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            北京城市綠心三大建筑地下共享空間服務設施項目TRD止水帷幕

            發布時間:2020-08-19


            北京副城中心項目是TRD工法引入中國以來最大的單項超10余萬方的TRD工法止水項目。吉通公司投入了5臺TRD設備和近百名施工人員奮戰在一線。項目于2019年11月16號第一臺TRD設備進場,受疫情影響最終在3月20號圓滿完成任務,受到總包和業主的一致肯定。





            工程概況

            ▲北京城市副中心劇院項目效果圖


            北京城市副中心劇院、圖書館、博物館三大建筑及共享配套設施項目位于城市綠心西北部,與行政辦公區隔大運河相望,是城市副中心“一帶、一軸、兩環、一心”規劃格局的重要組成部分。項目建成后可將文化體驗與市民生活緊密結合,集文化體驗、共享交流、演藝演出、展覽展示、休閑娛樂等功能于一體。


            TRD工法在東南沿海、沿江地區應用較多,適用地質條件一般為軟土地層。但也可以適用于標貫值不大于100擊的軟、硬質土層,中粗砂質土層,還可在顆粒直徑小于100mm的卵礫石層和全風化及強風化軟巖中施工。北方地區應用較少,經驗數據和可以借鑒的案例不多。工程位于北京市通州區,北側距離北運河210 m,地下水位較高。東南側距東方化工廠(舊址)最近約160m,東方化工廠地下水受污染,污染水源主要賦存于細中砂層中的潛水中,綜合考慮止水帷幕質量、工期和成本,選用TRD工法止水帷幕,深度達50米左右,在北京市尚屬首例。


            ▲施工現場-3號TRD班組


            工程地質

            1、本工程重要性等級屬一級,擬建工程場地屬中等復雜場地,工程周邊環境風險等級屬二級環境風險。

            2、冬季地面下有60~80cm的凍土層。

            3、標準貫入擊數N值超過50的有:細砂、中砂⑥層(中硬土):密實,飽和,標準貫入擊數N=41~75,屬低壓縮性土,含云母,局部含圓礫。該大層層頂標高約-1.99~-0.29m。

            細砂、中砂⑦2層(中硬土):標準貫入擊數N=83~88,屬低壓縮性土,含粉質黏土夾層,云母。該大層層頂標高約-11.59~-8.45m。

            細砂、中砂⑧層(中硬土):標準貫入擊數N=63~125,含云母、圓礫;該大層層頂標高約-17.98~-14.98m,屬承壓水層。

            細砂、中砂⑨2層(中硬土):標準貫入擊數N=107~214,含云母、圓礫;黏土⑨3層:灰色,很濕,硬塑~可塑,含有機質,局部為有機質黏土。該大層層頂標高約-25.98~-22.18m。

            4、該項目承壓水屬滲入-徑流型,主要接受地下水側向徑流及越流等方式補給,地下水其水位年動態變化規律一般為:11月份~來年3月份水位較高。


            施工建議:

            A.該項目TRD施工難度較大,對刀具磨損較為嚴重,刀具排列按標準進行布置。

            B.常規易耗件需備貨充足(刀排、螺絲、拖輪、齒輪等)。

            C.開始施工時提前拌制膨潤土,摻量可根據深度及實際地質情況增加。

            D.施工深度嚴格按照圖紙要求,進入黏土層隔水。轉角搭接每延邊建議3-4米。



            TRD工法試成墻

            本項目等厚度水泥土攪拌墻止水帷幕的深度較深,達49m,需穿過標貫平均值約70的細中砂6層(平均厚度約9 m),標貫平均值約124的細中砂8層(平均厚度約7 m),最終需進入第四紀沉積層9層重粉質粘土–粉質粘土隔水層,局部進入9-1粘質粉土及砂質粉土層及9-3粘土層,9層土貫入度平均值約150mm/擊,土層較硬,施工難度大。對于TRD工法機的適用性造成巨大的挑戰。

            本次試驗包括工藝試驗段和閉合試驗段2個分項。閉合成環試驗段的矩形軸線尺寸為60 m×60 m,為保證4個角接頭施工質量,每個面向外延伸0.50 m,本次試驗段共32延米長,樁長490 m,墻厚0.80 m,墻底進入⑨層,施工前將場地平整至標高21.000 m,墻底標高為–28.000 m。

