CN113756286A - Trd工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其步骤为：第一步：导墙施工，第二步：挖掘液与固化液配制，第三步：TRD工法成墙，第四步：导向架安装第五步：型钢下插。本发明采用TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法与传统的地下连续墙相比，无需现场布置钢筋笼加工平台，场地占用小；无需采用双机抬吊，吊机投入数量少；成槽仅需使用膨润土与水泥，不受砂石料影响；型钢采用工厂化定型加工，加工精度及质量高，现场劳动力投入少；集止水与基坑围护于一体，施工工序环节少，施工周期短。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下水泥土连续钢墙的施工方法，尤其是一种采用TRD工法的地下水泥土连续钢墙的施工方法。
背景技术
随着城市的不断发展，地下空间的开发利用越来越受到人们的重视。在地下工程建设领域，基坑开挖面积越来越大，开挖深度越来越深，基坑的形状越来越复杂。工程的施工所在区域周边环境越来越复杂，尤其是市中心位置，场地条件受限。其次，近年来，对环境保护的监管力度日益加强，传统的混凝土所需的砂石料日益匮乏。地下水泥土连续钢墙原材料仅需投入水泥及钢材，不受砂石料影响，施工进度可控，且场地占用面积少，可在部分场地受限或原材受限区域代替目前地下连续墙作为基坑围护。因此，需要一种利用TRD工法成槽，然后再槽段内插入定型化型钢的方法。
发明内容
本发明是要提供一种利用TRD工法成槽，然后再槽段内插入定型化型钢的方法，该方法能大大提高施工效率，节约场地占用面积，从而实现节约工期，节省工程造价，具有比较高的经济与社会意义。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其实施步骤如下：
第一步：导墙施工
导墙采用“┒┏”型整体式钢筋混凝土现浇结构，配筋及深度根据现场情况而定，导墙上预埋固定导梁，用于后期安装导向架；
第二步：挖掘液与固化液配制
1)挖掘液配制
根据施工场地地勘报告并结合成槽深度，若成槽进入砂层，则需在砂层内注入膨润土浆液，作为TRD设备的挖掘液，提高浆液的携砂能力，膨润土浆液根据设定的掺量，采用优质钠基膨润土拌制，并经至少24h发酵；
2)固化液配制
固化液采用P.0普通硅酸盐和42.5级水泥浆液拌制，水灰比控制在1.0～1.5，水泥掺量15％；
第三步：TRD工法成墙
1)吊放预埋箱
用挖掘机在导墙内开挖至所需的深度、长度、宽度的预埋穴，利用配置的履带吊将预埋箱吊放入预埋穴内；
2)桩机定位及垂直度修正
TRD工法采用硬地坪施工，根据现场实际情况，预先铺设3cm钢板上行走，以保证TRD不因场地下陷导致机架倾斜；TRD行走时用白灰线打出一条步履行走路线，定位线用全站仪放线；TRD定位后再进行定位复核，定位偏差值±20mm，标高偏差0～50mm，桩机垂直度偏差小于1/250，厚度偏差0～-20mm；
3)切割箱的安装及纠偏
TRD定位完毕后，开启回旋刀链锯切割土体，并依次拼接刀具下钻至设计桩底标高；在施工过程中，通过安装在切割箱内的测斜仪，测斜仪能及时将切削箱的垂直度反应在桩机驾驶室的电脑上。若发现倾斜，及时用机身斜支撑和门架支撑修正切割箱，确保墙体的垂直度，斜支架能调整机身的前后向垂直度，门架能调整机身的左右向垂直度，把成墙的垂直度控制在1/250以内。
4)TRD成墙
TRD成墙采用三序成墙施工顺序，即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌；当桩机就位完成后，将水平链锯式切割箱拼接并下钻至设计桩底标高，开始水平横向挖掘前进，同时在切割箱底部注入挖掘液，然后再水平挖掘回撤至开始点，保证充分混合、搅拌、切割土体，最后再一次水平推进注入固化液，使其与原土体强制混合搅拌，形成水泥土搅拌连续墙；
第四步：导向架安装
