CN108643167A - 一种类锚杆的插异形型钢型trd工法墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙及其施工方法，包括步骤：1)开挖异形沟槽；2)吊放预埋箱；3)桩机就位；4)切割箱与主机连接；5)安装测斜仪；6)TRD工法成墙；7)浆液流动度测试；8)插型钢；9)置换土处理；10)拔出切割箱。本发明的有益效果是：通过借鉴SMW工法和土层锚杆技术的优点，将内插型钢和锚杆技术应用在TRD墙的施工中，保留TRD墙的优点的同时，通过插型钢和类锚杆设计的TRD墙型来弥补其抗弯性差等缺点，类锚杆的插异形型钢型TRD墙既可以发挥TRD墙一次成墙带来的优于地下连续墙等工法的止水效果，同时通过设计的类锚杆型TRD墙和插入的特制的异形型钢可以起到围护墙的作用，因此可以促进拓宽TRD墙的应用范围和推广。

Description

一种类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙及其施工方法

技术领域

本发明属于基坑工程领域，尤其涉及一种类锚杆的内插型钢型TRD墙。

背景技术

TRD工法即水泥加固土地下连续墙工法，其施工设备由主机和刀具两大部分组成，主机可沿造墙的方向移动，主机所带的链锯式刀具插入地基中并沿刀架横移，同时作回转运动，在深度方向上将各层土全方位搅拌、混合，灌入水泥浆液，并与原状土进行混合搅拌形成等厚度质量均匀的水泥加固土地下连续墙。目前TRD工法墙有550mm至850mm多种厚度。该工法主要适用于建筑物的基础工程、地下道路及盾构的竖井、大型垃圾填埋场、地铁交叉口工作井、基础的挡土墙、止水墙、港湾以及大型水库堤防的地基加固止水等工程。但在工程实例中，此工法也存在明显不足：

1)TRD工法墙由于自身材料为水泥土，抗弯性能及抗倾覆能力较差，往往无法单独作为围护结构，需配套采用相应的围护结构。从而导致工程成本偏高，施工工期较长。

2)单独作为围护结构时也因自身强度较低的缺点无法运用于较深的基坑，只能运用在较浅且土质情况较好的土层之中，具有一定的局限性。

3)由于水泥土墙自身的低强度，基坑开挖时往往需架设多道内支撑确保基坑开挖的安全。这是加大内支撑的材料消耗，同时也会造成基坑内开挖的施工困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙及其施工方法。

这种类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙的施工方法，包括以下步骤：

1)开挖异形沟槽

对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施，沿围护墙中心线平行方向开挖工作沟槽；

2)吊放预埋箱

开挖深度为2.8～3.2m、长度为1.9～2.1m、宽度为0.9～1.1m的预埋穴，将预埋箱吊放入预埋穴内；

3)桩机就位

统一指挥桩机就位，发现有障碍物及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；

4)切割箱与主机连接

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；

5)安装测斜仪

切割箱自行打入到设计深度后，安装测斜仪，进行墙体的垂直精度管理；

6)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，再回撤挖掘至原处，开始注入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；

7)浆液流动度测试

用流动仪检测浆液流动度；

8)插型钢

在一段TRD工法成墙之后，继续下一段TRD墙的施工，在上一段TRD墙初凝前，将表面涂抹减摩剂的型钢吊起并由型钢自重插入TRD墙体初始位置，再推移至事先预定位置；成墙搅拌3小时内插入型钢，利用经纬仪控制型钢的垂直度，垂直度不大于1/300；型钢插入后利用水准仪控制型钢的标高；

型钢选取截面高度比水泥墙宽度小的工字钢，同时型钢长度超过TRD成墙深度0.5～2m；工字钢一端焊有伸长臂长度一致、倾角一致的端头胀大锚杆，端头胀大锚杆长度为5m～15m，倾角为15°～30°；对于单独作为围护结构的TRD工法墙采用密插法，型钢中心间距为500mm～1000mm；当基坑开挖深度超过15m时，适当减小型钢中心间距；对于仅作为止水帷幕的TRD工法墙可不内插型钢；当基坑开挖深度大于25m或基坑安全等级高时采用疏插法，型钢中心间距为1000mm～1500mm；

