等厚度水泥土地下連續(xù)攪拌墻作止水帷幕（TRD）的施工技術(shù)研究

鄧蘭艷 周謝萍 魏中華 李先知 余正陸

1. 中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司 武漢 430074；2. 淮安雨潤(rùn)中央新天地置業(yè)發(fā)展有限公司 淮安 223001

1 工程概況

淮安雨潤(rùn)中央新天地位于淮安市淮海東路與淮海南路交叉處東南角，為淮安市商業(yè)中心地帶。由4 幢塔樓和1 幢裙樓（商業(yè)）組成。辦公、酒店及服務(wù)式公寓地上73 層，1#和2#住宅樓地上39 層， 3#住宅樓地上28 層，商業(yè)樓地上6～7 層，均設(shè)4 層地下室，與四周外擴(kuò)純地下室連為整體地下室。本基坑工程裙樓、住宅樓及塔樓的基坑開挖深度分別為23.30 m、25.10 m和27.60 m。

設(shè)計(jì)止水帷幕在普遍區(qū)域直線段采用850 mm等厚度水泥土地下連續(xù)墻工藝成墻，圓弧角部及折線位置采用Φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁工藝成墻。用水平軸鋸鏈?zhǔn)角懈钕溲貕ι畲怪闭w攪拌，分段連接鉆至預(yù)定設(shè)計(jì)深度，水平橫向挖掘推進(jìn)，同時(shí)在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其與原位土體強(qiáng)制混合攪拌，形成的等厚度水泥土地下連續(xù)攪拌墻。

2 工程特點(diǎn)及施工難點(diǎn)

本工程總用地面積43 657 m2，裙樓、住宅樓及塔樓的基坑開挖深度分別為23.30 m、25.10 m和27.60 m，屬于大面積超深基坑；項(xiàng)目所在地屬城市中心地帶，周邊緊鄰居民住房及城市交通主干道，地下管線眾多，周邊環(huán)境極其復(fù)雜，基坑的沉降、變形控制要求極高且施工材料的運(yùn)輸需要避開城市交通高峰。

本工程等厚度水泥土地下連續(xù)攪拌墻需穿越較厚的砂層，墻底嵌入⑤1黏土夾粉砂一定深度，主要隔斷④1坑底的細(xì)砂中的潛水和⑤2細(xì)砂中的承壓含水層；等厚度水泥土地下連續(xù)墻墻體深度隨著地層的起伏變化而各不相同，墻深最淺達(dá)35.4 m，最深達(dá)45.4 m，施工過程中需要進(jìn)行加接或拆卸部分切割箱。樁長(zhǎng)深、地層復(fù)雜，是本工程止水帷幕墻體施工的難點(diǎn)。

本工程設(shè)計(jì)采用等厚度水泥土地下連續(xù)攪拌墻結(jié)合Φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕，等厚度水泥土地下連續(xù)攪拌墻與三軸水泥土攪拌樁存在搭接，是本工程圍護(hù)施工的難點(diǎn)之一，并且水泥土攪拌樁墻均需穿越較厚的砂層，泥漿護(hù)壁要求高。

3 施工工藝及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

工程流程如圖1所示。

3.2 施工準(zhǔn)備[1-6]

施工準(zhǔn)備中包含實(shí)地調(diào)查、場(chǎng)地平整、導(dǎo)向槽的挖掘、預(yù)備穴、安裝激光經(jīng)緯儀。

實(shí)地調(diào)查：主要以現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查為主，對(duì)地勘報(bào)告進(jìn)行核實(shí)。

場(chǎng)地平整：主要為設(shè)備安裝就位做準(zhǔn)備，TRD挖掘機(jī)對(duì)場(chǎng)地平整度要求較高。

導(dǎo)向槽：作為墻體水平位置控制依據(jù)，開挖槽寬約1 300 mm，槽深約1 000 mm。

預(yù)備穴：設(shè)備初始自行打入挖掘時(shí)作為預(yù)備切割箱體就位點(diǎn)，預(yù)埋穴尺寸一般為2 m×1 m×3 m。

圖1 工藝流程

安裝激光經(jīng)緯儀：主要作為墻體直線度控制。

3.3 施工工序

TRD工法施工工序包括：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。

3.3.1 切割箱自行打入挖掘（圖2）

圖2 切割箱自行挖掘工序示意

3.3.2 水泥土攪拌墻的建造工序（圖3）

水泥土攪拌墻建造工序有三循環(huán)方法和一循環(huán)方法。

三循環(huán)方法：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌，即鏈鋸式切割箱首先注入挖掘液先行挖掘一段距離，然后回撤挖掘至原處，再注入固化液，向前推進(jìn)攪拌成墻，一般使用在深墻、卵礫石層或有地下障礙物的工況[7]。

一循環(huán)方法：一開始切割箱就注入固化液，向前推進(jìn)挖掘攪拌成墻，即三循環(huán)中的第3、第4步驟[8]。

圖3 三循環(huán)水泥土攪拌墻建造工序

3.3.3 切割箱拔出（圖4）

TRD成墻攪拌結(jié)束或轉(zhuǎn)角時(shí)，起拔切割箱時(shí)間應(yīng)控制在4 h內(nèi)（宜配置大噸位吊車和振動(dòng)器），將切割箱分割成2～3 段拔出，邊分解邊拔出。拔出切割箱過程中，向槽內(nèi)回灌漿量要能夠補(bǔ)充切割箱拔出的體積，防止槽內(nèi)混合泥漿液面下降。

圖4 切割箱拔出分解工序

4 施工效果

地下等厚度水泥土連續(xù)攪拌墻止水帷幕與目前經(jīng)常采用的單軸或多軸螺旋鉆孔所形成的柱列式地下連續(xù)墻工法相比，在工期、質(zhì)量、安全、造價(jià)、節(jié)能環(huán)保等方面具有明顯的先進(jìn)性和新穎性。

（a）地下等厚度水泥土連續(xù)攪拌墻止水帷幕施工依靠主機(jī)的橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在已鋪設(shè)好的道路上移動(dòng)，利用主機(jī)的垂直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和切割驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來提升切割箱，控制切割深度。整個(gè)切割過程操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度低、大大提高了施工速度。

（b）切割箱連續(xù)橫向攪拌混合，可得到無接口的連續(xù)墻，確保連續(xù)墻的質(zhì)量，且墻體各處等厚度，止水效果好。

（c）采用鏈鋸式切割刀箱往下接長(zhǎng)，施工機(jī)器高度低，整體平穩(wěn)，不存在機(jī)械傾覆可能性，安全可靠。

（d）通過采用地下等厚度水泥土連續(xù)攪拌墻止水帷幕施工工藝、組建專業(yè)施工隊(duì)伍、提高了施工效率；減少勞動(dòng)力投入、加快施工速度、保證施工的質(zhì)量和安全，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且低噪音、低振動(dòng)，因此有很好的社會(huì)效益。