TRD工法(等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻工法)完整施工順序介紹-項目經(jīng)驗

TRD工法施工技術TrenchcuttingRe-mixingDeepwallmethod(等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻工法)一、TRD工法簡介二、2013年工程案例三、TRD工法優(yōu)點四、TRD工法缺點五、TRD工法應用范圍總目錄一、TRD工法簡介

TRD工法（TrenchcuttingRe-mixingDeepwallmethod），等厚度水泥土地下連續(xù)墻工法，由日本神戶制鋼所1993年開發(fā)的一種利用鋸鏈式切割箱連續(xù)施工等厚度水泥土地下連續(xù)墻施工技術。在一般的砂土層中施工的最大深度已達56.7m，壁厚550mm～850mm，也適用于卵礫石、塊石等各類地層。TRD工法與目前傳統(tǒng)的單軸或多軸螺旋鉆孔機所形成的柱列式水泥土地下連續(xù)墻工法不同。TRD工法首先將鏈鋸型切削刀具插入地基，掘削至墻體設計深度，然后注入固化劑，與原位土體混合，并持續(xù)橫向掘削、攪拌，水平推進，構筑成高品質的水泥土攪拌連續(xù)墻。TRD-Ⅲ施工機械TRD工法原理

通過動力箱液壓馬達驅動鏈鋸式切割箱，分段連接鉆至預定深度，水平橫向挖掘推進，同時在切割箱底部注入固化液，使其與原位土體強制混合攪拌，形成的等厚度水泥土攪拌墻，也可插入型鋼以增加攪拌墻的剛度和強度。該工法將水泥土攪拌墻的攪拌方式由傳統(tǒng)的垂直軸螺旋鉆桿水平分層攪拌，改變?yōu)樗捷S鋸鏈式切割箱沿墻深垂直整體攪拌。TRD工法原理圖TRD工法配套設備及施工布置圖TRD工法施工工藝：切割箱自行打入挖掘工序、水泥土攪拌墻建造工序、切割箱拔出分解工序。

其中，TRD工法水泥土攪拌墻建造工序有兩種方法：3循環(huán)和1循環(huán)法：3循環(huán)：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌，即鋸鏈式切割箱鉆至預定深度后，首先注入挖掘液先行挖掘一段距離，然后回撤挖掘至原處，再注入固化液向前推進攪拌成墻；1循環(huán)：切割箱鉆至預定深度后即開始注入固化液向前推進挖掘攪拌成墻。使用3循環(huán)或1循環(huán)施工方法的判斷依據(jù)是能否確保切割箱橫行速度達到1.7m/h。施工工藝流程

切割箱自行打入挖掘工序水泥土攪拌墻成墻工序（1循環(huán)）1循環(huán)法：切割箱鉆至預定深度后即開始注入固化液向前推進挖掘攪拌成墻。水泥土攪拌墻建造工序（3循環(huán)）1.先行挖掘2.回撤挖掘3.搭接成型部30～50cm4.成墻攪拌插入型鋼5.退避挖掘6.反復操作重復第2至第5個環(huán)節(jié)3循環(huán)法：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌，即鋸鏈式切割箱鉆至預定深度后，首先注入挖掘液先行挖掘一段距離，然后回撤挖掘至原處，再注入固化液向前推進攪拌成墻。切割箱拔出分解工序1.主控項目

（1）固化液拌制選用的水泥、外摻劑等原材料的技術指標和檢驗項目應符合設計要求和國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。（2）固化液水灰比，挖掘液混合泥漿TF值應符合設計和施工工藝要求，漿液不得離析。（3）等厚度水泥土地下連續(xù)墻墻體強度應符合設計要求。質量控制

成墻質量控制標準序號檢查項目允許偏差檢查方法1墻深偏差（mm）+100/-50自行打入后卷尺檢查2墻位偏差（mm）50挖掘時激光經(jīng)緯儀、卷尺檢查3墻厚設計值以上卷尺檢查4墻體垂直度≤1/250自行打入后多段式傾斜儀監(jiān)控2.一般項目

二、2013年度TRD工程案例

項目1XXXXXXXXXXXXXXXX項目項目2XXXXXXXXXXXXXX工程XXXXXXXX項目項目概況

本工程于XXXX江岸區(qū)沿江大道以西、民生路以南、黃陂街以東、南臨XXX大廈等建筑場地，地下室邊線距離長江堤岸最近處僅約60m

。

工程東側地下室結構退紅線8m，紅線外為沿江大道，沿江大道路寬約40m，為城市主干道，包含人行道、非機動車道、綠化隔離帶及機動車雙向四車道。車流量較大?；幽蟼鹊叵率彝思t線約22-23m，紅線外為既有建筑長航大廈，主樓27-33層，裙房4-8層，設有一層地下室，基礎埋深8.7m，底板厚2.6m。本工程西側地下室結構退紅線5-7m，紅線外為黃陂街，黃陂街寬約20m，道路西側分布有較多的多層住宅，距離本工程地下室約26-28m。東北側地下室結構退紅線6.6-7.8m，紅線外為民生路，黃陂街寬約30m，道路北側為和記黃埔地產(chǎn)在建工地。