通过导墙上预埋件固定导梁，导梁上安装导轮，设置型钢导向架，固定插入型钢的平面位置；导向架必须牢固、水平，而后将型钢底部中心对准桩位中心并沿导向架徐徐垂直插入水泥土搅拌墙内，期间使用经纬仪控制型钢插入垂直度，型钢垂直度控制在1/300；
第五步：型钢下插
1)铺设移动操作平台车轨道，并将其定位，且用夹轨器固定；
2)根据移动操作平台车定位后的插放第一根锁扣型钢导轮位置，定操作架位置；
3)操作架进行现场拼装，膨胀螺栓板定位，并在导墙上钻孔，用膨胀螺栓将板固定；
4)至此，准备工作就绪，待插第一根型钢；
5)插第一根GH-R型带锥形底节型钢；
首先将左侧上下两层导轮的滚轮向型钢靠拢，通过聚站仪将其调至同一铅垂面，再将右侧导轮靠紧，用聚站仪复测型钢的垂直度，用导轮调整到位；芯管组件可与GH-R型钢一同随下；
第一根GH-R底节型钢插到接型钢位置，用搁置棒插进型钢预留孔中，将其吊挂在移动操作平台车上，拼接GH-R标准节型钢及芯管组件，型钢连接采用M30高强扭剪型螺栓联结；
6)首根GH-R型钢同上法接长到顶节型钢，顶节型钢基本整节高于导墙的地表面上；首根GH-R型钢顶部安装斜撑，用于型钢的垂直度调整；到此，首根GH-R型钢，安装完毕，用全站仪及斜撑将型钢调直，然后将型钢整体固定于导墙上，拆操作平台；
7)插第二根GH-R-I型钢插第二根GH-R-I型钢前，先将导轮及安装梁移到移动平台车预定位置并调正好；
插第二根GH-R-I型型钢底节，带芯管，下到接型钢位置，用搁置棒插入型钢预留孔将型钢挂在移动台车上，拼连上节型钢；
插第二根GH-R-I型型钢至顶节，用搁置棒插入顶节顶部预留孔，将整根型钢吊挂在移动操作平台车上，安装固定型钢用一套吊梁组件，然后，将型钢整体吊起，拔出搁置梁，再次下放型钢，到带着的吊梁组件搁置在导墙上停止；
插第二根GH-R-I型型钢从底节至顶节，与第一根插置相同，全过程用贴在每节型钢上的垂直倾斜仪监控其垂直度，并用聚站仪复核它；
其中：吊梁组件在导墙上搁定后，轻轻吊起型钢，旋转吊梁组件中的四组吊钩螺母，来细调型钢落位后的最终垂直度情况，直至满足设定要求止，可通过贴在每节型钢上的垂直倾斜仪等方法来监控其垂直度；
8)插第三根GH-R-I型型钢，工艺流程同插第二根相同。
进一步，所述导墙成型后的面标高偏差应控制在±30mm内，可由测量员在浇筑过程中控制。
进一步，所述TRD移动时应平稳、平正，并用经纬仪观测以确保TRD的垂直度，铺设钢板的路面标高用水准仪测量高程，以便控制切割箱的长度和墙体高度。
进一步，所述切割箱宽度为1.7米，施工时根据设计深度调配切割箱的长度和块数。
进一步，所述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，确保1/250以内的精度。
本发明采用TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法与传统的地下连续墙相比，具有以下有益效果：
1、无需现场布置钢筋笼加工平台，场地占用小；
2、无需采用双机抬吊，吊机投入数量少；
3、成槽仅需使用膨润土与水泥，不受砂石料影响；
4、型钢采用工厂化定型加工，加工精度及质量高，现场劳动力投入少；
5、集止水与基坑围护于一体，施工工序环节少，施工周期短。
附图说明
图1为导向架安装施工主视图；
图2为导向架安装施工俯视图；
图3为首节型钢下放施工主视图；
图4为首节型钢下放施工俯视图；
图5为首节型钢对接施工主视图；
图6为首节型钢对接施工俯视图；
图7为第二节型钢下放施工主视图；
图8为第二节型钢下放施工俯视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图8所示，本发明的一种利用TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的方法，其实施步骤如下：
第一步：导墙施工
导墙10采用“┒┏”型整体式钢筋混凝土现浇结构，配筋及深度根据现场情况而定，导墙10成型后的面标高偏差应控制在±30mm内，可由测量员在浇筑过程中控制。导墙10上预埋固定导梁，用于后期安装导向架。
第二步：挖掘液与固化液配制
1)挖掘液配制
