上海市機械施工集團有限公司 上海 200072

1 超深TRD工法施工要點

1.1 清障施工

為保證TRD試驗段順利進行，確保TRD施工質(zhì)量，首先需要對于TRD施工區(qū)域進行清障施工[1]，先采用鎬頭機破除障礙物塊，而后采用挖機清除破碎的障礙物及碎石等雜物，并及時外運。清障完畢后，為了保證后續(xù)TRD施工質(zhì)量，確保TRD設(shè)備穩(wěn)定性及成墻垂直度，對清障區(qū)域采用10%的水泥土回填并壓實。

1.2 TRD施工[2-7]

1.2.1 地基處理

先行對地下障礙物進行處理，處理完畢后采用10%水泥土回填，場地平整后再鋪設(shè)鋼板。確保施工場地的平整度及地基承載力滿足大型機械設(shè)備行走的要求。

1.2.2 測量、定位

根據(jù)TRD攪拌墻的軸線開挖導向溝、鋪設(shè)鋼板，在溝槽邊放置攪拌樁定位型鋼，并應(yīng)在定位型鋼上標出攪拌樁位置。TRD施工時墻位應(yīng)對中，在成墻施工前需采用2 臺經(jīng)緯儀對主機導向架進行垂直度校驗，以確保成墻達到1/250的垂直度。

1.2.3 試成墻

施工前應(yīng)進行試成墻，確定各項技術(shù)參數(shù)，成樁工藝和步驟，土性差異大的地層，需根據(jù)地質(zhì)報告驗證分層技術(shù)參數(shù)。根據(jù)試成墻結(jié)果，確定挖掘液膨潤土摻量、固化液水泥摻量、水泥漿液水灰比等施工參數(shù)；確定成墻質(zhì)量、水泥攪拌均勻性及膠結(jié)度和強度；確定立柱導向垂直度、攪拌墻成墻的垂直度。

1.2.4 應(yīng)急措施

超深TRD樁施工，由于其施工時間長，切割箱推力和壓力大，刀頭切削阻力大等原因，容易由于用電量不足、電壓不穩(wěn)等情況導致切割箱失去動力，因此現(xiàn)場必須配備用發(fā)電機組，在供電不正常的情況下，可及時恢復(fù)供漿、壓氣、正常攪拌作業(yè)，避免延誤時間造成埋鉆事故。

2 超深TRD質(zhì)量控制

2.1 測量定位

TRD主機就位后應(yīng)復(fù)測墻位，如有誤差或偏位必須調(diào)整主機重新就位，只有墻位對中準確無誤，且主機導向架保持垂直度偏差≤1/250，方可進行TRD施工。

2.2 垂直度控制

2.2.1 校正主機導桿垂直度

TRD工法機拼裝完成及移位后，使用經(jīng)緯儀分別從正面、側(cè)面校正樁機立柱導向架的垂直度，在切割箱打入過程中隨時對切割箱垂直度進行校驗[8]。

2.2.2 安裝測斜儀

切割箱打入至設(shè)計深度后，在切割箱體內(nèi)安裝測斜儀，實時監(jiān)控切割箱面內(nèi)與面外的偏差情況，并及時通過駕駛員操控調(diào)整，確保TRD等厚度水泥土攪拌墻墻體垂直度滿足設(shè)計要求，如圖1所示。

2.3 拌漿系統(tǒng)控制

嚴格控制自動拌漿系統(tǒng)的各項參數(shù)，包括水泥漿配比、氣壓和漿壓等，各項參數(shù)輸入系統(tǒng)后不得隨意更改。

2.4 切割速度控制

圖1 測斜儀安裝示意

嚴格按照三工序成墻的步序進行試成墻施工，控制切割箱橫向推進速度及切割鏈轉(zhuǎn)速，確保水泥土均勻攪拌。成墻攪拌時，做好拌漿記錄，加強水泥摻量控制；同時控制注漿速率，配合好切割箱推進速度進行注漿。

3 工程實例

3.1 工程概況

上海某工程基坑總面積約46 090 m2，基坑總延長約890 m，開挖深度約為17 m。周邊圍護體采用灌注樁排樁圍護墻結(jié)合外側(cè)TRD工法止水帷幕，基坑內(nèi)豎向設(shè)置3 道混凝土支撐體系。灌注樁排樁圍護墻外側(cè)設(shè)置單排厚800 mm 的TRD工法止水帷幕，采用三循環(huán)水泥土攪拌墻建造工序連續(xù)成墻，標高范圍－0.5～－40.5 m（－45.5 m、－49.5 m），水泥摻量25%，采用P.O42.5水泥，樁長40 m、45 m、49 m。

3.2 施工策劃

本工程原有設(shè)計采用的是三軸攪拌樁止水帷幕，經(jīng)過專家論證以及參建各方與業(yè)主、設(shè)計進行討論，最終改進施工工藝，采用新型TRD工法進行超深止水帷幕的施工，同時為保證TRD止水帷幕施工質(zhì)量，先進行一段8 m長的TRD試驗段，深52 m，厚為800 mm。

3.3 監(jiān)測成果分析

3.3.1 地表垂直位移監(jiān)測

從監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，成墻施工引起的地表變形量相對較小，變化幅度在±5.0 mm 內(nèi)。試驗段施工過程中的地表變形具體表現(xiàn)為：從成槽開始至成墻結(jié)束，地面處于小幅上抬中，其中上抬相對明顯測點為2.2～4.4 mm；成墻結(jié)束后，地面變形處于恢復(fù)下沉中，其中成墻結(jié)束24 h內(nèi)，變形恢復(fù)最快，集體出現(xiàn)由上抬至下沉的轉(zhuǎn)變。成墻結(jié)束36 h后，地面變形雖略有發(fā)展，但隨著時間推移，基本趨于穩(wěn)定。

3.3.2 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(cè)移規(guī)律與預(yù)期相同，從成槽開始至成墻結(jié)束，受墻體噴漿擠壓，土體深層水平位移多為遠離墻體方向位移，離試驗墻段距離越近，位移幅度相對越大；位移最大值達－10.4 mm，對應(yīng)深度為35 m；由各監(jiān)測點深層水平位移所處深度分析，位移較大值所處深度在30～50 m 之間。成墻結(jié)束24 h后，位移速率放緩，變形逐步趨于穩(wěn)定。

3.3.3 土體分層沉降

從土體分層沉降監(jiān)測成果匯總表和曲線分析，成墻施工引起的土體不同深度垂直位移規(guī)律與預(yù)期相同，土體分層垂直位移在試驗段成槽、成墻階段，總體表現(xiàn)為上抬，其中最大值為累積上抬達7.1 mm。成墻結(jié)束后，各土層總體呈現(xiàn)下沉，其中最大值為累積下沉達10.2 mm；從各測點恢復(fù)下沉幅度來看，離基坑越近恢復(fù)下沉幅度越大，反之越小。

3.3.4 監(jiān)測結(jié)論

（a）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，均包括兩階段，即擠壓變形和變形恢復(fù)，但該工藝引起的土體變形數(shù)值更小，恢復(fù)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。

（b）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(yīng)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。

（c）結(jié)構(gòu)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(yīng)力，對控制周邊管線和地表變形有利。

4 結(jié)語

本文詳細介紹了超深TRD水泥土攪拌墻的施工工藝、要點及質(zhì)量控制措施，并結(jié)合其在上海某工程實例中的應(yīng)用，對其在解決超深基坑開挖工程中承壓水問題方面的適用性有了更進一步的認識。