TRD工法桩.docx
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TRD工法桩
9.3.2TRD水泥土墙成墙施工及技术措施
9.3.2.1施工准备
（1）场地准备
施工前，必须先进行场地平整，清除施工场地围护中心线内侧15米范围内地表及地下障碍物，尤其是表层杂填土中大部分布含有较多块石、砖块及砼块等建筑垃圾，施工前必须沿TRD工法桩机施工轴线清理干净并保证无大块石块和砼块，场地全部平整至自然地面-0.300m（相对标高）。
施工场地路基承重荷载以能行走100吨履带吊为基本。
⑵水电准备
水、电源接通综合考虑现场的协调共用；根据施工规模及设备配置情况，计算和确定工地所需的供电量，并考虑生活照明等，设置变压器及配电系统，全面设计施工供水的水源及给水管系统。
（3）劳动力配备
每台机械劳动力配备见表9.3.2-1。
（4）主要机械设备配备
根据施工总体工期要求，结合现场实际情况，施工拟配备2台灰浆搅拌机、2台TRD-III桩机横向切割土体成墙。
主要机械设备配备详见表9.3.2-2。
表9.3.2-1劳动力配备表
序号
工种
主要工作内容
人数
备注
1
钻机司机
钻机的操作和调试
2
专业上岗
2
挖掘机司机
平整场地、临时起重等
1
专业上岗
3
起重工
吊放作业、配合钻机定位
1
专业上岗
4
灰浆工
灰浆拌制和输送以及该设备系统的安装和调试
6
机电安装除外
5
电焊工
制作型钢及安装连接的全部工作
6
专业上岗
6
机电工
现场电器设备安装、维修
2
专业上岗
7
测量检验工
放样与施工监测、超声波测壁等
3
专业上岗
8
杂工
清理卫生、搬运辅助材料等
5
9
管理人员
现场安全、技术、质量、材料、生活管理等方面工作
5
项目配置、通用
表9.3.2-2主要机械设备配备表
序号
设备名称
规格
型号
数量
产地
功率
1
TRD-Ⅲ主机
9.5m×10m
TRD-III
2台
日本
2
回旋刀链锯
宽度0.65m和0.85m
2台
日本
3
搅拌注系统台
6m×8m
BZ-20
2台
上海
130KW
4
注浆泵
BW-600/10
4台
上海
180KW
5
柴油空压机
9m³
2台
日本
6
挖掘机
200
PC
2台
日本
9.3.2.2施工工艺
TRD搅拌桩墙工法是以链锯式刀具为主要机具，在插入地基过程中链锯式刀具与主机连接，回旋回旋刀链锯可竖向垂直或横向水平移动进行对地下土体的切削，同时以水泥作为硬化剂。
通过刀具在施工现场按照设计深度和护壁设计宽度将土体切割，在刀具端头喷出水泥浆硬化剂注入土体的同时注入高压空气使水泥浆与原位土体充分混合、搅拌将原位土体固结从而在地下形成一道等厚度的连续墙。
然后在水泥土硬结前按照设计间距插入H型钢作为应力加强材料，待水泥土硬结后形成一道具有一定刚度和强度的型钢水泥土复合挡土墙或只进行止水，然后在水泥土墙内侧再施工支护桩进行侧压力的支护，基坑内侧用钢管或砼梁支撑，形成整体的基坑支护体系。
TRD-Ⅲ桩机组成如图9.3.2-1所示,TRD搅拌桩墙施工工艺流程如图9.3.2-2所示，搅拌桩墙成墙工艺流程如图9.3.2-3所示。
（一）测量放样
根据坐标基点，按设计图放出桩位，并设临时控制桩，填好技术复核单，提请验收。
（二）开挖沟槽，施做导向钢板
导槽起定位和导向作用，工法桩垂直度偏差的控制尤为关键。
施工中垂直度偏差控制在5‰以内。
为确保搅拌桩及型钢能准确定位，施工时，先制作导墙，再进行TRD桩施工。
导墙沟槽开挖过程中，根据基坑围护内边控制线，采用挖掘机开挖，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土及时处理。
图9.3.2-1TRD-Ⅲ桩机组成图
图9.3.2-2TRD搅拌桩墙施工工艺流程图
图9.3.2-3搅拌桩墙成墙施工流程图
（三）钻机就位与钻进
TRD工法施工顺序自一端向另一端往复前进，每一循环前进长度为20m，往复三次成桩，并紧跟吊放H型钢芯材。
钻进的施工步骤如下：
第一步：
在首段开挖位置挖一个切割箱预备槽，在槽内安放一节切割箱。
桩机就位后下挖至切割头完全沉入土体，断开桩机与切割头的连接，移动切割头至预备槽位置将其中的切割箱节段与桩机相连，并提起切割箱，移动至切割头位置与其相连接。
第二步：
继续下挖并按照上一步程序安装切割箱直至切削深度满足设计要求。
下挖的过程中不断通过切割刀具端头向土体注入切削液，切削液由水、膨润土组成，比率为3%-5%。
第三步：
转动切割刀具，横向移动桩机切割土体，并在切割刀具端头向土体内喷切削液，先行挖掘土体。
第三步：