9)置换土处理

将等厚度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；

10)拔出切割箱

工作面施工结束后，利用TRD主机将切割箱分段拔出。

作为优选：步骤1)之前进行常规TRD工法施工前期步骤：

1)实地调查；

2)机械进场；

3)场地平整、机械拼装及后台布置；

4)测量放线。

作为优选：步骤6)中，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5～20，施工过程按1000kg水、50～200kg膨润土拌制浆液，挖掘液混合泥浆流动度控制在190mm～240mm；固化液拌制采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，每立方被搅拌土体掺入不少于25％的水泥，水灰比1.4～1.6，施工过程每937kg水、625kg水泥拌制浆液，固化液混合泥浆流动度宜控制在180mm～220mm。

作为优选：步骤8)中，型钢选取截面高度比水泥墙宽度小100mm的工字钢。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过借鉴SMW工法和土层锚杆技术的优点，将内插型钢和锚杆技术应用在TRD墙的施工中，保留TRD墙的优点的同时，通过插型钢和类锚杆设计的TRD墙型来弥补其抗弯性差等缺点，类锚杆的插异形型钢型TRD墙既可以发挥TRD墙一次成墙带来的优于地下连续墙等工法的止水效果，同时通过设计的类锚杆型TRD墙和插入的特制的异形型钢可以起到围护墙的作用，因此可以促进拓宽TRD墙的应用范围和推广。

2、本发明类锚杆的插异形型钢型TRD墙施工工艺使得适用范围更广，TRD工法适应性更强，可有效提高水泥土墙自身的抗弯性能。

3、本发明类锚杆的插异形型钢型TRD墙单独作为围护结构的维护墙没有了邻近挡土结构的施工影响，可减小维护墙产生裂缝而导致渗漏等工程灾害发生的可能性。

4、本发明类锚杆的插异形型钢型TRD墙的使用能够得到显著的经济效益，由于一次成带有锚杆设计的TRD墙且插异形型钢后可以作围护墙，比起之前的一道止水帷幕墙加一道围护墙，可以减小施工难度和施工成本，而且类锚杆设计可以代替一部分的钢支撑，不但可以节省一部分的钢材，同时还可以改善基坑内部的施工条件，因此能节省投资、缩短工期。

附图说明

图1是本发明的类锚杆形状的TRD水泥墙左视图；

图2是本发明的型钢侧视图；

图3是本发明类锚杆的插异形型钢型TRD墙示意图；

图4是本发明类锚杆的插异形型钢型TRD墙放大详图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

首先进行类锚杆型水泥土墙的施工，在TRD成墙之后初凝之前，往TRD墙内插入特制的异形型钢，其中内插的型钢在满足设计特殊需要的情况下，尺寸可以不一样，形状也可以不一样，插入的分布既可以是密插，也可以是间隔插。

所述的类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙的施工方法，包括以下步骤：

首先进行常规TRD工法施工前期步骤：

1)实地调查；

2)机械进场；

3)场地平整、机械拼装及后台布置；

4)测量放线。

之后进行任意一段TRD墙的施工，该施工步骤如下：

1)开挖异形沟槽

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。

2)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，利用吊车将预埋箱吊放入预埋穴内。

3)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。

4)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。

5)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。

6)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，再回撤挖掘至原处，开始注入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。挖掘液拌制宜采用钠基膨润土，每立方被搅拌土体掺入100kg/m³膨润土，水灰比W/B为15，施工过程按1000kg水、50-200kg膨润土拌制浆液，挖掘液混合泥浆流动度宜控制在240mm。固化液拌制宜采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，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，固化液混合泥浆流动度控制在220mm。