            不同配合比試驗段,分為A,B,C三段,每段3m,連續共計9m,深度49m,墻厚0.8m。


            整個試驗區的位置為場地西北側。

            A段配合比:水泥摻量20%;水灰比1.2,試驗階段不調整,工程施工時根據實際施工情況調整。

            B段配合比:水泥摻量25%;水灰比1.2,試驗階段不調整,工程施工時根據實際施工情況調整。

            C段配合比:水泥摻量30%;水灰比1.2,試驗階段不調整,工程施工時根據實際施工情況調整。


            根據本次試驗段的施工,2019年10月26日開始至2019年11月8日施工結束,共計14 d(包含停水泥等1 d),工作量為39.3 m。


            通過以上數據,基本可以推算出本工程TRD止水帷幕的功效,下切割箱20 h左右,起拔切割箱20 h左右,水平切割推進速度平均0.5~0.9 m/h,回撤切割的推進平均速度7~8 m/h,成墻注漿的推進平均速度1.2~1.6 m/h,結合第一標段的TRD平面圖可以推算出日平均完成6 m。日平均完成的6 m,已包含了拐角的下、起拔切割箱,樁機的日常維護,臨時性停滯時間的攤銷。



            質量控制措施

            垂直度保證措施

            地基處理:平整場地,對局部松散的土層,事前回填渣土并分層夯實或注入水泥與原狀土混合拌制,再鋪設不小于2層鋼板,確保施工場地的平整度及地基承載力滿足大型機械設備行走的要求。


            校正主機導桿垂直度:TRD工法機拼裝完成后及移位后,使用經緯儀分別從正面、側面校正樁機立柱導向的架垂直度。


            安裝測斜儀:切割箱打入至設計深度后,在切割箱體內安裝測斜儀,實時監控切割箱面內與面外的偏差情況,并及時通過駕駛員操控調整,確保TRD等厚度水泥土攪拌墻墻體垂直度滿足設計要求。


            水泥土強度和防滲性保證措施

            選用符合設計要求及國家現行標準的水泥,確保進場原材料質量合格。水泥進場應附質保單,按規定做好原材料復試,水泥按每批每500 t做一組原材料試驗。嚴格控制水泥摻入量,按照設計要求并根據地層的實際情況進行合理調配水灰比。嚴格按照工序成墻的步序進行止水帷幕施工,控制切割箱橫向推進速度及切割鏈轉速,合理控制噴漿壓力、流量,確保水泥土被均勻攪拌。


            轉角搭接均勻性保證措施

            水泥土連續墻施工應用連續性,不得出現24 h施工冷縫,如因特殊原因出現施工冷縫,則接縫處水泥摻量為30%,冷縫接縫處水泥土墻搭接不少于30 cm,并在接縫處補打止水帷幕。


            水泥土連續墻遇轉角部位為保證其止水效果需在交叉點每邊向外延伸1 m,以保證水泥土墻的連續性。


            施工完成后,立即將主體與切割箱分離,根據起重機的起吊能力一般將切割箱分成2~3節/次起拔。


            根據現場場地以及墻體施工情況選擇切割箱的外拔或內拔起拔形式。


            施工冷縫的預防處理

            針對可能導致產生施工冷縫的搭接、內拔切割箱以及外拔切割箱等施工環節、因素進行詳細分析,并制訂了針對性的人員、設備、材料等應急物資和應急處理預案,確保非正常停機、故障檢修階段的成墻搭接區域的墻體強度和攪拌的均勻性,降低墻體發生滲漏水的風險。


            施工過程應急處理措施

            加強設備的維修保養,每臺班重點檢查動力系統及鏈條、刀具,同時配置備用發電機組,在電供給不正常的情況下,一旦停電可及時恢復供漿、壓氣、正常攪拌作業,避免延誤時間造成埋鉆事故。


            加強對TRD工法施工過程的監控及對成型墻體的質量檢測工作,如發現質量問題應主動與業主、監理及設計單位聯系,以便及時采取補救措施,避免造成不必要的損失。




            復工報道



            現場圖片




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