監(jiān)理如何控制TRD工法施工的質(zhì)量

楊文華

（天津建華工程咨詢管理公司， 天津 300191）

TRD 工法即在原位置上水泥與土混合攪拌成璧式地下連續(xù)墻的施工方法。TRD 工法與 SMW 工法和 CSM 工法不同。它是將在鏈軌節(jié)上裝有刀具的多箱體插入地下，在刀具的上下回轉(zhuǎn)(即切削土壤)運(yùn)動的同時，主機(jī)沿造墻方向水平移動；最前端箱體內(nèi)噴射出的水泥漿與原土進(jìn)行混合攪拌而形成等厚均值的水泥加固土的地下連續(xù)墻，固化后便形成連續(xù)的水泥土攪拌墻，簡稱攪拌墻。根據(jù)工程需要可在攪拌墻內(nèi)插入型鋼等芯材。由于 TRD 工法墻具有最深可達(dá) 55 m、墻體的穩(wěn)定性高、成墻的垂直精度高、止水性能強(qiáng)、噪音低等優(yōu)點，在深基坑支護(hù)中采用 TRD 工法施工攪拌墻逐漸增多。為確保 TRD 工法的施工質(zhì)量，監(jiān)理應(yīng)做好以下一些工作。

1 施工前監(jiān)理應(yīng)做的工作

監(jiān)理人員在熟悉 TRD 工法施工的情況下，做好圖紙審查和編制監(jiān)理細(xì)則工作；組織設(shè)計和監(jiān)理交底。重點是審核施工方案，控制進(jìn)場材料的質(zhì)量，做好清障挖槽和連續(xù)墻試驗施工及設(shè)備安裝的監(jiān)理工作。

1.1 審核TRD工法的施工方案

(1)方案應(yīng)根據(jù)施工工程情況制定。除常規(guī)內(nèi)容外，應(yīng)包含控制水灰比和水泥摻合量的措施；TRD 工法施工成墻的順序和施工采用的步法(即“一步法”和“三步法”施工)；防止施工過程中槽內(nèi)出現(xiàn)復(fù)雜情況和事故的措施；1 臺或多臺設(shè)備施工的初始位置，以及施工結(jié)束后在不影響攪拌墻質(zhì)量的情況下，切削箱體拔出的位置(標(biāo)注在施工圖處)。

(2)進(jìn)度計劃中應(yīng)有保證工期的相關(guān)措施。即進(jìn)場設(shè)備的數(shù)量；施工時間是 24 h 還是 12 h；現(xiàn)場是否備有發(fā)電設(shè)備。

(3)核實人基坑專家論證中的意見和建議在方案里是否得到落實。核實在地下水和漏漿地段施工的相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。

1.2 做好進(jìn)場材料的質(zhì)量控制

(1)水泥的質(zhì)量控制。進(jìn)場散裝水泥必須有供貨方提供的生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)許可證、出廠合格證明文件以及出廠檢測報告。根據(jù)進(jìn)場水泥品種、代號、強(qiáng)度等級、證明文件以及水泥出廠日期等情況，分批進(jìn)行檢查驗收，且對每一批次散裝水泥進(jìn)場要做好抽樣復(fù)檢工作。

監(jiān)理應(yīng)注意以下情況：超過出廠日期 3 個月的水泥，經(jīng)過檢測試驗不符合使用要求，不得使用并及時退場。相同強(qiáng)度等級、不同廠家、不同生產(chǎn)日期，不得混摻使用。攪拌墻較深、成墻施工時間較長時，經(jīng)設(shè)計同意可使用礦渣水泥。為不影響開工使用，所需水泥應(yīng)提前進(jìn)場，做好取樣送檢復(fù)試工作，確保開工前要有復(fù)試合格的水泥報告。進(jìn)場存放的水泥要滿足 2 d 施工的使用數(shù)量，避免發(fā)生因現(xiàn)場沒有水泥造成的停工。

(2)型鋼的質(zhì)量控制。設(shè)計要求水泥土攪拌墻內(nèi)插入型鋼時，監(jiān)理應(yīng)檢查型鋼的鋼級、長度、規(guī)格尺寸是否滿足設(shè)計要求。型鋼都是重復(fù)使用，其長度經(jīng)常變化，當(dāng)型鋼的長度不夠、需要兩根型鋼焊接時，應(yīng)采取坡口焊等強(qiáng)焊接，且兩型鋼焊接必須同心。

