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基于现场监测的富水砂层TRD 施工质量控制

TRD工法 2021年9月5日 项敏 182

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TRD工法轨道交通应用案例














基于现场监测的富水砂层TRD 施工质量控制

杨琼鹏



摘  要


摘要 :针对TRD 的工法特点,以南京地铁七号线莫愁湖站施工为例,建立了在富水砂层中TRD 施工时间、施工效率、墙体垂直度、水泥土强度等施工参数,以及质量控制等方面的施工质量控制方法。实践表明,本文建立的基于现场监测的TRD 施工质量控制方法,可减少施工风险,确保安全、高效、优质地完成TRD 施工。


关键词 :TRD ;富水砂层 ;施工监测 ;质量控制



引  言

随着经济不断发展,越来越多的城市开始建设地下 轨道交通,而围护结构是基坑稳定的关键。在地铁车 站围护结构中应用较为广泛的施工工法有 :地下连续墙、钻孔灌注桩等 。以上工法都需采用止水帷幕以解决墙缝止水问题,但这些已无法满足深大基坑工程地下水控制的要求。


随着施工技术的不断发展,TRD 施工技术应运而生。自2009年在天津对国内首个超深TRD工法隔水帷幕项目进行施工以来,TRD施工技术已在上海、南京、武汉、珠海等多地被成功应用。该工法将传统的垂直轴螺旋钻杆水平分层搅拌方式变革为水平轴锯链式切割箱沿墙体深度垂直整体搅拌方式,插入地基掘削至墙体设计深度,然后向地基内部注入水泥浆,以达到与原状地基的充分混合搅拌,在地下形成等厚度连续墙。成墙深度可达70m,施工垂直度较高,使用插入式测斜仪对挖掘成墙状况进行实时监测,墙体垂直度可达1/250。本文以南京地铁七号线莫愁湖站为例,通过对TRD 在富水砂层中的各施工工序监测数据开展分析对比,提出基于现场监测的施工质量控制方法,可为类似地质工程项目施工提供参考。


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工程概况


基于现场监测的富水砂层TRD 施工质量控制


莫愁湖站位于汉中门大街东南侧莫愁湖公园内,沿既有的2号线莫愁湖站东侧呈南北向平行布设(见图1)。车站主体为双柱三跨箱型框架结构,车站主体基坑长和宽分别为160 m和22.15 m,埋深为33.4~35.1 m。车站主体负一、二层采用明挖顺作法施工,负三、四层采用盖挖顺作法施工。地连墙采用厚600 mm、深45 m的TRD工法水泥土搅拌墙进行施工。


基于现场监测的富水砂层TRD 施工质量控制

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施工工艺


2.1 施工场地平整,测量放线

TRD 工法(等厚度水泥土搅拌墙)施工宜采用硬地坪作业或在平整场地后,错开铺设双层钢板(见图2)。槽壁加固中心线外放10 cm。


基于现场监测的富水砂层TRD 施工质量控制


2.2 开挖沟槽,施作导向钢板

导槽施工中垂直度偏差控制在1/250 以内。施工时, 先制作导槽,铺设定位导向钢板,再进行TRD 桩施工。


2.3 钻机就位与钻进

TRD 工法施工顺序自一端向另一端往复前进,每一循环前进最长长度为12m,往复3次成墙。


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基于现场监测的TRD 施工质量控制


3.1 施工质量要求


(1) TRD 采用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥,水泥掺量20 %,水灰比宜取1.0~1.5 ;28 天无侧限抗压强度要求≥0.8 MPa。


(2) TRD 墙的抗渗性能应满足墙体自防渗要求,渗透系数为1×10-7 cm / s。


(3) TRD 墙施工前,应查明填土层中是否存在墙体施工的钢筋等建筑垃圾,若有应及时进行人工清除。


3.2 结合现场监测的TRD 工法搅拌桩施工质量措施


(1) 在切割箱下放桩架垂直度指示针来调整桩架垂直度,并用经纬仪进行校核。


(2) 严格控制浆液配比。现场泥浆测试 :水泥浆比重范围为1.40~1.44。


(3) 施工过程中一旦出现施工缝,则在接缝处对已成墙重新切割搅拌。对拐角处及搭接处采取各向两边外推0.5 m 的方式,以保证拐角及其他搭接。


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现场检测结果分析


4.1 施工功效循环施工时间

TRD 槽壁加固每段喷浆成墙不大于12 m,每段施工多切割4m,给予切割箱停放位置,减少切割箱拆除次数(见表1)。


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4.2 每月功效分析

根据统计,TRD 设备进场及组装时间为7天,本项目槽壁加固内外侧共有转角 32 处,转角处切割箱拔出与下放约需要 2.5 天 ;3、4、5、6 月份分别完成施工 116 m、141 m、184 m、166 m。


4.3 水泥土强度检测

根据水泥土取样检测结果最小强度1.1 MPa,满足设计要求≥ 0.8 MPa。现场芯样及现场效果图见图3、图4。


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4.4  墙体垂直度检测

由图5 可知,采用超声波检测垂直度最大偏差为10 cm,满足设计要求1/200(最大偏差22 cm),TRD 成墙垂直度较好。


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结  论


随着城市化规模的扩大,对施工技术的要求也越来越高,基于现场监测数据分析的TRD 工法现场施工质量控制,为地下连续墙槽壁加固、止水帷幕的建设提供了一种全新的施工监测方法,TRD 工法以其独有的优势将在国内得以快速应用和推广。


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来源:《城市建筑》

编辑整理:项 敏

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 南京地区部分TRD工法应用案例  





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。

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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。


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