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TRD工法在重点保护建筑复杂环境项目的应用

TRD工法 2022年6月13日 项敏 50
摘 要
随着城市对地下空间的使用需求不断扩大,基坑工程施工环境越来越复杂,对基坑围护技术要求不断提高,传统的SMW施工工艺局限性较大,TRD工法能够有效解决重点保护建筑内底净空施工环境下创造深层隔水帷幕的要求。
 
引  言
本项目上海市南京东路179号街坊成片保护改建工程是个特殊的街坊成片保护工程,属于全国重点文物保护单位“外滩建筑群”建设控制地带,其中包括上海市优秀历史建筑美伦大楼和中央商场,一期街坊保护主要内容包括中央商场建筑的整体修缮保护,整体风貌的协调统一,内部结构的重新规划,以及复原商场中厅及长廊特色历史格局。工程加固保护更新建筑热水瓶换胆式结构,同时在十字内街新增玻璃顶棚,以突出特色格局。此项工程通过保护整饬与功能更新,为历史建筑注入了新的活力,对延续昔日南京东路六街坊的历史文脉、南京东路-外滩历史文化风貌区的城市文化品质以及中心城区历史精神重塑都有代表性的意义。
本工程在保留原有保护建筑外貌的前提下进行内部结构重造,而TRD工法止水帷幕以其特有的优势及特点为同类型项目复杂环境下的施工提供了高价值的参考案例。

一、工程概况

南京东路179号街坊成片保护改建工程位于上海市黄浦区南京东路179本工程属于老房改建项目场地内有保留的重点保护建筑外墙,为了保存历史面貌,现采用钢结构桁架保护外墙结构,待新建主体结构完成后再与原外墙连,以保留原外滩建筑群文化特色

TRD工法在重点保护建筑复杂环境项目的应用

新建地下围护结构北侧距上海市地铁2号线42.8m,地铁隧道顶埋深13~16m。地铁与本工程主体中间建筑为美伦大楼、中央商场;地铁50m控制线位于本工程范围内;本工程场地地势较为平坦,受周边原有建筑物外墙面已施工钢桁架影响,TRD施工作业面狭小。本工程为沿基坑地下连续墙两侧进行槽壁TRD工法加固。TRD工法墙深度约44m,墙底位于第⑤3灰色粉质粘土夹沙质粘土层中。

 

TRD工法在重点保护建筑复杂环境项目的应用

TRD工法在重点保护建筑复杂环境项目的应用

二、工程重点难点

施工场地位于闹市区,现场文明施工,环境保护要求极高。 

针对性措施:本项目周边邻近闹市区,施工过程中产生的扬尘、泥浆、噪音、光、声污染需严格控制,特别是对全自动拌浆系统的周边采用全封闭式围挡进行围栏,工地主干道路实时洒水减少扬尘,夜间施工减少施工机具的撞击声以及夜间照明灯光不出场地,减小对周边闹市区的生活影响。

 

②受周边原有建筑物外墙面已施工钢桁架影响,TRD施工作业面狭小,基坑外侧6个阴角转角部位均存在3m~5m的施工盲区。

针对性措施:优化施工部署,针对狭小环境下施工制定专项方案,针对边角区域因苛刻环境无法施工的拐角,采用MJS工法(ф2000@1400,水泥掺量40%)进行补充施工,确保基坑最低扰动环境下形成封闭止水帷幕。

 

③受保护建筑限制,桁架结构内施工时,开放长度不能大于6米,施工高度不得高于20米(桁架结构高25米),开放长度不能大于6米,土体累计位移不能超过3mm。

针对性措施:保证施工质量以及周边环境安全的情况下,确保设备24小时不停作业,最短时间最低限度完成该施工区域,减少槽段暴露时间,并在临近保护墙体区域施工时在止水帷幕中插入6m、9m长H型钢作为临时支护结构,。

受施工高度的局限性,在该区域施工时,不采用常规起重机械辅助施工,下、拔切割箱时,利用TRD设备本身的起重装置进行施工。同时与监测单位同步沟通基坑位移测斜数据,动态调整TRD施工参数及安排。

 

三、TRD工法设备特点

1)适用范围广:整机高度仅10.1m,特别适宜架空高压线下方等高度受限部位施工本工程桁架结构高25米左右,TRD工法能在桁架内正常施工。

2)超群的设备稳定性:通过低重心设计,与其他方法相比,机械设备的高度大大降低,施工安全性提高。

3)高精度施工:通过内置高精度测斜仪器,在水平方向和垂直方向可以进行实时监控并指导施工。

4)连续墙深度方向的品质均一,离散性小;

5)适应地层比较广,对硬质地层(硬土、砂卵砾石、软岩等)具有良好的挖掘成墙能力;

6)止水性能优异,墙体等厚,无缝联接;