1.3 做好清障處理和開挖溝槽尺寸的控制

TRD 工法施工區(qū)域測量放線定位后，進(jìn)行開挖溝槽和清除地下障礙物(包括回填和拆除舊建筑物條石、墻基礎(chǔ)、混凝土塊、樹根等)工作時，挖溝槽的寬度控制在比攪拌墻寬出0.2 m～0.3 m。溝槽挖過寬的話，向下切削成墻的過程中，如攪拌墻中心線控制有誤，會影響成墻的質(zhì)量。挖溝槽同時應(yīng)將施工攪拌墻中心兩側(cè) 1.5 m 范圍的地下和地上的障礙物進(jìn)行清除；場地內(nèi)地下的水和燃?xì)夤芫€、電纜，地上的高壓線等要讓出攪拌連續(xù)墻施工區(qū)域。溝槽所挖的深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計的墻頂標(biāo)高確定。攪拌墻中心內(nèi)側(cè)障礙物清除后，場地回填土要壓實且平整，并根據(jù) TRD 機(jī)的接地比壓及地基的承載力能力，進(jìn)行路基加固處理或放置路基鋼板，確保 50 t 的吊車能安全行走，防止施工中設(shè)備沉陷。

1.4 確定切削箱和刀具規(guī)格

設(shè)備安裝時，根據(jù)所設(shè)計攪拌墻的深度和墻厚，確定切削箱所需節(jié)數(shù)和刀具的規(guī)格尺寸。一般切削箱每節(jié)為 3.5 m，還有 2 m 的短切削箱，可進(jìn)行攪拌墻的深度調(diào)配；根據(jù)成墻的厚度，有 9 種規(guī)格刀具，從 450 mm 起每 50 mm 為一級，可完成最厚的攪拌墻刀具規(guī)格為 850 mm。監(jiān)理應(yīng)對多節(jié)切削箱連接前的長度和所用的刀具規(guī)格進(jìn)行驗查，以滿足設(shè)計攪拌墻的深度和厚度的要求?，F(xiàn)場備有發(fā)電機(jī)的施工單位，在施工前，應(yīng)將發(fā)電機(jī)發(fā)的電與 TRD 設(shè)備接通，進(jìn)行設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)試驗，確保備用的發(fā)電機(jī)隨時都能正常使用。

1.5 試驗施工

設(shè)計有要求，或者場地、工期和費(fèi)用允許的情況下，應(yīng)進(jìn)行攪拌墻試驗施工。這樣，可以驗證施工技術(shù)參數(shù)是否合理；可以根據(jù)成槽的施工情況，驗證地基評價值(Value)與勘查結(jié)論是否相符；可以對試驗的攪拌墻進(jìn)行取心檢測墻體的完整性、墻的深度和 28 d 的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；還可驗證水泥摻入量和水灰比是否合理，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計要求。施工單位根據(jù)攪拌墻試驗施工的速度可調(diào)整進(jìn)度計劃，即調(diào)整每天的施工時間或增加施工設(shè)備，確保按期完工。監(jiān)理應(yīng)注意將 TRD 工法試驗施工出現(xiàn)的相關(guān)問題及時反饋給設(shè)計部門；需變更時設(shè)計應(yīng)出具書面文件。旁站監(jiān)理應(yīng)做好試驗施工的詳細(xì)記錄。

2 TRD工法的施工

2.1 切削垂直度和墻的中心線的控制

要確保攪拌墻的垂直度偏差應(yīng)＜1%，標(biāo)高偏差在±100 mm，中心線偏差≤20 mm。

攪拌墻的垂直度即切削垂直度：刀具在作水平橫向移動切削時，由于在垂直方向不加壓，只有沿被切削的土體作用著水平切削力；加之在箱式刀具內(nèi)裝有數(shù)個傾斜儀，在挖掘切削的過程中通過反饋信息出現(xiàn)偏差時，移動主機(jī)即可通過調(diào)整將其垂直精度控制在 1/500 以內(nèi)。監(jiān)理可抽查切削過程操作室計算機(jī)反饋的監(jiān)控數(shù)據(jù)資料，了解成墻垂直度偏差及進(jìn)行調(diào)整的情況，并做好記錄。

墻的中心線可利用激光經(jīng)緯儀進(jìn)行監(jiān)控；也可采取在攪拌墻內(nèi)側(cè)的 TRD 設(shè)備后履帶外側(cè)，做一與攪拌墻中心平行的線，用油漆畫在硬化的地面上或路基鋼板，觀測后履帶外側(cè)是否偏離此線；也可用以上方法配合激光經(jīng)緯儀，進(jìn)行檢查設(shè)備的偏移情況。確保將攪拌墻的中心線的偏差控制在≤20 mm 的范圍內(nèi)。