先行挖掘至一个进尺距离后回刀继续切割土体，并在切割刀具端头向土体内喷切削液，回刀切割至距前一循环H型钢施工接头30cm位置。
第四步：
搅拌成桩。
再次回刀切削土体，在切削的同时注入1：
1水泥浆成墙，同时紧跟城墙作业插入H型钢。
（四）搅拌及注浆速度
TRD搅拌桩在横移过程中均应注入水泥浆液，并根据注浆速度匹配相应的桩机移动速度。
注浆相关参数参见表9.3.2-3、表5.2.8-4。
表9.3.2-3墙厚850mm主要注浆参数
水灰比
1：
1
水泥掺量
18%
泥浆泵档位
快Ⅰ
快Ⅱ
慢Ⅰ
慢Ⅱ
泥浆泵流量（L/min）
600
415
280
195
桩机移动速度
11.9分钟/米
17.3分钟/米
25.9分钟/米
36.8分钟/米
浆量（5.5桶；每桶用水1000L）
2.2分钟/桶
3.15分钟/桶
4.65分钟/桶
6.7分钟/桶
表9.3.2-4墙厚650mm主要注浆参数
水灰比
1：
1
水泥掺量
18%
泥浆泵档位
快Ⅰ
快Ⅱ
慢Ⅰ
慢Ⅱ
泥浆泵流量（L/min）
600
415
280
195
桩机移动速度
19.7分钟/米
28.5分钟/米
42.3分钟/米
60.8分钟/米
浆量（9桶；每桶用水1000L）
2.2分钟/桶
3.15分钟/桶
4.65分钟/桶
6.7分钟/桶
（五）型钢制作与安装
搅拌桩施工完毕后立即插入H型钢。
用吊机起吊H型钢，靠型钢自重插入，插入时保证H型钢的垂直度。
型钢上涂减摩擦材料（单位面积静摩擦阻力平均为0.04MPa）以减少阻力，保证其完整回收。
型钢要平直、光滑、无弯曲、无扭曲。
在孔口设定向装置。
当型钢插至设计标高时，用Φ18钢筋将型钢固定。
溢出的水泥土必须进行清理，控制至设计顶标高，进行下道工序的施工。
具体操作工艺如下：
（1）H型钢减摩剂施工
H型钢的减摩，是H型钢插入和顶拔顺利进行的关键工序，施工中成立专业班组严格控制，减摩制作主要通过涂刷减摩剂实现：
①清除H型钢表面的污垢和铁锈；
②使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅动时感觉厚薄均匀，然后涂敷于H型钢表面（否则减摩剂涂层不均匀容易产生剥落）；
③下雨天型钢表面潮湿，则事先用抹布擦去型钢表面积水，再使用氧气加热或喷灯加热，待型钢干燥后再涂刷减摩剂；
④H型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象及时重新涂刷。
（2）H型钢插入
H型钢就位后，通过桩机定位装置控制，靠型钢自重或借助一定的外力（送桩锤）将型钢插入搅拌桩内。
①型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固定钩，根据引设的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶定位误差30mm，标高误差小于20mm；
②型钢用两台吊车合吊，以保证型钢在起吊过程中不变形。
吊装采用两台50T的履带车吊先水平三点吊起H型钢，吊点位置和数目按正负弯矩相等的原则计算确定，在型钢离地面一定高度后，再由一台履带吊垂直起吊，另一台吊水平送吊，成竖直方向后，一次进行起吊垂直就位；
③在导槽上设置H型钢定位卡固定插入型钢的平面位置。
型钢定位卡牢固、水平，将H型钢底部中心对准桩位中心沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度；
④型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差；
⑤型钢插放达不到设计标高时，采取缓慢提升型钢到适当高度，然后重复下插。
下插过程中始终使用经纬仪或线锤控制H型钢垂直度。
（六）桩顶冠梁施做
（1）清除TRD搅拌桩墙墙顶的余土、浮浆并将桩顶水泥土凿毛，并用清水清洗干净；
（2）按设计要求和构造要求绑扎冠梁钢筋；
（3）侧模采用定型组合钢模板，支撑体采用50mm×100mm方木和Φ48mm钢管；
（4）穿越冠梁部分的型钢采用纸胎油毡包扎的方法，使型钢与混凝土隔离。
以利型钢的拔起与回收；
（七）型钢拔除与回收
当工程主体完工后，用组合拔桩机将型钢拔出，在H型钢回收施工前进行型钢抗拔验算与拉拔试验，以确保型钢的顺利回收。
由于围护结构变形导致型钢变形，使型钢很难拔出，钢支撑应按设计要求施加预加力且各支撑受力均匀，以减小围护结构变形量，是提高H型钢回收率的有效手段。
（1）施工顺序
起拔机就位、施加油压反力→吊机就位→起吊H型钢→空隙灌浆；
（2）起拔H型钢施工条件
①顶板浇筑完成，且混凝土强度达到设计要求；以保证25t汽车吊及R200能在施工范围进行起吊作业；
