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            杭政儲出(2012)63號地塊商業金融業用房停車場項目

            發布時間:2015-06-10



            本文以吉通建筑2015年杭政儲出(2012)63號地塊商業金融業用房停車場項目為例闡述TRD工法機聯合旋挖樁機穿越堅硬土層的實踐,本項目由1號TRD班組和2號TRD班組施工,在2015年3月16號進場,2015年7月25號TRD施工結束。





            TRD工法也稱渠式切割深層攪拌地下水泥土連續墻工法、水泥加固土地下連續墻澆筑施工法等,是近年從國外引進的一種新型地下工程止水帷幕施工工法,具有較多優點,可廣泛應用于地下室開挖、地鐵、隧道、水庫、圍堰、填埋場等工程。該工法目前在軟土和粉土地層中有較成熟的施工經驗,但是在卵礫石地層中成功案例較少。本次在杭政儲出(2012)63號地塊商業金融業用房停車場項目上,在用TRD工法施工水泥土連續墻的過程中,墻底端遇到較為堅硬的礫石層,無法順利進入強風化巖層,采用旋挖樁引孔后,成功形成封閉止水帷幕,取得良好效果。





            工程概況

            杭政儲出(2012)63號地塊商業金融業用房停車場項目位于杭州市上城區復興地區,擬構筑地下空間為3層地下室,地下建筑總面積31082m2,開挖深度約13.7m。地下土層分布情況如下:

            (1)雜填土,層頂標高6.83~8.46m,

            (2)砂質粉土,層頂標高3.29~6.46m,

            (3)粉砂,層頂標高-7.41~-3.91m,

            (4)淤泥質粉質粘土,層頂標高-10.33~-9.03m,

            (5)粉砂,層頂標高-15.60~-11.05m,

            (6)全風化凝灰巖,層頂標高-21.19~-16.24m,

            (7)強風化凝灰巖,層頂標高-35.37~-18.74m。

            該基坑水泥土連續墻設計主要采用TRD工法施工,為形成封閉止水帷幕,樁端要求進入強風化凝灰巖1m以上。




            主要施工工藝-TRD工法

            TRD工法是以鏈鋸式刀具為主要機具,在插入地基過程中鏈鋸式刀具與主機連接,回旋刀鏈鋸可豎向垂直或橫向水平移動進行對地下土體的切削,在刀具端頭噴出水泥漿硬化劑注入土體的同時注入高壓空氣使水泥漿與原位土體充分混合、攪拌將原位土體固結從而在地下形成一道等厚度的連續墻的一種施工工藝。
            主要工藝流程:

            (1)測量放樣,(2)開挖溝槽,(3)設置定位線,(4)TRD攪拌墻定位,(5)TRD攪拌墻施工。

            施工過程的要點有:

            (1)確定施工參數和順序、(2)樁機就位和糾偏、(3)攪拌速度和注漿控制。




            TRD工法優勢

            1、安全性較高。與單軸或多軸全螺旋鉆孔工法相比,TRD工法機械的高度有所降低,整機最大高度在10.5m以內,可以在空間受限的環境中施工,并且施工時把刀端口插入土中又可防止傾倒。

            2、施工精度高。施工過程中垂直方向和水平方向的精確角度由傾斜計監測,實時隨鉆測量,全過程全自動控制。同時用激光經緯儀控制墻體中心線偏差在±25mm以內。

            3、環境影響小。施工噪音在54-60dB之間,與吊車、鏟車的發動機噪音相近,平均振動復值65dB(福岡大學隧道計算測例,含有軟巖),同時從鄰接物到壁芯的安全距離可縮小到650mm。
            4、施工效果好。相比于三軸攪拌樁,TRD止水效果好(無縫、無缺陷)、相比于地連墻和灌注樁,TRD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%)。同時,TRD工法可以深向筑成等厚、均質的墻體,施工深度可達地下70米。

            TRD工法設備與SMW工法樁機止水效果對比



            與旋挖樁聯合施工

            本工程TRD工法在實際施工過程中,遇到施工困難無法繼續。通過鉆孔取芯發現,在全風化凝灰巖地層的層頂以上1.5m的范圍內,地層為粉細砂含少量黑色粘土,且含有粒徑10-50mm礫石,其磨圓度不高,棱角分明,這些塊大、堅硬的礫石導致TRD工法施工受到阻礙而停止施工。


            在TRD工法施工受阻區段,利用旋挖樁機提前引孔,主要工藝流程為:

            (1)TRD下切至礫石層頂

            (2)TRD橫向切割,不注入水泥

            (3)旋挖樁機"抓松"礫石層,不取土

            (4)TRD下切至設計標高

            (5)TRD橫向切割并注入水泥


            現場施工圖片


            實施效果


            基坑圍護體系的各項監測數據(深層水平位移、周邊建筑及地面沉降、管線變形及地下水位變化)均處于正常水平范圍,整個深基坑的施工活動能夠安全、有效的順利實施。


            環境保護效果

            ①  TRD工法圍護體系直接進人不透水巖層,使坑內外地下水徹底隔絕,杜絕了坑外地下水進人坑內的可能,間接的減少了地下水的抽取量:

            ②  相比鉆孔灌注柱施工,TRD工法圍護施工過程中無須泥漿護壁,減少了生產泥漿的水資的消耗,同時也避免了泥漿的排放的環境的污染和破環;


            節材效果

            與傳統的鉆孔灌注柱圍護相比,TRD工法圍護體系在節材方面的優勢主要體現在作為芯材的H型鋼可進行回收并重復利用,而鉆孔灌注柱鋼筋籠則被永久遺棄在地下。原圍護體系鉆孔灌注樁的數量及型號見下表:

            由上表可知,采用可回收芯材的TRD工法圍護體系僅從材料的節約上即可減少1439t鋼筋材料的浪費。


            節約用地

            相對傳統圍護體系,TRD工法圍護體系每米圍護長度節約用地;(1.0+1.45-0.85)*1.0=1.6㎡,本工程基坑約830米,總節約用地面積1328㎡。




            總結

            TRD工法形成的水泥土連續墻與目前的單軸或多軸螺旋鉆孔所形成的水泥土攪拌墻相比,在安全性、施工精度、施工效果和對環境的影響程度等方面有諸多優勢,應用前景廣泛。然而在工程實踐當中,TRD工法會由于地質條件等原因受到阻礙,在明確受阻原因的前提下,用旋挖樁或其他有針對性的方法來輔助施工,兩種或多種工法相結合,可以起到很好的工程實際效果。





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