2.2 開始施工的位置

如果 2 臺設(shè)備同時施工，其初始位置可以是反向施工，2臺設(shè)備最后碰頭；也可是同向施工，最后分別與另一設(shè)備施工的開始的攪拌墻相接。采用反向施工，最后 2 臺設(shè)備碰頭后只有一處相鄰的攪拌墻需搭接，且施工間隔時間短。采用2 臺設(shè)備同向施工，最后有兩處相鄰的攪拌墻需搭接，且相鄰的攪拌墻施工的間隔時間又長，有可能會影響攪拌墻的搭接質(zhì)量。

監(jiān)理應(yīng)注意：不管是 1 臺還是 2 臺 TRD 設(shè)備施工，其起始的位置應(yīng)避開轉(zhuǎn)角處；如不是連續(xù) 24 h 施工，已施工完的素水泥土攪拌墻處，應(yīng)預(yù)留 1 m～2 m 不插入型鋼槽段，確保不影響搭接切削施工；如果攪拌墻內(nèi)不插入型鋼，按一般搭接方法施工即可；如果場地較小，注漿等設(shè)備不便移動時，開始施工的位置宜距離注漿設(shè)備由遠(yuǎn)到近，且施工的初始位置，應(yīng)考慮避免設(shè)備多次搬移，保證連續(xù)施工。

2.3 水泥漿摻入比和水灰比的控制

水泥攪拌墻的強(qiáng)度隨水泥摻入比增加而提高，水泥摻入比一般控制在 12%～20% 的范圍內(nèi)。監(jiān)理根據(jù)水泥摻入比計算出水泥的理論使用量，水泥摻入比不能低于設(shè)計要求。旁站監(jiān)理要對每次進(jìn)場水泥的量做好記錄，并按設(shè)計水泥摻入比估算出本次進(jìn)場水泥可完成攪拌墻段的長度。如果完成的攪拌墻的長度超過估算的長度，說明水泥摻入比存在問題。

水灰比直接影響水泥土攪拌成墻的強(qiáng)度，因此水灰比一般應(yīng)控制在 1.0～1.5 的范圍內(nèi)。監(jiān)理現(xiàn)場應(yīng)測量水泥漿的密度，以監(jiān)控現(xiàn)場水泥漿的水灰比是否符合要求。當(dāng)水灰比為1 時，所測的密度是 1.5 kgL-1；水灰比為 1.5 時，所測的密度是 1.364 kgL-1；水灰比為 1.2 時，所測的密度是 1.435 kgL-1。監(jiān)理發(fā)現(xiàn)水灰比過大時，應(yīng)要求施工單位進(jìn)行調(diào)整并對已施工墻段應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)救。監(jiān)理要記錄此攪拌墻段的位置，在成墻后進(jìn)行取芯以檢測其強(qiáng)度。

2.4 先行挖掘和回撤挖掘施工

TRD 工法成墻施工有“一步法”和“三步法”兩種施工方法。在成墻深度＜30 m，或 N 值＜30 的地層中施工，可以采用“一步法”施工(即挖掘與成墻攪拌合并，一次成墻)?！耙徊椒ā笔┕び捎谥苯幼⑷胨酀{進(jìn)行攪拌施工，要有預(yù)防水泥漿在切削箱體周圍出現(xiàn)凝固、保證可正常挖掘切削攪拌施工的措施。對于成墻深度＞30 m，或 N 值＞40 的地層，應(yīng)采用“三步法”施工(即先行挖掘，回撤挖掘，成墻攪拌)，進(jìn)行施工時應(yīng)有預(yù)防刀具水平運(yùn)行出現(xiàn)卡刀等現(xiàn)象的處理措施。

當(dāng)采用“三步法”施工時，每次先行挖掘施工墻的長度可根據(jù)墻的深度、地層土的情況、設(shè)備和 1 d 的施工時間等綜合確定。如連續(xù) 24 h 施工，當(dāng)?shù)貙油凛^穩(wěn)定時，墻的深度＜30 m 時，先行挖掘切削施工速度較快，可分 2～3 個施工段完成；墻的深度＞30 m 時，先行挖掘施工墻的長度可一次或分施工段完成。監(jiān)理應(yīng)注意：當(dāng)?shù)貙油敛环€(wěn)定時，一次挖掘施工墻長度不應(yīng)過長，以確保攪拌墻的質(zhì)量。有時在同一施工現(xiàn)場、同一深度但不同位置，勘察的土質(zhì)情況也有差異，因此可根據(jù)勘察資料和實際情況，調(diào)整挖掘切削施工墻的長度。

