余平，吳秀麗

（江西省地質(zhì)工程（集團）公司，江蘇 南京 210029）

0 引言

隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷升級，地上空間的日趨飽和，人們開始把目光轉(zhuǎn)向地下尋求發(fā)展的空間，即進行城市地下空間的開發(fā)利用［1］。而地下空間的開發(fā)建設(shè)首當(dāng)其沖的就是基坑工程。伴隨著地下空間開發(fā)層次的不斷深入，基坑工程規(guī)模越來越大，對施工技術(shù)的要求越來越高，特別是在各種復(fù)雜地質(zhì)條件和水文環(huán)境下，如何合理地解決好基坑支護方面的問題，巖土工程界的學(xué)者和工程技術(shù)人員進行了不懈的努力，取得了許多新成果，積累了豐富的經(jīng)驗，促使新技術(shù)、新方法、新工藝不斷涌現(xiàn)。本文比較系統(tǒng)地介紹了TRD工法即鋸槽攪拌成地下連續(xù)墻在基坑支護中的運用，希望為今后相似工程TRD工法的設(shè)計與施工提供參考。

1 TRD工法原理及其特點

1.1 TRD工法概述

等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻工法，又稱TRD工法（Trench cutting Re－mixing Deep wall method），由日本神戶制鋼所1993年開發(fā)的一種利用鋸鏈?zhǔn)角懈钕溥B續(xù)施工等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻施工技術(shù)［2－3］。

該工法在一般的砂土層中施工的最大深度已達(dá)56.7m，壁厚550～850mm，也適用于卵礫石、塊石等各類地層。

1.2 TRD工法特點

①施工深度大，最大深度可達(dá)60m。②適應(yīng)地層廣，對硬質(zhì)地層（硬土、砂卵礫石、軟巖石等）具有良好的挖掘性能。③成墻品質(zhì)好，在墻體深度方向上，可保證均勻的水泥土質(zhì)量，強度提高，離散性小，截水性能好。④高安全性，重心低，穩(wěn)定性好，適用于高度有限制的場所。⑤連續(xù)成墻，接縫較少，墻體等厚，H型鋼可以最佳間距設(shè)置。⑥噪音、振動較小，噪聲污染較?。?－5］。

1.2 TRD工法原理

等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻與目前傳統(tǒng)的單軸或多軸螺旋鉆孔機所形成的柱列式水泥土攪拌連續(xù)墻工法不同。等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻首先將鏈鋸型切削刀具插入地基，掘削至墻體設(shè)計深度，然后注入固化劑，與原位土體混合，并持續(xù)橫向掘削、攪拌，水平推進，構(gòu)筑成高品質(zhì)的水泥土攪拌連續(xù)墻［6］。

等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻通過動力箱液壓馬達(dá)驅(qū)動鏈鋸式切割箱，分段連接鉆至預(yù)定深度，水平橫向挖掘推進，同時在切割箱底部注入固化液，使其與原位土體強制混合攪拌，形成的等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻，也可插入型鋼以增加攪拌墻的剛度和強度。

該工法將水泥土攪拌墻的攪拌方式由傳統(tǒng)的垂直軸螺旋鉆桿水平分層攪拌，改變?yōu)樗捷S鋸鏈?zhǔn)角懈钕溲貕ι畲怪闭w攪拌。

2 TRD工法工程應(yīng)用

2.1 TRD工法施工工序

等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻施工工藝包括：切割箱自行打入挖掘工序、水泥土攪拌墻建造工序、切割箱拔出分解工序。

水泥土攪拌墻建造采用循環(huán)的施工方法：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌，即鋸鏈?zhǔn)角懈钕溷@至預(yù)定深度后，首先注入挖掘液先行挖掘、松動土層一段距離，然后回撤挖掘至原處，再注入固化液向前推進攪拌成墻，具體施工工序詳見圖1、圖2。

