1、TRD工法施工方案奉贤中小企业大厦项目TRD工法围护墙专项施工方案上海广大基础工程有限公司2011年10月30日 第一节 工程概况1. 工程概况1.1 基本情况 工程名称：奉贤中小企业大厦 工程地点：位于A02-04号地块，北侧为百秀路，东侧为城市主干道望园路，西侧为规划环路，南侧与A0205相邻接 建设单位：上海达贤实业有限公司 基坑围护设计单位：华东建筑设计研究院有限公司 该项目位于奉贤区南桥镇百秀路南侧、望园南路西侧，拟建1幢40层的办公楼、4层裙楼，分别设12层地下室。基坑面积约22737m2，地下一层区基坑开挖深度为6.15m，局部落深区域开挖深度为7.15m7.8m；地下二层区基坑
2、开挖深度为10.15m，中部主楼区开挖深度为11.85m，局部落深区开挖深度为17.15m。地下二层区域西侧、北侧采用850mm等厚度型钢水泥土搅拌墙作为围护结构。本方案为奉贤中小企业大厦项目等厚度型钢水泥土搅拌墙(TRD工法)围护墙专项施工方案。1.2 周边环境在望园路离基坑边线8m12m范围有电信光缆、污水等管线，西北角离基坑边线约35m有在建人防搅拌工程。图1 待建场地周边环境图1.3 地质概况1.3.1 场地位置及地形、地貌 场地位于上海市奉贤区南桥镇，北侧为百秀路，西、南侧为一片荒地，东侧为望园路。场地地势较为平坦，根据勘探点孔口标高测量结果，场地标高4.045.25m，拟建场地属滨
3、海平原地貌类型。1.3.2 地基土的构成与特征据勘察报告揭示本场地地层分布特点如下：第1层素填土：由粉质粘土组成，表层含植物根茎、碎石、碎砖块等建筑垃圾，土质不均，厚约0.802.10m。第2层浜底淤泥：浜深约4.10m，浜底淤泥厚约1.72m，含腐植物、有机质，有臭味。 第层褐黄灰黄色粉质粘土：层面埋深约1.44m（标高约3.14m），厚约1.88m，含氧化铁、铁锰质结核，平均比贯入阻力Ps=0.71MPa,呈可软塑状。第层灰色淤泥质粉质粘土：层面埋深约3.33m（标高约1.25m），厚约4.35m，含云母、有机质，状态流塑，平均比贯入阻力Ps=0.40MPa,属高压缩性、高灵敏度的软粘土。
4、 第t层灰色砂质粉土：层面埋深约4.53m（标高约0.05m），厚约2.29m，含云母、夹薄层粘性土，状态松散稍密，平均比贯入阻力Ps=1.82MPa，属中压缩性。第层灰色淤泥质粘土：层面埋深约9.89m（标高约5.31m），厚约2.31m，含云母、有机质、状态流塑，平均比贯入阻力Ps=0.48MPa,属高压缩性、高灵敏度的软粘土。第1-1层灰色粘土：层面埋深约12.19m（标高约7.61m），厚约5.01m，平均比贯入阻力Ps=0.71MPa,状态流塑软塑。第t层灰色粉砂：层面埋深约15.74m(标高约11.16m)，厚约7.97m，平均比贯入阻力Ps=3.22MPa,平均标准贯入击数N=2
5、0.6击，状态稍密中密。第1-2层灰色粉质粘土：层面埋深约21.03m（标高约16.46m），厚约4.34m，平均比贯入阻力Ps=0.97MPa，状态软塑。第层暗绿草黄色粉质粘土：层面埋深约25.39m（标高约20.18m），厚约2.73m，平均比贯入阻力Ps=2.61MPa，状态可塑。第1t层草黄色砂质粉土夹粉质粘土：层面埋深约28.18m（标高约23.60m），厚约3.40m，平均比贯入阻力Ps=3.60MPa，平均标准贯入击数N=23.4击，状态中密（可塑）。第1层草黄青灰色粉砂：层面埋深约30.12m（标高约25.54m），厚约4.95m，平均比贯入阻力Ps=9.07MPa，平均标准贯
6、入击数N=27.2击，状态中密。1.3.3 地下水概况 地基影响范围内主要分布有第t层、第层（包括1t、1、2层）两个承压含水层：第t层为本地区微承压含水层，据勘察报告显示，承压水稳定水位埋深5.61m6.11m、稳定水位标高为-1.20m-1.62m；第层为地区第一承压含水层，据上海区域水文地质资料，承压水头年呈周期性变化，承压水位埋深一般为311m。1.3.4 场地内工程地质条件及参数表1 土体设计参数值层序土层名称层厚层顶标高重度固快直剪渗透系数（m）（m）(kN/m3)C(kPa)()KV(cm/s)KH(cm/s)1素填土0.802.105.254.042浜底淤泥0.802.603.
