TRD工法应用案例
广州地铁18号线陇枕停车场
U型槽基坑支护施工TRD工法的应用分析
摘要: 近年来,我国城市化发展步伐十分迅速,城市交通问题也日益严重,城市地面空间也日趋出现饱和,因此,城市空间也朝着立体化方向发展,这也推动了我国城市地铁行业的发展。在我国城市地铁建设中,为了保证地铁基坑具有良好的支护,就需要借助良好的工艺技术,本文结合广州地铁18号线陇枕停车场U型槽基坑支护施工中TRD工法的应用,系统的阐述了TRD工法施工工艺及控制要点,验证了其施工工效及可靠性。
关键词: 地铁基坑;TRD工法;应用分析
在我国城市化发展中,国家逐渐重视对城市地下空间的开发和利用,这也是缓解城市交通压力和提高人民出行效率的必要途径。地铁就是我国城市地下空间开发和利用的代表,而在我国城市地铁建设中,由于其施工环境的特殊性,对地铁基坑支护就提出了很高的要求,TRD工法由于其止水帷幕效果好,又能有效降低对周边环境的影响,其绿色、经济、便捷的施工特点而不断被应用于地铁深基坑支护施工,本文系统论述TRD工艺控制要求,论证各项控制参数,为类似项目提供相应的经验借鉴。
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本文以陇枕停车场为例,陇枕停车场位于番禺大道北以东,市南路以北,草龙沙河二街以西的地块内,车场呈东西向布置。地块长约990m,宽约220m,停车场永久占地面积约20公顷。该选址现状为田地、厂房及少量的村民住宅。综合楼位于停车.场南侧,现状地面标高约为4.6~7.9m,场地要求初步平整标高为+5.5m。出人场线洞口里程为RDK2+840.12,出洞口后设置U型槽,U型槽深度为0~8.1m(至场坪)。由于进行,上盖开发,U型槽底部设置承台,承台高度为2.4m,承台顶面平U型槽底板顶面。基坑开挖需考虑承台,U型槽深度为0~8.9m,靠近市南路侧,由于局部地面较高,深度为11.3m。
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TRD工法,就是等厚度的水泥土地下连续墙的浇筑施工,其主要是于主机上进行刀具链接,借助动力箱的液压马达来进行链锯刀具的驱动,把链锯刀具分段连钻到预期的深度,并实施移动、切割和水泥泥浆的浇筑,让沟槽内泥浆进行对流,实现其和原位的土体进行强制性混合和搅拌,从而形成等厚度的水泥搅拌墙,还可以在搅拌墙中插入相应的型钢来提高搅拌墙刚度。TRD工法和传统单轴以及多轴螺旋的钻孔机进行柱列水泥土的地下连续施工不同,其将传统垂直轴的螺旋钻杆进行水平分层的搅拌方式,转变成水平轴的链锯切割沿着墙深的垂直搅拌,不仅具有良好的城墙连续性,还具有不错的防渗性能。
TRD的施工机能够形成550-850mm厚度的墙,其配备刀具的长度达到了40m,则其施工的深度根据施工地质的不同最深可达70m。TRD工法还具有着诸多的特点,支护的体系十分安全可靠,对基坑垂直方向全部土层能够进行同步混合的搅拌,从而得到高强度墙;止水性能十分强,TRD工法切割箱进行连续的横向搅拌和混合,得到的连续墙就不存在接口,并且其墙体各处也是等厚的,同时芯材的间距可以任意进行设定,因此,具有高性能的止水。
2.1 TRD工法工艺原理
TRD工法进行施工中,先要进行测试的放样,并挖掘导向槽,若是遇到杂填土的表层存在石块,就需要对其进行及时的换填;再对预埋箱进行吊放,桩机完成就位后,进行切割箱与主机的有效连接,常将切割箱先放于预埋穴内,后返回预定施工的位置实施施工,在此操作中还需要按照设计深度将连接箱体向地下进行垂直的打人,再对斜测仪进行安装,通过斜测仪来进行墙体垂直度的有效管理,通过多段式的随钻来对斜墙体进行垂直的监控,使其精度实现1:250;进行斜测仪的安装完成后,将主机与切割进行有效的连接,后再把固化液进行注人,将其与挖掘液实现混合,从而形成等厚TRD的水泥土连续墙;最后就需要进行置换土和废弃泥浆处理,对施工过程中造成的置换土以及废弃的泥浆,要统一进行堆放以及集中的处理,避免对施工的现场以及环境产生污染。
TRD工法设备作业流程图
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3.1施工准备