圖1 TRD工法切割箱自行挖掘工序圖

圖2 TRD工法循環(huán)水泥土攪拌墻建造工序圖

2.2 TRD工法循環(huán)建造工序施工流程

TRD工法形成的止水帷幕水泥摻量為25%，采用P.042.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1.5，土體容重一般取1.8t／m3。等厚度水泥土攪拌墻建造工序采用循環(huán)的方式，即切割箱鉆至設(shè)計深度后，首先通過切割箱底端注入高濃度的膨潤土漿液（挖掘液）進行先行挖掘地層一段距離（8～12m）與原位土體進行初次混合攪拌，再回撤挖掘至起始點后，拌漿后臺更換水泥漿液（固化液），通過壓漿泵注入切割箱底端與挖掘液混合泥漿進行混合攪拌、固化成墻。

2.3 TRD工法循環(huán)建造工序流程

（1）測量放線。施工前，先根據(jù)設(shè)計圖紙和業(yè)主提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點，精確計算出TRD工法止水帷幕（成墻）中心線角點坐標(biāo)，利用測量儀器進行放樣，并進行坐標(biāo)數(shù)據(jù)復(fù)核，同時做好護樁。并通知相關(guān)單位進行放線復(fù)核。

（2）開挖溝槽。根據(jù)TRD工法設(shè)備重量，TRD工地止水帷幕（成墻）中心線放樣后，對施工場地進行鋪設(shè)鋼板等加固處理措施，確保施工場地滿足機械設(shè)備對地基承載力的要求，確保樁機的穩(wěn)定性。用挖掘機沿成墻中心線平行方向開挖工作溝槽，槽寬約1.4m，溝槽深度約1.0m。

（3）吊放預(yù)埋箱。用挖掘機開挖深度約4.9m、長度約2.0m、寬度約1.0m的預(yù)埋穴，利用吊車并將預(yù)埋箱吊放入預(yù)埋穴內(nèi)。

（4）樁機就位。由當(dāng)班班長統(tǒng)一指揮樁機就位，移動前看清上、下、左、右各方面的情況，發(fā)現(xiàn)有障礙物應(yīng)及時清除，移動結(jié)束后檢查定位情況并及時糾正，樁機應(yīng)平穩(wěn)、平正。

（5）切割箱與主機連接。用指定的履帶式吊車將切割箱逐段吊放入預(yù)埋穴，利用支撐臺固定；TRD主機移動至預(yù)埋穴位置連接切割箱，主機再返回預(yù)定施工位置進行切割箱自行打入挖掘工序。

（6）安裝測斜儀。切割箱自行打入到設(shè)計深度后，安裝測斜儀。通過安裝在切割箱內(nèi)部的多段式測斜儀，可進行墻體的垂直精度管理，通?？纱_保1／250以內(nèi)的精度。

（7）TRD工法成墻。測斜儀安裝完畢后，主機與切割箱連接。在切割箱底部注入挖掘液預(yù)先切割土層一段距離，再回撤挖掘至原處，注入固化液使其與挖掘液混合泥漿強制混合攪拌，形成等厚水泥土攪拌連續(xù)墻。

（8）置換土處理。將等厚度水泥土攪拌連續(xù)墻施工過程中產(chǎn)生的廢棄泥漿統(tǒng)一堆放，集中處理。

（9）拔出切割箱。試成墻及TRD工法止水帷幕各工作段施工結(jié)束后，利用吊車將切割箱分段拔出，設(shè)備轉(zhuǎn)移至下一工作面準(zhǔn)備施工。

2.4 TRD工法成墻施工參數(shù)

挖掘液拌制采用鈉基膨潤土，每立方被攪拌土體摻入100kg／m3膨潤土，水灰比 W／B為3.3～2.0，施工過程按1000kg水、50～300kg膨潤土拌制漿液。挖掘液混合泥漿流動度宜控制在160mm～240mm。固化液拌制采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，每立方被攪拌土體摻入25%的水泥，即每立方米土摻入450kg水泥；水灰比1.2～1.5，施工過程每1000kg水泥，摻1200～1500kg水拌制漿液。固化液混合泥漿流動度宜控制在150～280mm。圍護墻體施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)試成墻情況，進行調(diào)整、優(yōu)化，確保水泥土的抗壓強度不小于設(shè)計值。

2.5 TRD工法止水帷幕施工要點

施工前利用水準(zhǔn)儀實測場地標(biāo)高，利用挖掘機進行場地平整；對于影響TRD工法成墻質(zhì)量的不良地質(zhì)和地下障礙物，應(yīng)事先予以處理后再進行TRD工法圍護墻的施工；同時應(yīng)適當(dāng)提高水泥摻量。

