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TRD工法施工技术与工程实践 李星 2013年5月6日 三 TRD工法工程实践 一 引言 二 TRD工法施工技术 四 结语 地下空间的开发利用 超大 超深基坑广泛出现于各类建筑工程中 对于标贯值在30击以上紧密砂层或无侧限抗压强度不大于5MPa的软岩中采用常规的水泥土搅拌桩施工存在困难 TRD工法成为可供选择的基坑支护施工新技术之一 水泥土搅拌桩 墙 围护结构要满足高水位地区深基坑工程地下水控制的需要 常规的三轴水泥土搅拌桩最长约30m 无法应用于埋置深度30m 60m的承压含水层隔断 三 TRD工法工程实践 二 TRD工法施工技术 四 结语 一 引言 2 工法特点 4 适用范围 1 工法概述 3 工法原理 6 施工工艺 7 施工要点 8 质量控制 5 施工设备 1993年作为临时性的止水墙 挡土墙工法在日本开发成功1995年TRD工法协会成立1997年获得日本建设机械化协会的技术审查证明2003年更新日本建设机械化协会技术证明截至2009年3月 日本已施工总项目数达437个 总面积达2333271m 本世纪以来迅速在美国 西欧和东南亚各地得到广泛应用 TRD工法国外发展 TRD工法国内发展 2005年国内进行了可行性认证2009年国内引进了TRD 型设备2009年中日企业联合研制了TRD CMD850型工法机2011年 中日相关制造企业又联合研制 TRD E型工法机2012年 上海工程机械厂有限公司与我司联合研制 TRD D型工法机在上海 南昌 天津 淮安 杭州 苏州等地的十余个基坑工程中得到成功应用2012年7月TRD工法通过上海科学市城乡建设和交通委员会科学技术委员会的鉴定2012年 渠式切割水泥土连续墙技术规程 报批 1 工法概述 4 适用范围 3 工法原理 6 施工工艺 7 施工要点 8 质量控制 5 施工设备 2 工法特点 施工深度大 最大深度可达60m 成墙550mm 850mm 适应地层广 可以适用于N值100击以内的土层 还可在粒径小于100mm的卵砾石层和无侧限抗压强度不大于5MPa的软岩层中施工 南昌绿地中央广场 2层中风化砂砾岩芯样 成墙品质好 在墙体深度方向上 水泥土搅拌均匀 离散性小 强度提高 奉贤中小企业大厦项目搅拌墙试成墙28天芯样 成墙精度高 随钻的多段式测斜仪及钻进参数仪对墙体质量实时监控 垂直度偏差不大于1 250 安装测斜仪 多段式测斜仪实时监控墙体垂直度 电脑显示画面 高稳定性 设备高度低 重心稳 适用于高度受限制的作业环境 无缝连接 连续成墙 墙体等厚 型钢间距可任意设置 1 工法概述 4 适用范围 2 工法特点 6 施工工艺 7 施工要点 8 质量控制 5 施工设备 3 工法原理 TRD工法 TrenchcuttingRe mixingDeepwallmethod 即等厚度水泥土搅拌墙工法 由日本神户制钢所1993年开发的一种利用锯链式切割箱连续施工等厚度水泥土搅拌墙的施工技术 TRD工法与目前传统的单轴或多轴螺旋钻孔机所形成的柱列式水泥土搅拌墙工法不同 TRD工法首先将链锯型切削刀具插入地基 掘削至墙体设计深度 然后注入固化剂 与原位土体混合 并持续横向掘削 搅拌 水平推进 构筑成高品质的水泥土搅拌墙 也可以插入H型钢形成等厚度型钢水泥土搅拌墙复合挡土 止水的围护结构 1 工法概述 3 工法原理 2 工法特点 6 施工工艺 7 施工要点 8 质量控制 5 施工设备 4 适用范围 TRD工法机具成墙厚度 深度视设备的型号不同而异 TRD工法不仅可以适用于N值小于100击的软 硬质土层 还可以在直径小于100mm的卵砾石和单轴抗压强度 5MPa泥岩 强风化基岩中施工 TRD 型 成墙厚度450 550mm 深度20m 可实现河岸护坡30 45 俯角成墙施工 TRD 型 成墙厚度550 850mm 深度60m TRD 型 成墙厚度550m 700mm 深度35m 1 工法概述 3 工法原理 2 工法特点 6 施工工艺 7 施工要点 8 质量控制 4 适用范围 5 施工设备 TRD 型工法机 该机型 桩机移动装置 履带式 成墙深度达60m 设备高度10m TRD CMD850型工法机 该机型 