其中，沿江大道、黃陂街、民生路下均有地下下管線。一期工程開挖深度為10.1m~11.6m。圍護采用800厚地下連續(xù)墻+一道鋼筋混凝土支撐的形式。本工程地下三層區(qū)域開挖深度為18.9m~22.8m。圍護采用1000厚地下連續(xù)墻+三道鋼筋混凝土支撐的形式，局部塔樓落深坑區(qū)域在坑內(nèi)采用鉆孔灌注樁+一道鋼支撐的圍護形式。水文地質情況場地地下水為上部雜填土中的上層滯水及砂層、卵礫石層中的承壓水以及下部基巖中的裂隙水等三種類型水。武漢地區(qū)長江、漢江兩岸I級階地第四系砂（卵石）土層孔隙承壓水儲量豐富，地下水位為自然地面以下8.3米，相當于絕對高程17.90米。承壓水實測水位標高一般為17.0~22.0m，年變幅3~5m。賦存于砂土層中的承壓水，其水位變化受長江水位變化影響，水量較豐富；根據(jù)我公司2011年11月9日提供的場區(qū)東側《XXXXXX廈抽水試驗報告》，場區(qū)下部砂層承壓水含水層平均滲透系最高承壓水位的絕對高程（黃海高程）可超過23.00m（據(jù)XXXX關水文站實測資料，長江段最高洪水位為27.67m）本次勘察期間量測的承壓水水位為自然地面以下6.5米，相當于絕對標高19.8米左右。本工程TRD先后穿過①雜填土層、②-1粉質粘土夾粉土、②-2粉質粘土與粉土、粉砂互層、③-1細砂層、③-1a粉質粘土、③-2細砂層、③-2a粉質粘土、④中細砂夾卵礫石層、⑤強風化泥巖層、⑥中風化泥巖共計10層地質層，其中③-2、④、⑤、⑥這四層標貫較大，細砂層最大N值達40~50，此四層土是本工程TRD施工的關鍵、下切割箱和先行挖掘難度較大，對機械的損傷和正常的損耗也很大。④中細砂夾卵礫石層粒徑一般為20~50mm，含量約5~10%呈亞圓狀，底部圓礫、卵石含量增大。結構部分破壞，礦物成分基本未變，風化裂隙發(fā)育，節(jié)理面被鐵錳氧化物渲染，裂隙面方解石脈充填，巖性主要為泥巖。設計方案等厚度水泥土攪拌墻試成墻采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥。本工程共有一期、二期兩個基坑。大基坑采用1000mm地下連續(xù)墻作為圍護結構，地下連續(xù)墻外側采用TRD等厚度水泥土連續(xù)墻止水帷幕，設計墻厚850㎜，墻深56.85m，墻深進入中風化泥巖不淺于200㎜，總延長米約800m。

施工情況

XXXXXXXX項目從2013年1月31日14:30開始先行挖掘，至2013年3月8日13:28累計切削11米并第一次噴漿6米，歷時8天，平均切割速度約17.36h/m。切削速度緩慢，期間發(fā)生過切割箱鏈接螺絲斷裂、鏈條脫軌、鏈條定位架掉落。其中鏈條脫落起拔一次切割箱。

經(jīng)過學習和改進，后期平均先行挖掘速達到3.7h/m。每天（24小時）理論可推進約6.48m。對接切割箱安裝測斜儀沖洗鉆具準備連下一節(jié)起拔切割箱駕駛室顯示器駕駛室施工前在場地外進行現(xiàn)場試成墻試驗，以確保TRD工法水泥土地下連續(xù)墻作為懸掛式截水帷幕的工程質量滿足設計要求。鉆孔不同深度水泥巖芯外觀顏色基本一樣，呈水泥灰色，攪拌基本均勻，凝體無松散，飽和狀態(tài)下芯樣強度較軟，干燥狀態(tài)下易開裂，沒有起皮現(xiàn)象。

試驗檢測結果：TRD水泥土芯樣TRD水泥土芯樣成墻效果XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程

工程概況

XXXXX地塊位于XXXXXXX商務區(qū)內(nèi)，D13街坊位于08地塊西側，西臨XXX路，南側為XXX路，北至XXX路，東鄰XXXX路。本工程建設基坑總面積約46000m2。基坑總面積約46000平方米，基坑總延長約890m，開挖深度約為17.0m。周邊圍護體采用灌注樁排樁圍護墻結合外側TRD工法(等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻)止水帷幕，基坑內(nèi)豎向設置三道混凝土支撐體系。本工程基坑東側及西側均有管線，申長路側水管距離基坑圍護距離4m，申濱路側燃氣管距離基坑圍護距離5m，在圍護施工時都重點注意保護。