局部土層松軟、低洼的區(qū)域，必須及時回填素土并用挖機分層夯實，施工前根據(jù)TRD工法設(shè)備重量，對施工場地進行鋪設(shè)鋼板等加固處理措施，鋼板鋪設(shè)不應(yīng)少于2層，分別平行與垂直于溝槽方向鋪設(shè)，確保施工場地滿足機械設(shè)備地基承載力的要求；確保樁機、切割箱的垂直度。

施工時應(yīng)保持TRD工法樁機底盤的水平和導(dǎo)桿的垂直，施工前采用測量儀器進行軸線引測，使TRD工法樁機正確就位，并校驗樁機立柱導(dǎo)向架垂直度偏差小于1／250。

切割箱自行打入時，在確保垂直精度的同時，將挖掘液的注入量控制到最小，使混合泥漿處于高濃度、高粘度狀態(tài)，以便應(yīng)對急劇的地層變化。

施工過程中通過安裝在切割箱體內(nèi)部的測斜儀，可進行墻體的垂直精度管理，墻體的垂直度不大于1／250。

測斜儀安裝完畢后，進行型鋼水泥土墻體的施工。當(dāng)天成型墻體應(yīng)搭接已成型墻體約30～50cm；搭接區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格控制挖掘速度，使固化液與混合泥漿充分混合、攪拌，搭接施工中須放慢攪拌速度，保證搭接質(zhì)量。

TRD工法成墻攪拌結(jié)束后或因故停待，切割箱體應(yīng)遠(yuǎn)離成墻區(qū)域不少于3.4m，并注入高濃度的挖掘液進行臨時退避養(yǎng)生操作，防止切割箱被抱死。

一段工作面施工完成后，進行拔出切割箱施工，利用TRD主機依次拔出，時間應(yīng)控制在4h以內(nèi)，同時在切割箱底部注入等體積的混合泥漿。

拔出切割箱時不應(yīng)使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而造成周邊地基沉降，注漿泵工作流量應(yīng)根據(jù)拔切割箱的速度作調(diào)整。

加強設(shè)備的維修保養(yǎng)，特別是在硬質(zhì)地層作業(yè)，鉆具磨耗大，要準(zhǔn)備各類備件，及時更換鑲補，確保正常施工。

加強對TRD工法施工過程的監(jiān)理及對成型墻體的質(zhì)量檢測工作，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)主動與業(yè)主及設(shè)計單位聯(lián)系，以便及時采取補救措施，避免造成不必要的損失。

3 結(jié)論

TRD工法的出現(xiàn)，為我國基坑支護工程在施工方法中提供了一種新的選擇。其施工適應(yīng)性強，墻體在保證強度的同時具有防滲功能，在部分地區(qū)可大大降低基坑支護工程中的降低地下水工程的難度及最大限度地避免我國水資源的浪費。

在國外該工法技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在我國浙江、上海、江蘇、江西及遼寧等省市在基坑支護中已經(jīng)使用該工法，其具有良好的推廣性與發(fā)展前景。

［1］劉國斌，王衛(wèi)東.基坑工程手冊［M］.第二版.北京：建筑工業(yè)出版社，2009：21－25.

［2］張瑞，郭延義，彭光磊，等.水泥加固土地下連續(xù)墻澆筑施工法（TRD工法）在深基坑工程中的應(yīng)用［J］.建筑施工，2011，33（6）：442－443.

［3］王衛(wèi)東，邸國恩，王向軍.TRD工法構(gòu)建的等厚型鋼水泥土攪拌墻支護工程實踐［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2012，42（5）：168－171.

［4］李星，謝兆良，李進軍，等.TRD工法及其在深基坑工程中的應(yīng)用［J］.地下空間與工程學(xué)報，2011，7（5）：945－950.

［5］黃成.TRD工法在基坑支護工程中的應(yīng)用效果分析［J］.建筑技術(shù)，2010，41（12）：1145－1147.

［6］向鴻秋，張華.TRD工法在南昌綠地中心深基坑圍護中的應(yīng)用［J］.廣東土木與建筑，2011，（8）：20－22.