调整柴油发动机配置 降低油耗 简化驱动部件结构 提高支撑稳定性 增加横行液压油缸行程 TRD E型工法机 该机型 油改电 主机采用步履式底盘移位 锯链式切割箱配置油缸和卷扬机双套顶 提 升系统 切割箱长度由3 65m加长至4 88m TRD D型工法机 该机型 桩机移动装置 步履式 减小了设备接地压力 主动力 发动机功率380KW 副动力 电动机功率90KW 成墙厚度最大可达900mm 1 工法概述 3 工法原理 2 工法特点 5 施工设备 7 施工要点 8 质量控制 4 适用范围 6 施工工艺 TRD工法施工工艺 切割箱自行打入挖掘工序 水泥土搅拌墙建造工序 切割箱拔出分解工序 其中 TRD工法水泥土搅拌墙建造工序有3循环的方法和1循环的方法 3循环的方法 先行挖掘 回撤挖掘 成墙搅拌 即锯链式切割箱钻至预定深度后 首先注入挖掘液先行挖掘一段距离 然后回撤挖掘至原处 再注入固化液向前推进搅拌成墙 1循环的方法 切割箱钻至预定深度后即开始注入固化液向前推进挖掘搅拌成墙 使用3循环或1循环施工方法的判断依据是能否确保切割箱横行速度达到1 7m h 切割箱自行打入挖掘工序 水泥土搅拌墙建造工序 1循环 水泥土搅拌墙建造工序 3循环 切割箱拔出分解工序 1 工艺概述 3 工法特点 2 适用范围 5 施工设备 6 施工工艺 8 质量控制 4 工法原理 7 施工要点 施工前需要充分了解工程的目的 规模 工期 地质条件 施工条件 现场条件 环境保护 安全 经济性等 编制符合工程实际情况的施工组织设计 施工现场应进行场地平整 修筑施工便道 清障 TRD主机拼装完成后 用经纬仪从正面 侧面两个方向确认导杆的垂直度 施工前应进行现场试成墙试验 确定各项技术参数 成墙工艺和步骤 通过安装在切割箱内部的多段式测斜仪 确保墙体的垂直度1 250以内的垂直精度 通过激光经纬仪 控制与其平行的TRD工法墙体中心线的允许偏差可控制在 25mm以内 激光经纬仪实时控制墙体直线度 等厚度水泥土搅拌墙切割箱自行打入挖掘工序及先行挖掘地基过程 挖掘液的注入量宜控制到最小 必要时可预先回填粘土 成墙搅拌时 要保持较快的横行推进速度 拌站和浆泵要确保提供与搅拌推进速度相匹配的水泥浆液 后续施工的墙体宜搭接已成型墙体约30 50cm 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 TRD工法成墙搅拌结束后或因故停待 切割箱体宜远离成墙区域不少于3 4m 并注入高浓度的挖掘液进行临时退避养生操作 防止切割箱被抱死 施工过程中对TF值 泥浆流动度 的监控和调整 对于确保墙体质量 生产效率 防止事故举足轻重 其中 挖掘液的配置因地层而异 如砂性地层可添加适量的颗粒调整材料 如优质斑土等 主要达到以下目的 确保挖掘液混合泥浆具有良好的流动度 减少水土分离 控制固相分离 加快成墙速度 减少置换土量 切割刀具的排列规则以8种为1组 随着土质变硬 刀具数量可相应减少 转角施工有墙内拔出与墙外拔出切割箱两种情况 在条件许可的情况下 尽可能采用墙外拔出切割箱 为保证接缝质量 施工时每到转角处都应向墙体外侧多施工1延米 形成 十 字形式的转角接头 1 工艺概述 3 工法特点 2 适用范围 5 施工设备 6 施工工艺 7 施工要点 4 工法原理 8 质量控制 1 主控项目 1 挖掘液 固化液拌制选用的水泥 膨润土 外掺剂等原材料的技术指标和检验项目应符合设计要求和国家现行标准的规定 2 挖掘液 固化液水灰比 挖掘液混合泥浆 固化液混合泥浆TF值应符合设计和施工工艺要求 浆液不得离析 3 等厚度水泥土地下连续墙墙体强度应符合设计要求 成墙质量控制标准 2 一般项目 二 TRD工法施工技术 四 结语 一 引言 三 TRD工法工程实践 中钢天津响螺湾项目南昌绿地中央广场项目淮安雨润中央新天地项目奉贤中小企业总部大厦项目仁恒海河广场三期项目苏州国际财富广场项目天津民园体育场项目上海国际金融中心项目 在建 缤谷文化休闲广场二期工程 在建 上海虹桥D13地块项目 在建 中钢天津响螺湾项目 围护体平面布置图与典型剖面图 止水帷幕 超深850三轴水泥土搅拌桩 358m 采用先导孔及加接钻杆施工 止水帷幕 TRD工法等厚度水泥土搅拌墙 233m 中钢天津响螺湾项目 