀具箱竖直插入地层中,然后作水平横向运动,同时由链条带动刀具作上下的回转运动,搅拌混合原土并灌入水泥浆,形成一定强度和厚度的墙。
TRD工法通过水平横向运动成墙,可形成没有接口的等厚连续墙体,其止水防渗效果远远优于柱列式地下连续墙和柱列式搅拌桩加固,其主要特点是环境污染小、成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好、防渗性能好、施工安全,与传统柱列式地下连续墙相比隔渗,经济性好。
TRD工法适应粘性土、砂土、砂砾及砾石层等地层,在标贯击数达 50~60 击的密实砂层、无侧限抗压强度不大于5MPa的软岩中也具有良好的适用性。可广泛应用于超深隔水帷幕、型钢水泥土搅拌墙、地墙槽壁加固等领域。
TRD工法动画演示
TRD工法施工流程及典型案例
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