7)浆液流动度测试

用流动仪检测浆液流动度。

8)插型钢

在一段TRD工法成墙之后，继续下一段TRD墙的施工，在上一段TRD墙初凝前，将表面涂抹减摩剂的型钢，通过机履带吊机吊起，由型钢自重插入TRD墙体初始位置，再推移至事先预定位置，必要时可借助外力将型钢推至指定位置。成墙搅拌3小时内应插入型钢，利用经纬仪控制型钢的垂直度；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；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。

型钢宜选取截面高度比水泥墙宽度小100mm的工字钢，保证型钢与水泥土墙同步变形。工字钢一端焊有与伸长臂长度一致、倾角一致的端头胀大锚杆，长度为10m，倾角为15°。对于单独作为围护结构的TRD工法墙宜采用密插法，型钢中心间距宜为600mm，当基坑开挖深度超过15m时，可适当减小型钢中心间距以提高围护结构的抗弯性能；对于仅作为止水帷幕的TRD工法墙可不内插型钢，当基坑开挖深度大于25m或基坑安全等级较高时宜采用疏插法，型钢中心间距宜为1200mm。

同时型钢长度宜超过TRD成墙深度0.5m，且插入力学性能较好的土层。

9)置换土处理

将等厚度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。

10)拔出切割箱

工作面施工结束后，利用TRD主机将切割箱分段拔出。

最后上述每一段类锚杆的插异形型钢型TRD墙都施工完成后，进行机械退场。

Claims (4)

1.一种类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)开挖异形沟槽

对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施，沿围护墙中心线平行方向开挖工作沟槽；

2)吊放预埋箱

开挖深度为2.8～3.2m、长度为1.9～2.1m、宽度为0.9～1.1m的预埋穴，将预埋箱吊放入预埋穴内；

3)桩机就位

统一指挥桩机就位，发现有障碍物及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；

4)切割箱与主机连接

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；

5)安装测斜仪

切割箱自行打入到设计深度后，安装测斜仪，进行墙体的垂直精度管理；

6)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，再回撤挖掘至原处，开始注入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；

7)浆液流动度测试

用流动仪检测浆液流动度；

8)插型钢

在一段TRD工法成墙之后，继续下一段TRD墙的施工，在上一段TRD墙初凝前，将表面涂抹减摩剂的型钢吊起并由型钢自重插入TRD墙体初始位置，再推移至事先预定位置；成墙搅拌3小时内插入型钢，利用经纬仪控制型钢的垂直度，垂直度不大于1/300；型钢插入后利用水准仪控制型钢的标高；

型钢选取截面高度比水泥墙宽度小的工字钢，同时型钢长度超过TRD成墙深度0.5～2m；工字钢一端焊有伸长臂长度一致、倾角一致的端头胀大锚杆，端头胀大锚杆长度为5m～15m，倾角为15°～30°；对于单独作为围护结构的TRD工法墙采用密插法，型钢中心间距为500mm～1000mm；当基坑开挖深度超过15m时，适当减小型钢中心间距；对于仅作为止水帷幕的TRD工法墙可不内插型钢；当基坑开挖深度大于25m或基坑安全等级高时采用疏插法，型钢中心间距为1000mm～1500mm；

9)置换土处理

将等厚度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；

10)拔出切割箱

工作面施工结束后，利用TRD主机将切割箱分段拔出。

2.根据权利要求1所述的类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙的施工方法，其特征在于，步骤1)之前进行常规TRD工法施工前期步骤：

1)实地调查；

2)机械进场；

3)场地平整、机械拼装及后台布置；

4)测量放线。

3.根据权利要求1所述的类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙的施工方法，其特征在于，步骤6)中，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5～20，施工过程按1000kg水、50～200kg膨润土拌制浆液，挖掘液混合泥浆流动度控制在190mm～240mm；固化液拌制采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，每立方被搅拌土体掺入不少于25％的水泥，水灰比1.4～1.6，施工过程每937kg水、625kg水泥拌制浆液，固化液混合泥浆流动度宜控制在180mm～220mm。

4.根据权利要求1所述的类锚杆的插异形型钢型TRD工法墙的施工方法，其特征在于，步骤8)中，型钢选取截面高度比水泥墙宽度小100mm的工字钢。