7、632.44褐黄灰黄色粉质粘土0.402.703.801.5518.41919.51.19e-071.68e-07灰色淤泥质粉质粘土2.206.002.130.4017.51117.52.46e-073.33e-07t灰色砂质粉土0.803.000.64-1.2618.7631.01.87e-042.71e-04灰色淤泥质粘土1.003.60-3.36-7.1016.91112.08.07e-081.12e-071-1灰色粘土1.6011.00-5.56-9.4617.61215.51.51e-072.16e-07t灰色粉砂3.9011.50-8.47-14.7518.5531.54.63e-
8、047.82e-041-2灰色粉质粘土0.609.80-11.36-20.7917.81316.52.95e-073.72e-07暗绿草黄色粉质粘土1.903.40-20.10-21.5619.23719.01t草黄色砂质粉土夹粉质粘土1.405.80-22.66-24.3619.0633.51.3.5 不良地质现象据勘察报告显示，本场地内分布有多条暗浜，浜底最大埋深约4.10m。2.方案编制依据(1) 本工程设计图纸（华东建筑设计研究院有限公司）。(2) 基坑围护设计方案。(3) 中小企业大厦基坑工程TRD工法专项方案技术认证意见。(4) 国家、行业、上海市现行的有关施工及验收规范（规程）。
9、 地下工程防水技术规范（GB50108-2008）。 建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）。 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。 建筑工程项目管理规范(GB/T50326-2006)。 建筑地基处理技术规程（JGJ79-2002）。 型钢水泥土搅拌墙技术规程（JGJ/T199-2010）。 建筑机械使用安全技术规程(JGJ 33-2001)。 上海市地基基础设计规范（DGJ08-11-2010）。 基坑工程技术规范（DG/T08-61-2010）。 型钢水泥土搅拌墙技术规程（DGJ08/-116-2005）。3.等厚度水泥土搅拌墙围护结构设计地下
10、二层区域采用顺作法施工，其西侧、北侧采用850mm等厚度型钢水泥土搅拌墙作为围护结构。等厚度水泥土搅拌墙桩长为25.4m，标高范围-1.700-27.100；内插H7003001324型钢，长度20.5m(间距900mm)和22.8m(间距600mm)。围护节点大样如下：4.等厚度水泥土搅拌墙工程量表2：基坑围护工程量统计表序号分项工程名称单位工程量1850mm等厚度型钢水泥土搅拌墙m339552H7003001324型钢 T1005 备注：具体工程量按照施工蓝图计算。第二节 主要施工方案1.TRD工法简介1.1 TRD工法概述(1)等厚度水泥土搅拌连续墙工法，又称TRD工法（Trench c
11、utting Re-mixing Deep wall method），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连续墙施工技术。(2)在一般的砂土层中施工的最大深度已达56.7m，壁厚550mm850mm，也适用于卵砾石、块石等各类地层。1.2 TRD工法特点（1） 施工深度大，最大深度可达60m；（2） 适应地层广，对硬质地层（硬土、砂卵砾石、软岩石等）具有良好的 挖掘性能；（3） 成墙品质好，在墙体深度方向上，可保证均匀的水泥土质量，强度提高，离散性小，截水性能好；（4） 高安全性，重心低，稳定性好，适用于高度有限制的场所；（5） 连续成墙，接缝较少，墙体
12、等厚，H型钢可以最佳间距设置；（6） 噪音、振动较小。1.3 TRD工法原理(1) 等厚度水泥土搅拌连续墙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连续墙工法不同。等厚度水泥土搅拌连续墙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连续墙。(2) 等厚度水泥土搅拌连续墙通过动力箱液压马达驱动链锯式切割箱，分段连接钻至预定深度，水平横向挖掘推进，同时在切割箱底部注入固化液，使其与原位土体强制混合搅拌，形成的等厚度水泥土搅拌连续墙，也可插入型钢以增加搅拌墙的刚度和强度。(3) 该工法将水泥土搅