TRD工法在地铁基坑中的应用施工,首先就需要做好施工前的准备工作,涉及到施工的场地、测量放线以及沟槽的开挖等。施工前,先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点,精确计算出围护墙中心线角点坐标,进行坐标数据复核;利用测量仪器进行放样,同时做好护桩,通知相关单位进行放线复核。施工前利用水准仪实测场地标高,利用挖掘机进行场地平整;对于影响TRD工法成墙质量的不良地质和地下障碍物,应事先予以处理后再进行TRD工法围护墙的施工;同时应适当提高水泥掺量。局部土层松软、低洼的区域,必须及时回填素土并用挖机分层夯实,施工前根据TRD工法设备重量,对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施,钢板铺设不应少于2层,分别平行与垂直于沟槽方向铺设,确保施工场地满足机械设备地基承载力的要求;确保桩机、切割箱的垂直度。测量放线需要按照要求的坐标标准,根据设计图来放样、定位和高程引测,同时还要进行永久或者临时标志的设置,在放样和定位后,就需要进行测量技术的符复核,让监理方对复核进行验收和签证;在沟槽的开挖方面,需要挖土机按照基坑围护的内边位置控制线进行沟槽的开挖,并对地下的障碍物进行清除,对沟槽的余土还要进行及时的清理,保证施工的正常进行。
3.2桩机定位和垂直度的修正
TRD工法主要采用的是硬地坪的施工,在施工中桩机于提前铺好的钢板上进行行走,钢板一般需要进行两层铺设,保证场地不会出现塌陷导致其机架的倾斜。在行走中,需要沿着钢板上定位线进行移动,且定位线是通过全站仪进行放线的,并通过白灰于钢板上进行行走路线的打出,定位线和步履带的内边是保持一致的,同时还要保证至切割箱距离就是至墙体轴线处的距离。在TRD进行移动中,需要通过指挥员信息股TRD就位的统一指挥,在进行移动前还需要对上下左右等情况进行掌握,在移动结束之后,还需要对其定位的情况进行认真的检查和纠正。对于TRD来说,其需要具有良好的平稳性以及平正.性,可以通过经纬仪进行观测来保证其良好垂直度,同时铺设的钢板路面的标高还要通过水准仪进行高程的测量,来对切割.箱的长度以及墙体的高度进行控制,在TRD的单位复核中,要保证其定位的偏差≤20mm、标高偏差在土100mm内,且桩机垂直偏差要<1/250。
3.3安装和纠正切割箱
在TRD工法进行定位完成后,将回旋刀的链锯开启进行土体的切割,且依次进行刀具的拼接下钻到设计桩底的标高位置。在施工中要按照设计的深度进行切割箱长度与块数的合理.调配,借助切割箱中测斜仪来将切削箱垂直度准确及时的发应到驾驶室电脑屏幕上,如果发现倾斜的存在,就需要通过机身的斜支撑以及门]架支撑来进行切割箱的及时修正,保证墙体具有良好垂直度,其中斜支撑能够对机身前后的垂直度进行调整,门架能够对机身左右的垂直度进行调整,通过对斜支撑以及门架支撑不断进行调整,来把墙体垂直度控制在合理的标准范围内。
3.4拌制固化液与挖掘液
挖掘液拌制采用钠基膨润土,每立方被搅拌土体掺人100kg/m’膨润土,水灰比W/B为5~20,施工过程按1000kg水、50-200kg膨润土拌制浆液。挖掘液混合泥浆流动度宜控制在190mm~240mm。挖掘液用于切割箱自行打入工序、先行挖掘工序,回撤挖掘工序视混合泥浆的流动度适当注人挖掘液。固化液拌制采用P.042.5级普通硅酸盐水泥,每立方被搅拌土体掺人不少于25%的水泥,水灰比1.5,施工过程每937kg;水、625kg水泥拌制浆液。固化液混合泥浆流动度宜控制在180mm~220mm。固化液使用于成墙搅拌工序。
3.5水泥土墙的墙体成墙
在TRD的成墙施工中,主要通过三序成墙的施工,也就是先行和回撤挖掘以及成墙搅拌,在先行挖掘中,要将速度控制于1m/h内,而成墙搅拌的速度要控制于2m/m内,在桩机完成就位后,把水平式链锯切割箱进行拼接,并将其下钻到设计桩底的标高位置,进行水平橫向的挖掘,同时还要于切割箱的底部进行挖掘液的注人,后水平挖掘中撤回到开始位置,来保证对土体的充分混合搅拌和切割,进而再—次进行固化液的水平推进和注人,让其和原土体进行强制性混合和搅拌,实现水泥土连续墙的形成。在连续墙施工中,和已经成型的墙体进行搭接时,其搭接的距离有30–50em,进行搭接中需要将掘进的速度放慢,保证搭接具有良好的质量。
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综合本工程应用情况分析,在地铁建设过程中,TRD工法的应用有效的解决了地铁基坑围护难的问题,其支护及止水效果良好,相比常规施工工法优势明显,在今后的地铁施工中必将成为一种新的趋势,从而更好的推动地铁建设发展。
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。
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。
TRD工法动画演示
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