進(jìn)行成墻攪拌時，由于經(jīng)過先行挖掘后進(jìn)行回撤挖掘，土體已經(jīng)松動，成墻攪拌時，要保持較快的橫行推進(jìn)速度，就要有確保與攪拌推進(jìn)速度相匹配的注水泥漿的泵量。要控制好橫行推進(jìn)時注水泥漿的速度，橫行推進(jìn)緩慢加之?dāng)嚢鑹Φ膲Χ屋^長，要有防止切割箱體水泥漿附著層不斷增厚、切割箱推進(jìn)阻力不斷增加、發(fā)生切割箱“抱死”的措施。切削箱先行挖掘結(jié)束，回撤橫移挖掘至成墻位置時，應(yīng)盡量減少注水泥漿的泵量，以控制置換土的發(fā)生量。如果不是 24 h 施工，注漿施工結(jié)束后，為防止切削箱體被水泥漿附著層包住，要留出長于橫向切割箱沒注水泥漿的墻段，將切割箱退至此處充滿泥漿的槽段進(jìn)行“養(yǎng)生”。

2.5 注漿施工

TRD 設(shè)備在回撤挖掘過程中，應(yīng)均勻注入水泥漿。此時，監(jiān)理應(yīng)該注意水泥漿液不得發(fā)生離析；樁機(jī)移動速度要與注漿泵量匹配；注漿施工必須連續(xù)進(jìn)行；發(fā)生輸漿管線堵塞，應(yīng)立即停泵處理，設(shè)備應(yīng)在原位置挖掘切削，輸漿管線解堵后切割箱在原位置繼續(xù)注漿 1 min 后，再恢復(fù)正常施工。

回撤挖掘時發(fā)生停水無法供水泥漿、供泥漿設(shè)備或管線出故障無法供漿時，可將 TRD 設(shè)備回撤已挖掘切削但尚未注漿的槽段內(nèi)，等待正常供泥漿；如時間較長，其間還應(yīng)向下或向上在已退槽段內(nèi)挖掘切削 3 min～5 min；在挖掘結(jié)束后進(jìn)行的注水泥漿施工中，如發(fā)生無法正常泵供水泥漿，應(yīng)將設(shè)備回撤到已挖掘但尚未注水泥漿的槽段處；如等待或維修時間較長，等供水泥漿正常后，應(yīng)將已注水泥漿的槽段挖掘切削 1 m 左右后，再進(jìn)行正常施工，以確保此段攪拌墻的止水效果。

在槽段挖掘后進(jìn)行的注水泥漿施工中，當(dāng) TRD 設(shè)備發(fā)生故障但是注水泥漿正常、無法橫行推進(jìn)施工時，水泥漿中可加入緩凝劑，以控制注入的水泥漿的終凝時間，防止切割箱被水泥漿附著層包??；也可以采取注入挖掘切削時用的泥漿，與槽內(nèi)的水泥漿混合以降低水泥土強(qiáng)度的方法，當(dāng) TRD設(shè)備正常后，可重新挖掘切削這一槽段并注水泥漿，確保攪拌墻的止水效果。

監(jiān)理要對攪拌墻的注水泥漿的量做好檢查。對發(fā)生的以上情況，要對注水泥漿施工出現(xiàn)的問題、處理情況及結(jié)果做好記錄。

2.6 搭接切削長度控制

旁站監(jiān)理應(yīng)注意：攪拌墻如果不是 24 h 連續(xù)施工或處理完事故后再次施工時，在施工間斷前完成的攪拌墻體的端部，應(yīng)進(jìn)行 500 mm 挖掘切削的搭接施工；基坑存在多處拐角，可在拐角處采取各向兩邊外推 500 mm 進(jìn)行挖掘切削的搭接施工，以確保攪拌墻體的止水效果。

2.7 插入攪拌墻內(nèi)的型鋼的質(zhì)量控制

為了加強(qiáng)攪拌墻的剛度，大多在攪拌墻內(nèi)插入型鋼。監(jiān)理要抽查焊接型鋼的質(zhì)量。對現(xiàn)場型鋼長度未滿足設(shè)計要求需要焊接的，焊接的兩根型鋼的中心必須確保同心；型鋼焊接的位置應(yīng)避免設(shè)在型鋼受力較大處；相鄰型鋼接頭的豎向位置應(yīng)錯開；型鋼接頭距基坑底面距離≮2 m。