13、拌墙的搅拌方式由传统的垂直轴螺旋钻杆水平分层搅拌，改变为水平轴锯链式切割箱沿墙深垂直整体搅拌。1.4 TRD工法施工工序等厚度水泥土搅拌连续墙施工工艺：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。水泥土搅拌墙建造工序之3循环的施工方法：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、松动土层一段距离，然后回撤挖掘至原处，再注入固化液向前推进搅拌成墙；以下为等厚度水泥土搅拌连续墙各施工工序图：图2 切割箱自行挖掘工序图图3 3循环水泥土搅拌墙建造工序图图4 切割箱拔出分解工序图1.5 TRD工法工艺流程本工程TRD工法围护墙采用三循环的方
14、法施工等厚度水泥土搅拌墙，以下为三循环的施工方法工艺流程图：图5 TRD工法3循环成墙示意图(1)测量放线施工前，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，利用测量仪器进行放样，并进行坐标数据复核，同时做好护桩。并通知相关单位进行放线复核。(2) 开挖沟槽根据TRD工法设备重量，围护墙中心线放样后，对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施，确保施工场地满足机械设备对地基承载力的要求，确保桩机的稳定性。用挖掘机沿围护墙中心线平行方向开挖工作沟槽，槽宽约1.2m，沟槽深度约1.0m。(3)吊放预埋箱用挖掘机开挖深度约3m、长度约2m、宽度约1m的预埋穴，利用吊车并将预埋箱吊
15、放入预埋穴内。(4)桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。(5) 切割箱与主机连接用指定的履带式吊车将切割箱逐段吊放入预埋穴，利用支撑台固定；TRD主机移动至预埋穴位置连接切割箱，主机再返回预定施工位置进行切割箱自行打入挖掘工序。 ()安装测斜仪 切割箱自行打入到设计深度后，安装测斜仪。通过安装在切割箱内部的多段式测斜仪，可进行墙体的垂直精度管理，通常可确保1/250以内的精度。 (7)TRD工法成墙 测斜仪安装完毕后，主机与切割箱连接。在切割箱底部注入挖掘液预先切割土层一段距离，再
16、回撤挖掘至原处，开始固化液使其与原位土体强制混合搅拌，形成等厚水泥土地下连续墙。(8)浆液流动度测试 通过测试混合泥浆的流动度进行成墙品质的管理。(9)插入型钢 待等厚度型钢水泥土搅拌墙施工至一定工作面后，进行型钢插入作业。采用50吨履带吊机起吊H型钢，型钢必须保持垂直状态，将H型钢底部中心对正桩位中心沿定位卡慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内。内插H型钢型钢插入垂直度偏差不得大于1/300，H型钢插入时间必须控制在搅拌墙施工完毕3小时内。当H型钢插入到设计标高时，用?8吊筋将H型钢固定。溢出的水泥土进行处理，控制到一定标高，以便进行下道工序施工。待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型
17、钢撤除。若H型钢插放达不到设计标高时，可采用辅助措施下沉，严禁采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法。 (10) 置换土处理将等厚度型钢水泥土搅拌墙施工过程中产生的废弃泥浆统一堆放，集中处理。(11) 拔出切割箱 一段工作面施工结束后，利用TRD主机将切割箱分段拔出。(12) 型钢拔除在围护结构完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。型钢拔除应事先采取减阻措施，拔除后应注浆填实桩孔。型钢两面用钢板贴焊加强，顶升夹具将H型钢夹紧后，用千斤顶反复顶升夹具，直至吊车配合将H型钢拔除。桩头两面应有钢板贴焊，增加强度，检查桩头100圆孔是否符合要求，若孔径不足必须改成100；如孔径超过则应该
18、割除桩头并重新开孔，每根桩头必须待两面贴焊钢板后才能进行拔除施工。 1.6 TRD工法主要施工设备序号设备名称规格数量用电量1TRD工法机CMD8501台柴油动力2履带式吊车50t1台柴油动力3挖掘机JS2201台柴油动力4全自动拌浆后台25m3/hr1套200kw5压浆泵BW3203台(含备用)6水泥桶仓30t2个 CMD850型TRD工法机 切割刀具 2.TRD工法围护墙施工2.1 施工总体流程先修筑施工便道，待施工便道修筑后，组织TRD工法设备和材料由地下一层试成墙区域转至地下二层区域，具备开工条件后，计划先从北侧由西向东施工，然后设备转移至西侧由南向北施工。等厚度型钢水泥土搅拌墙施工布