②清理冠梁上的泥土，直至混凝土冠梁完全暴露出来；
③布设电焊机和液压机电源（至少40kW）接口；
④起拔H型钢：
起拔系统主要是两台油压千斤顶，两台最大起拔力为400t，加夹具自重约3t，插入水泥土中H型钢规格为H800mm×300mm，理论估算起拔力约为11t/m；
⑤围护部分4m～17m主要为粉质粘土，H型钢起拔后，空隙应灌注水泥浆。
（八）H型钢回收后注浆
注浆管选用Φ10mm钢管，采用焊接将其顺水泥土壁插入桩底。
注浆材料采用细砂掺加0.5～1.0%高效减水剂及3～7%膨润土，水灰比控制在0.7，通过高效减水剂及膨润土调整水泥砂浆的流动性。
注浆时采用压力不小于1.0MPa的注浆泵。
在注浆过程中边注浆边提升，注浆管埋入浆液下不小于3m，注浆采用2台以上注浆泵同时进行以提高注浆效果。
9.3.2.3施工质量要求
（1）TRD采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量≥18%，28天无侧限抗压强度要求≥1.2Mpa；
（2）TRD中H型钢若有接头，接头应位于开挖面以下，且相邻两根H型钢接头应错开1m以上；
（3）桩底及桩顶标高允许偏差为+10cm，-5cm/根；
（4）桩位允许偏差为5cm/根；
（5）桩体垂直度≤1/200；
（6）型钢垂直度≤1/200；
（7）型钢长度允许偏差±1cm/根；
（8）型钢底标高允许偏差-3cm/根；
（9）型钢平面位置允许偏差：
平行于基坑方向3cm/根，垂直于基坑方向1cm/根；
（10）形心转角允许偏差3°/根；
（11）钢围檩、钢支撑内的H型钢应有可靠的连接，钢围檩与TRD工法桩之间缝隙用快硬细石混凝土填实，待达到强度后，才能施加支撑预应力。
9.3.2.4施工质量控制措施
⑴TRD工法搅拌桩施工质量措施
①桩位放样误差小于2㎝，深度误差小于＋10㎝，桩身垂直度按设计要求，误差不大于桩身长度的1%。
②严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。
③施工前对TRD桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。
设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能及试运转，确保设备正常施工。
④看桩架垂直度指示针调整装架垂直度，并用经纬仪进行校核。
⑤工程实施过程中，严禁发生定位钢板移位，一旦发现挖土机在清除沟槽土时碰撞定位钢板使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸施工。
⑥场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，尽量保证施工的连续性。
⑦严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试，合格后方可使用。
⑵施工冷缝处理
施工过程中一旦出现冷缝则在接缝处对已成墙（长度为0.5M）重新切割搅拌，确保止水效果。
⑶确保基坑拐角处墙体搭接
由于本基坑存在多处拐角及与原已经施工完成的地下连续墙的搭接，根据设计要求对拐角处及搭接处采取各向两边外推0.5m以保证拐角及其他搭接，保证施工连续性和基坑止水效果。
⑷确保桩身强度和均匀性
①严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
②土体应充分搅拌切割，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀搅拌保证施工质量。
③浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，有利于水泥浆与土均匀拌合。
④压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，桩身须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
⑤发生管道堵塞，应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具启动停留1分钟左右后继续注浆，等40～60秒恢复横向搅拌切割。
⑸质量检验方法
根据有关规定每台班做一组7.07×7.07×7.07㎝3水泥土试块。
试样来源于沟槽中置换出的水泥土浆液，按规定条件养护，到达龄期后送去实验室做抗压强度试验，试验报告及时提交监理工程师。
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