根据施工场地地勘报告并结合成槽深度，若成槽进入砂层，则需在砂层内注入膨润土浆液，作为TRD设备的挖掘液，提高浆液的携砂能力，膨润土浆液根据设定的掺量，采用优质钠基膨润土拌制，并经至少24h发酵(发酵过程中需保证浆液持续搅拌，避免沉淀)。
2)固化液配制
固化液采用P.0(普通硅酸盐)和42.5级水泥浆液拌制，水灰比控制在1.0～1.5，水泥掺量15％。
第三步：TRD工法成墙
1)吊放预埋箱
用挖掘机在导墙10内开挖深度约4.0m、长度约3m、宽度约1m的预埋穴11，利用配置的履带吊将预埋箱吊放入预埋穴内。
2)桩机定位及垂直度修正
TRD工法采用硬地坪施工，根据现场实际情况，在必要时预先铺设的3cm钢板上行走，以保证TRD不因场地下陷导致机架倾斜；行走时用白灰线打出一条步履行走路线，定位线用全站仪放线；TRD移动时，由指挥员统一指挥TRD就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，TRD移动结束后认真检查定位情况并及时纠正；TRD应平稳、平正，并用经纬仪观测以确保TRD的垂直度，铺设钢板的路面标高用水准仪测量高程，以便控制切割箱的长度和墙体高度。TRD定位后再进行定位复核，定位偏差值±20mm，标高偏差0～50mm，桩机垂直度偏差小于1/250，厚度偏差0～-20mm。
3)切割箱的安装及纠偏
TRD定位完毕后，开启回旋刀链锯切割土体，并依次拼接刀具下钻至设计桩底标高；本设备切割箱宽度暂定为1.7米。施工时根据设计深度合理调配切割箱的长度和块数。在施工过程中，通过安装在切割箱内的测斜仪，测斜仪能及时将切削箱的垂直度反应在桩机驾驶室的电脑上。若发现倾斜，及时用机身斜支撑和门架支撑修正切割箱，确保墙体的垂直度，斜支架能调整机身的前后向垂直度，门架能调整机身的左右向垂直度，把成墙的垂直度控制在1/250以内。
4)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，确保1/250以内的精度。
5)TRD成墙
TRD成墙采用三序成墙施工顺序，即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌。当桩机就位完成后，将水平链锯式切割箱拼接并下钻至设计桩底标高，开始水平横向挖掘前进，同时在切割箱底部注入挖掘液，然后再水平挖掘回撤至开始点，保证充分混合、搅拌、切割土体，最后再一次水平推进注入固化液，使其与原土体强制混合搅拌，形成水泥土搅拌连续墙。
第四步：导向架安装(见图1，2)
通过导墙10上预埋件固定导梁，导梁上安装导轮6，设置型钢导向架，固定插入型钢的平面位置。导向架必须牢固、水平，而后将型钢底部中心对准桩位中心并沿导向架徐徐垂直插入水泥土搅拌墙内，期间使用经纬仪控制型钢插入垂直度，型钢垂直度控制在1/300。
第五步：型钢下插
1)铺设移动操作平台车轨道，并将其定位，且用夹轨器固定；
2)根据移动操作平台车7定位后的插放第一根锁扣型钢导轮位置，确定操作架位置；
3)操作架进行现场拼装，膨胀螺栓板定位，并在导墙上钻孔，用膨胀螺栓将板固定；
4)至此，准备工作就绪，待插第一根型钢。
5)插第一根GH-R型带锥形底节型钢
首先将左侧上下两层导轮的滚轮向型钢靠拢，通过聚站仪将其调至同一铅垂面，再将右侧导轮靠紧，用聚站仪复测型钢的垂直度，用导轮调整到位；芯管组件(无防护板型)可与GH-R型钢一同随下；
第一根GH-R底节型钢插到接型钢位置，用搁置棒插进型钢预留孔中，将其吊挂在移动操作平台车上，拼接GH-R标准节型钢及芯管组件，型钢连接采用M30高强扭剪型螺栓联结；
6)首根GH-R型钢同上法接长到顶节型钢，顶节型钢基本整节高于导墙的地表面上；见图3，4，5，6。
首根GH-R型钢顶部安装斜撑，用于型钢的垂直度调整；
到此，首根GH-R型钢，安装完毕，用全站仪及斜撑将型钢调直，然后将型钢整体固定于导墙上，拆操作平台。
7)插第二根GH-R-I型钢(见图7，8)
插第二根GH-R-I型钢前，先将导轮及安装梁移到移动平台车预定位置并调正好；
插第二根GH-R-I型型钢底节，带芯管，下到接型钢位置，用搁置棒插入型钢预留孔将型钢挂在移动台车上，拼连上节型钢。