為了確保型鋼插入攪拌墻內(nèi)垂直且居中，應(yīng)在平行溝槽方向放置固定型鋼的定位架，確保型鋼下放在槽內(nèi)居中，引水準(zhǔn)點到定位型鋼上用于控制型鋼頂部標(biāo)高。監(jiān)理應(yīng)注意：型鋼放入定位架進(jìn)到攪拌墻時不可位移并且最好在成墻后 4 h內(nèi)完成。因為成墻時間過長，進(jìn)行插入型鋼的施工會影響攪拌墻的質(zhì)量。監(jiān)理應(yīng)記錄成墻的完成時間和工字鋼的插入時間。

2.8 施工結(jié)束切削箱拔起位置的確定

拔起切削箱的位置不可影響型鋼插入的施工。對于施工現(xiàn)場有一定作業(yè)空間的，可在墻體外側(cè)二節(jié)切削箱體橫向長度的退避切削位置處(見圖 1)，拔起切削箱，此處不會影響型鋼的插入施工。當(dāng)現(xiàn)場沒有作業(yè)空間時，切削箱在施工墻體最終位置處(不可在拐角位置)，即成墻后的墻體內(nèi)側(cè)(未進(jìn)行型鋼的插入施工)處拔起切削箱(見圖 2)。為確保轉(zhuǎn)角處墻體的質(zhì)量，無論在哪個位置拔出切削箱，都在轉(zhuǎn)角處向墻外側(cè)多施工 500 mm(見圖 1 和圖 2)

拔出切割箱過程中，應(yīng)邊拔切割箱邊向槽內(nèi)連續(xù)注水泥漿(或泥漿)，以補(bǔ)充切割箱拔出后槽內(nèi)水泥漿(或泥漿)液面下降，防止槽內(nèi)發(fā)生垮塌

圖1 墻外切削箱拔出的示意圖

圖2 墻內(nèi)切削箱拔出的示意圖

2.9 攪拌墻的強(qiáng)度和抗?jié)B強(qiáng)度的檢測

(1)根據(jù)設(shè)計要求，水泥土試塊按臺班或天數(shù)留置。監(jiān)理要監(jiān)督水泥土取樣的位置，即用在成墻后漿面以下 1 m～2 m尚未初凝的混合水泥土制作試塊；嚴(yán)防留置試塊作假。標(biāo)養(yǎng)28 d 后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測。所留試塊數(shù)量不得少于設(shè)計要求數(shù)量。試驗完成后及時將報告提交監(jiān)理。

(2)取芯檢測。墻體養(yǎng)護(hù)到 28 d 后要進(jìn)行鉆孔取芯。取芯的數(shù)量不得少于設(shè)計要求，取芯位置由設(shè)計、甲方、監(jiān)理和施工共同確定。鉆孔取芯可檢測攪拌墻的均勻性，并對芯樣進(jìn)行強(qiáng)度和抗?jié)B強(qiáng)度的試驗。監(jiān)理要做好取芯的位置和深度的監(jiān)督，防止隨意變換取芯位置或取芯沒達(dá)到要求的深度。

2.10 施工中還應(yīng)注意的問題

(1)監(jiān)理發(fā)現(xiàn)如：水泥漿尚未返到設(shè)計樁頂面灌內(nèi)但供注漿泵的水泥漿已沒了，或灌內(nèi)供注漿的水泥漿泵出量少等影響成墻質(zhì)量的問題時，應(yīng)要求施工單位查找原因(是水泥漿用量不夠，還是漏失，或者是泵和管線堵塞等)，及時采取補(bǔ)救措施，確保正常的注漿施工。

(2)對 TRD 設(shè)備出現(xiàn)問題的刀具、隨動輪、鏈條的銷軸等，應(yīng)及時更換。防止由于沒有備件更換而無法施工，出現(xiàn)影響施工質(zhì)量和進(jìn)度的情況。

(3)如在施工中出現(xiàn)冷縫，應(yīng)在接縫處對已成墻的 1 m 位置，重新進(jìn)行切削攪拌，以確保攪拌墻的止水效果。

(4)為防止供電不正?；蛲蝗煌ｋ姷那闆r發(fā)生，現(xiàn)場最好配置備用的發(fā)電機(jī)組和相應(yīng)的油料。當(dāng)停電時可及時啟用發(fā)電機(jī)組，恢復(fù)正常施工，避免因停電設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)生箱體被埋等事故。油料儲放必須符合施工安全的要求。最好備有儲水罐蓄水，以防施工中突然停斷水時影響正常切削注漿的施工。

3 結(jié) 語

在 TRD 工法施工中，監(jiān)理只要控制好攪拌墻施工的事前、事中和事后的質(zhì)量，施工連續(xù)攪拌墻的質(zhì)量是有保證的。

[1]JGJ 120—2012,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]JGJ/T 109—2010,型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程[S].

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