基坑规模 面积约2 3万m2周长约585m开挖深度 一号塔楼 20 6m二号塔楼 23 1 24 1m裙楼 19 2m钻孔灌注排桩 TRD超深止水帷幕 超深三轴桩 中钢天津响螺湾项目 中钢天津响螺湾项目 中钢天津响螺湾项目 激光经纬仪控制墙体水平直线度 多段式测斜仪监控墙体垂直度 TF值测试 基坑开挖实景 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 场地总平面图 基坑面积约14000m2基坑周边延长440m裙楼区域开挖深度15 45m塔楼区域开挖深度16 45m 17 45m采用TRD型钢水泥土搅拌墙作为基坑围护体 850mm厚TRD 南昌绿地中央广场项目 细砂 粗砂 砾砂 强风化砂砾岩f 1 2MPa 中风化砂砾岩F 8 8MPa 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 南昌绿地中央广场项目 TRD墙体实景 淮安雨润中央新天地项目 基坑规模 面积约4 37万m2周长约1020m开挖深度 裙楼区 23 3m住宅区 25 1m塔楼区 27 6m钻孔灌注排桩 TRD超深止水帷幕 淮安雨润中央新天地项目 淮安雨润中央新天地项目 4 1细砂 5 2细砂 6 1中砂 淮安雨润中央新天地项目 淮安雨润中央新天地项目 奉贤中小企业大厦项目 奉贤中小企业大厦项目 850mm厚TRD区域 基坑面积约23000m2基坑周边延长650m地下二层区约8000m2地下一层区开挖深度6 15m 7 8m地下二层区开挖深度10 15m 11 85m采用TRD型钢水泥土搅拌墙作为基坑围护体 奉贤中小企业大厦项目 5t粉砂层 微承压水 奉贤中小企业大厦项目 奉贤中小企业大厦项目 奉贤中小企业大厦项目 奉贤中小企业大厦项目 奉贤中小企业大厦项目 仁恒海河广场三期项目 仁恒海河广场三期项目 TRD工法墙体 深度36m 基坑面积约1 28万m 周长约610m 地下车库内设4层地下室 设三道钢砼支撑 基坑开挖深度现地面下约17 0m 墙厚700mm 深度36m 仁恒海河广场三期项目 采用TRD E型工法机施工 仁恒海河广场三期项目 仁恒海河广场三期项目 苏州国际财富广场项目 苏州国际财富广场项目 基坑规模 面积约10500m2周长约430m开挖深度 裙楼区 15 65m东塔楼 16 95m 21m西塔楼 16 95m 22 6m深坑采用TRD超深止水帷幕 TRD止水帷幕 TRD止水帷幕 苏州国际财富广场项目 7粉土夹粉砂 塔楼深坑 苏州国际财富广场项目 苏州国际财富广场项目 苏州国际财富广场项目 天津民园体育场项目 天津民园体育场项目 项目用地面积约为30000m2 基坑开挖深度10 85m 12 4m 基坑围护设计采用TRD工法等厚度型钢水泥土搅拌墙 墙厚850mm 有效桩长33 5m 周长约593m 内插H700 300 13 24 600型钢 长度分别为24m 21m 各808根 181根 天津民园体育场项目 天津民园体育场项目 上海国际金融中心项目 在建 上海国际金融中心项目 在建 7 2粉砂 9 1粉砂 上海国际金融中心项目 在建 上海国际金融中心项目 在建 上海国际金融中心项目 在建 试成墙位置 试成墙监测 试成墙监测点布置平面图 沉降监测点 监测点 TRD E型施工作业中 上海国际金融中心项目 在建 TRD 型施工作业中 上海国际金融中心项目 在建 TRD D型施工作业中 上海国际金融中心项目 在建 上海国际金融中心项目 在建 缤谷文化休闲广场二期工程 在建 缤谷文化休闲广场二期工程 在建 基坑内廓尺寸为52 2m 141 4m 开挖深度为14 5m TRD工法槽壁加固墙深30m 缤谷文化休闲广场二期工程 在建 缤谷文化休闲广场二期工程 在建 上海虹桥D13地块项目 在建 上海虹桥D13地块项目 在建 基坑规模 面积约46000m2周长约890m开挖深度 塔楼17 0m 裙楼16 5m钻孔灌注桩 TRD超深止水帷幕 800mm 上海虹桥D13地块项目 在建 5 2砂质粉土 7砂质粉土 8 2粉砂 上海虹桥D13地块项目 在建 上海虹桥D13地块项目 在建 试成墙位置 上海虹桥D13地块项目 在建 上海虹桥D13地块项目 在建 上海虹桥D