19、置图详见附图1。2.2 施工进度计划根据业主总体进度计划要求，按进度计划完工，争取提前完工。等厚度型钢水泥土搅拌墙施工进度计划详见附件1。2.3 TRD工法围护墙施工参数(1) 挖掘液拌制采用钠基膨润土，每立方被搅拌土体掺入100kg/m3膨润土，水灰比W/B为520，施工过程按1000kg水、50-200kg膨润土拌制浆液。(2) 挖掘液混合泥浆流动度宜控制在190mm240mm。(3) 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入挖掘液。(4) 每立方被搅拌土体掺入不少于25%的水泥，水灰比1.5，施工过程每937kg水、625kg水泥拌制浆液。(5)
20、 固化液混合泥浆流动度宜控制在180mm220mm。(6) 固化液使用于成墙搅拌工序。(7) 为满足25.4米深度要求，共需要选配8节切割箱，由下至上排列分别是：1节3.50m被动轮+6节3.65m切割箱+1节2.44m切割箱，总长27.84m，余尺1.44m(现场实测地坪标高约-0.700)。2.4 TRD工法围护墙施工要点(1) 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。(2) 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
21、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。(3) 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。(4) 本工程等厚度水泥土搅拌墙施工采用三循环成墙的施工方法(即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌)，对地基土充分混合、搅拌松动后再进行固化成墙搅拌。(5) 施工时应保持TRD工法桩机底盘的水平和导杆的垂直，施工前采用测量仪器进行轴线引测，使TRD工法桩机正确就位，并校验桩
22、机立柱导向架垂直度偏差小于1/250。(6) 根据等厚度水泥土搅拌墙的设计墙深进行切割箱数量的准备，并通过分段续接切割箱挖掘，打入到设计深度。(7) 切割箱自行打入时，在确保垂直精度的同时，将挖掘液的注入量控制到最小，使混合泥浆处于高浓度、高粘度状态，以便应对急剧的地层变化。(8) 施工过程中通过安装在切割箱体内部的测斜仪，可进行墙体的垂直精度管理，墙体的垂直度不大于1/200。(9) 测斜仪安装完毕后，进行型钢水泥土墙体的施工。当天成型墙体应搭接已成型墙体约3050cm；搭接区域应严格控制挖掘速度，使固化液与混合泥浆充分混合、搅拌，搭接施工中须放慢搅拌速度，保证搭接质量。搭接施工示意图如下：
23、(10) 本工程地下二层区域东侧、南侧等区域围护墙已采用三轴水泥土搅拌桩施工完成，北侧、西侧等厚度水泥土搅拌墙须切入已施工的三轴水泥土搅拌桩内，形成有效搭接，确保止水效果。搭接施工示意图如下：(11) 型钢插入 成墙搅拌3小时内应插入H型钢，利用经纬仪控制H型钢的垂直度；H型钢插入后利用水准仪控制型钢的标高，确保型钢的插入深度；H型钢宜依靠自重和必要的辅助设备插入到设计要求的深度，型钢的垂直度不大于1/300。 1) H型钢选材与焊接在H型钢顶端双面焊接加强板，且在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约10cm。若所需H型钢长度不够，需进行拼焊，焊缝应均为坡口满焊。2) 涂刷减摩剂根据设计
24、要求，本围护桩的H型钢在主体结构强度达到设计要求后，必须全部拔出回收。H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。3) 清除H型钢表面的污垢及铁锈减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。(12) 内插H型钢施工要求：1) 焊接H型钢应按照焊接H型钢(YB3301-92)的有关要求焊接成型。2) 型钢宜采取整材，当需采用分段焊接时，应采用坡口焊接，焊缝质量等级不应低于二级。3) 单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免在型钢受力较大处(如支撑位置或基底开挖面上下5m范围