TRD工法3循環(huán)施工先行挖掘地層過程中，注入高摻量膨潤土(100kg/m3)泥漿進行挖掘穩(wěn)定槽壁，確保挖掘液混合泥漿比重基本與原狀土比重達到平衡，可有效控制圍護墻施工對周邊環(huán)境及地下管線的擾動。圍護施工過程中，通過在圍護外側打設應力釋放孔從而釋放支護結構施工產(chǎn)生的應力，隨時關注監(jiān)測結果，做好信息化施工，確保管線安全。水文情況如下圖，5層和7層為承壓水分布位置，黃色線表示圍護樁底，32.55m-35.02m深。綠色線為止水帷幕底，45m-49m深。局部地質剖面圖地質情況圍護樁進入⑤2層TRD工法止水帷幕進入⑧2層技術方案等厚度水泥土攪拌墻建造工序采用3循環(huán)的方式。施工深度：最深49m,標高范圍：-0.500~-49.500,墻厚850mm,注漿區(qū)域水平延長：6m。施工影像吊裝切割箱對接切割箱安裝測斜儀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(jīng)緯儀分別從正面、側面校正樁機立柱導向的架垂直度，在切割箱打入過程中隨時對切割箱垂直度進行校驗。鏈條連接先行挖掘攪拌成墻起拔切割箱沖洗鉆具試成墻段跟蹤監(jiān)測情況1.試成墻的監(jiān)測要求等厚度水泥土攪拌墻試成墻過程中，應布設地表沉降監(jiān)測點、深層水平位移監(jiān)測點和深層土體分層沉降監(jiān)測點進行相應監(jiān)測。等厚度水泥土攪拌墻監(jiān)測單位應根據(jù)下述要求編制詳盡可行的監(jiān)測方案，并經(jīng)設計及相關單位認可后方可實施。相關監(jiān)測項目應提前約1周布設，并在試成墻開始前獲得較為穩(wěn)定的初始數(shù)據(jù)。試成墻監(jiān)測應貫穿等厚度水泥土攪拌墻試成墻施工至地下連續(xù)墻試成槽施工結束:等厚度水泥土攪拌墻試成墻過程中，應每隔4個小時進行一次監(jiān)測；等厚度水泥土攪拌墻試成墻墻體養(yǎng)護過程中至地下連續(xù)墻試成槽開始時，每天進行一次監(jiān)測。

監(jiān)測點布置2.監(jiān)測成果分析1）地表監(jiān)測點2）深層土體測斜

從土體深層水平位移監(jiān)測成果分析，成墻施工引起的土體側移規(guī)律與預期相同，從成槽開始至成墻結束，受墻體噴漿擠壓，土體深層水平位移多向遠離墻體方向位移，離試驗墻段距離越近，位移幅度相對越大；其中14日下午TX2位移最大值達-10.4mm，對應深度為35m；由各監(jiān)測點深層水平位移所處深度分析，不同深度變形相對明顯測點為TX2-TX4，位移較大值所處深度在30-50m之間，成墻結束后，深層位移變形轉換為趨近試驗墻段的位移恢復中，其中成墻結束24小時內(nèi)，位移恢復最快，其中尤以TX2位移最明顯，單日最大位移達11.1mm，對應深度為37m；土體恢復變形過程中，距試驗段越近，變形恢復越大。成墻結束24小時后，位移速率放緩，變形逐步趨于穩(wěn)定。3）土體分層沉降3.監(jiān)測結論綜合本次各監(jiān)測項目分析結果，可得出以下結論：（1）TRD施工與常規(guī)攪拌樁施工引起的周圍土體變形規(guī)律一致，均包兩階段：即擠壓變形和變形恢復，但該工藝引起的土體變形數(shù)值更小，恢復更快，該規(guī)律性表現(xiàn)對隨后即將大面積開展的TRD圍護施工具有顯著的指導意義。（2）土體各類變形在數(shù)值量級上均不大，對TRD正式施工期間周邊環(huán)境安全有利，但亦應考慮受試驗段規(guī)模限制，導致土體變形數(shù)值偏小的因素。（3）結構松散的表層巨厚雜填土的存在，較大程度上可以消散土體中瞬時增加的擠壓應力，對控制周邊管線和地表變形有利。成墻取芯芯樣抗壓試驗報告14d、40d取芯結果顯示，14d取芯強度普遍大于0.5mpa，40d取芯強度普遍大于0.8mpa，且攪拌均勻性較好，水泥土離散性較低，整體強度較穩(wěn)定。芯樣抗?jié)B試驗報告14d、40d的芯樣滲水結果顯示，14d、40d芯樣抗?jié)B系數(shù)普遍在10-6等級，同時，40d的抗?jié)B系數(shù)離散性也較小。(1)成墻品質均勻，防滲透性好。一般加固后滲透系數(shù)提高2個數(shù)量級。

三、TRD工法優(yōu)點

(2)成墻連續(xù)，無接縫，止水效果好，H型鋼可以任意最佳間距設置。（3）直線段施工工效高。40m深度軟土每天可施工10~15m。（4）施工深度大，最大深度可達60m，而常規(guī)三軸工藝不過