7)优良的环保性能,节省材料。

 

四、施工工艺流程介绍

机械组装﹥放样复核﹥场地平整达到设备需求的承载力﹥桩机定位﹥打入切割箱﹥先行挖掘(注入切割液)﹥回撤挖掘﹥搅拌成墙(注入固化液)。

主要施工步骤

(1) 测量放线

施工前,根据设计图纸或甲方提供的坐标基准点,精确计算出槽壁加固中心线角点坐标,利用测量仪器进行放样,并进行坐标数据复核,同时做好护桩。并通知总包单位、监理单位进行复核确认并及时完成测量报验。

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(2) 开挖沟槽

桩位中心线放样后,对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施,确保施工场地满足机械设备对地基承载力的要求,确保桩机的稳定性。施工前用挖掘机沿桩位中心线平行方向开挖工作沟槽至原状土深度,以探测浅层(2.0m以内)是否存在地下障碍物,未发现障碍物的区段及时用挖掘的素土回填;沟槽宽度约1.5m,沟槽深度约1.2m。

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(3)吊放预埋箱

利用挖掘机沿槽壁加固中心线开挖深约3m、长约2m、宽约1m的预埋穴之后,用吊车将预埋箱吊放入预埋穴内。

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(4)桩机就位

由当班班长统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正,桩机应平稳、平正。

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(5)切割箱与主机连接

用吊车将切割箱逐段吊放入预埋穴,利用支撑台固定;TRD主机移动至预埋穴位置连接切割箱,主机再返回预定施工位置进行切割箱自行打入挖掘至设计深度。

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(6)安装测斜仪

切割箱自行打入到设计深度后,安装测斜仪。通过安装在切割箱内部的多段式测斜仪,可进行墙体的垂直精度管理,通常可确保1/250以内的精度。

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(7)TRD工法成墙

测斜仪安装完毕后,主机与切割箱连接,进行三工序等厚度水泥土搅拌墙施工。

步序1——先行挖掘:通过压浆泵注入挖掘液,切割箱向前推进,挖掘松动原土层、切割成槽一段行程。

步序2——回撤挖掘:根据作业工效,一段行程的成槽完成后,切割箱再回撤至切割起始点。

步序3——成墙搅拌:切割箱回撤至切割起始点后调换浆液,通过压浆泵注入固化液,切割箱向前推进并与挖掘液混合泥浆混合搅拌,形成等厚水泥土搅拌墙。

   先行挖掘 回撤挖掘          成墙搅拌

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(8)置换土处理

TRD工法施工过程中产生的废弃泥浆统一堆放,集中处理。

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(9)拔出切割箱

成墙搅拌结束后,在拟定切割箱起拔区域注入同配比的固化液,边起拔边注浆,确保对切割箱占据空洞进行密实填充和有效加固,结束直线段墙体施工。

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五、关键施工技术

)、施工过程中一旦出现冷缝,后续施工的墙体宜搭接不小于已成型墙体500mm,严格控制搭接区域的推进速度,使固化液与混合泥浆充分混合搅拌,确保搭接质量。

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施工冷缝补桩

如上图所示,是在施工中停电或其他机械设备出现问题时处理冷接缝问题。施工回切500mm~1000mm来重合先前施工部位,杜绝裂缝问题的产生。

(二)、本工程切割箱的拔出方式采用内拔和外拔两种。在条件许可的情况下,尽可能采用墙外拔出切割箱。 根据施工深度、起重机起吊能力以及操作空间,分段、匀速起拔切割箱;切割箱起拔时间应控制在4h内。切割箱拔出同时应不断注入固化液填充拔出位置,注浆泵的工作流量应根据切割箱拔出速度进行调整。拔出切割箱时不应使孔内产生负压而造成周边地基沉降。


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     (a)设计转角                      (b)实际施工转角

外拔切割箱示意图

1-转角十字搭接部位;2-切割箱拔出位置;

 

 

TRD工法在重点保护建筑复杂环境项目的应用

内拔切割箱示意图

1-转角十字搭接部位;2-切割箱拔出位置;3-搭接部分;4-后续成型墙体;5-已成型墙体

 

六、结语

本项目处于南京东路步行街和外滩风貌区两大商业旅游中心之间的核心位置及过渡地段,属于外滩历史文化风貌保护区范围,几乎是上海唯一一块以爱德华新古典主义风格建筑为主的城市街区设计案例南京东路179号街坊成片保护改建工程围护工程施工中,面对基坑紧邻地铁2号线,施工场地四周分布着保留的老房外墙,施工高度限制,作业面狭小等难题。我司带领项目团队,积极协调配合各参建方,优化施工方案,调整施工部署,攻坚克难,再次为TRD工法在复杂环境下施工写下浓重的一笔。

来源:地基基础专业施工
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