25、)，相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m。4) 其他要求详见施工图纸。(13) TRD工法成墙搅拌结束后或因故停待，切割箱体应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。(14) 一段工作面施工完成后，进行拔出切割箱施工，利用TRD主机依次拔出，时间应控制在3h以内，同时在切割箱底部注入等体积的混合泥浆。(15) 拔出切割箱时不应使孔内产生负压而造成周边地基沉降，注浆泵工作流量应根据拔切割箱的速度作调整。(16) 加强设备的维修保养，特别是在硬质地层作业，钻具磨耗大，要准备各类备件，及时更换镶补，确保正常施工。同时必须配置备用发电机
26、组，在市电供给不正常的情况下，一旦停电可及时恢复供浆、压气、正常搅拌作业，避免延误时间造成埋钻事故。(17) 加强对TRD工法施工过程的监理及对成型墙体的质量检测工作，如发现质量问题应主动与业主及设计单位联系，以便及时采取补救措施，避免造成不必要的损失。.施工质量保证措施3.1 原材料复试计划水泥进场应附质保单，按规定做好原材料复试，水泥按每批每500t做一组原材料试验。3.2 工程测量技术复核计划序号复 核 项 目初验收人复核人1定位桩与水准点测量员施工员2TRD工法轴线、垂直度、型钢标高测量员施工员3.3 水泥土试块制作及钻孔取芯检测计划(1) 等厚度水泥土搅拌墙的墙身强度应采用试块试验并
27、结合28天龄期后钻孔取芯综合判定。(2) 试块数量及方法：每台班制作水泥土试块三组，取样点应低于有效墙顶下1m，采用水中养护测定28天无侧限抗压强度。(3) 钻孔取芯数量：在延长米方向每30m抽检数量不应少于1个取芯孔，每个等厚度水泥土搅拌墙的取芯数量不宜少于5组，每组不宜少于3件试块。以下分别为水泥土试块制作计划及钻孔取芯检测的要求：3.3.1 水泥土试块制作计划序号试块名称试块规格试块数量1水泥土试块7.077.077.07cm围护墙制作3组3.3.2 钻孔取芯检测要求(1) 每次钻孔取芯应在养护期28天后进行，钻取桩芯宜采用?110钻头，连续钻取全桩长范围内的桩芯，取出的桩芯不得长时间暴
28、露空气当中，应及时蜡封，立即送检。(2) 为了减小对试样的扰动，建议采用薄壁取土器采取水泥土芯样，保证平稳回转钻进，使用的钻杆应事先校直。为避免钻具抖动，造成土层的扰动，建议在取土器上加接重杆，确保钻孔垂直度偏差不大于1/200。(3) 建议将等厚度水泥土搅拌墙的搅拌墙中心线上，且正式钻孔取芯前，必须将搅拌墙顶开挖暴露，以确保取芯孔位置定位准确。(4) 如取芯过程中出现搅拌墙不成形的现象，应立即挺停止取芯，并由各方协商解决。取芯完成后根据土层分布对芯样进行分段评价，分段长度不大于2.0m，且不大于各土层厚度，评价内容包括芯样的颜色和性状、密实度、水泥搅拌均匀性、水泥含量、胶结度、强度等。(5)
29、 取土器提出地面之后，小心地将土样连同容器（衬管）卸下，及时密封土样。每个土样封蜡后均应填贴标签，并牢固地粘贴于容器外壁。土样密封后应避免曝晒或冰冻，并宜立即送往试验室。取芯孔采集的试样立即进行抗压强度检测，土样采取之后至开土试验之间的贮存时间，不应超过24小时。(6) 抗压试件应直接采用圆柱体，并根据相关规范要求选择合适的高径比，减少制成立方体过程中对水泥土的进一步损坏。(7) 试验完成后检测单位应及时整理数据，形成完整的检测报告，报告应包括但不限于以下内容：1) 每个孔钻孔深度、水泥土试件组数；2) 水泥土芯样抗压强度试验结果；3) 水泥土搅拌墙质量和完整性评价；4) 全长芯样的彩色照片；
30、5) 异常情况说明。(8) 如检测结果存在异常现象或试验结果不满足要求，各方应及时协商确定增加检测数量或采取其它检测措施。3.4 关键过程及控制(1) 做到工艺检查，设备检查，施工操作检查，建立严格验收把关制度。(2) 施工现场专人检查复核桩机垂直度、桩机的移位，切割箱的钻进深度、挖掘速度，检查浆液的拌制、控制水灰比。(3) 切割箱打入、拔出由现场指挥负责，施工前需检查桩机平稳性，做到固定端正，桩架垂直，并采用测量仪器或其它手段，完成桩架的水平度，桩架的垂直度确认，在确认无误后，指挥下达操作命令。(4) 整个施工接受监理的监督，听从监理有益的建议，并与工程有关协作单位建立良好协作关系，确保工程顺利进行。4. 检验批抽检计划4.1 主控