插第二根GH-R-I型型钢至顶节，用搁置棒插入顶节顶部预留孔，将整根型钢吊挂在移动操作平台车上，安装固定型钢用一套吊梁组件，然后，将型钢整体吊起，拔出搁置梁，再次下放型钢，到带着的吊梁组件搁置在导墙上停止；
插第二根GH-R-I型型钢从底节至顶节，与第一根插置相同，全过程用贴在每节型钢上的垂直倾斜仪监控其垂直度，并用聚站仪复核它；
其中：吊梁组件在导墙上搁定后，轻轻吊起型钢，旋转吊梁组件中的四组吊钩螺母，来细调型钢落位后的最终垂直度情况，直至满足设定要求止，可通过贴在每节型钢上的垂直倾斜仪等方法来监控其垂直度；
8)插第三根GH-R-I型型钢，工艺流程同插第二根相同。
Claims (5)
1.一种TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其特征在于，步骤如下：
第一步：导墙施工
导墙采用“┒┏”型整体式钢筋混凝土现浇结构，配筋及深度根据现场情况而定，导墙上预埋固定导梁，用于后期安装导向架；
第二步：挖掘液与固化液配制
1)挖掘液配制
根据施工场地地勘报告并结合成槽深度，若成槽进入砂层，则需在砂层内注入膨润土浆液，作为TRD设备的挖掘液，提高浆液的携砂能力，膨润土浆液根据设定的掺量，采用优质钠基膨润土拌制，并经至少24h发酵；
2)固化液配制
固化液采用P.0普通硅酸盐和42.5级水泥浆液拌制，水灰比控制在1.0～1.5，水泥掺量15％；
第三步：TRD工法成墙
1)吊放预埋箱
用挖掘机在导墙内开挖至所需的深度、长度、宽度的预埋穴，利用配置的履带吊将预埋箱吊放入预埋穴内；
2)桩机定位及垂直度修正
TRD工法采用硬地坪施工，根据现场实际情况，预先铺设3cm钢板上行走，以保证TRD不因场地下陷导致机架倾斜；TRD行走时用白灰线打出一条步履行走路线，定位线用全站仪放线；TRD定位后再进行定位复核，定位偏差值±20mm，标高偏差0～50mm，桩机垂直度偏差小于1/250，厚度偏差0～-20mm；
3)切割箱的安装及纠偏
TRD定位完毕后，开启回旋刀链锯切割土体，并依次拼接刀具下钻至设计桩底标高；在施工过程中，通过安装在切割箱内的测斜仪，测斜仪能及时将切削箱的垂直度反应在桩机驾驶室的电脑上；若发现倾斜，及时用机身斜支撑和门架支撑修正切割箱，确保墙体的垂直度，斜支架能调整机身的前后向垂直度，门架能调整机身的左右向垂直度，把成墙的垂直度控制在1/250以内。
4)TRD成墙
TRD成墙采用三序成墙施工顺序，即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌；当桩机就位完成后，将水平链锯式切割箱拼接并下钻至设计桩底标高，开始水平横向挖掘前进，同时在切割箱底部注入挖掘液，然后再水平挖掘回撤至开始点，保证充分混合、搅拌、切割土体，最后再一次水平推进注入固化液，使其与原土体强制混合搅拌，形成水泥土搅拌连续墙；
第四步：导向架安装
通过导墙上预埋件固定导梁，导梁上安装导轮，设置型钢导向架，固定插入型钢的平面位置；导向架必须牢固、水平，而后将型钢底部中心对准桩位中心并沿导向架徐徐垂直插入水泥土搅拌墙内，期间使用经纬仪控制型钢插入垂直度，型钢垂直度控制在1/300；
第五步：型钢下插
1)铺设移动操作平台车轨道，并将其定位，且用夹轨器固定；
2)根据移动操作平台车定位后的插放第一根锁扣型钢导轮位置，定操作架位置；
3)操作架进行现场拼装，膨胀螺栓板定位，并在导墙上钻孔，用膨胀螺栓将板固定；
4)至此，准备工作就绪，待插第一根型钢；
5)插第一根GH-R型带锥形底节型钢；
首先将左侧上下两层导轮的滚轮向型钢靠拢，通过聚站仪将其调至同一铅垂面，再将右侧导轮靠紧，用聚站仪复测型钢的垂直度，用导轮调整到位；芯管组件可与GH-R型钢一同随下；
第一根GH-R底节型钢插到接型钢位置，用搁置棒插进型钢预留孔中，将其吊挂在移动操作平台车上，拼接GH-R标准节型钢及芯管组件，型钢连接采用M30高强扭剪型螺栓联结；
6)首根GH-R型钢同上法接长到顶节型钢，顶节型钢基本整节高于导墙的地表面上；首根GH-R型钢顶部安装斜撑，用于型钢的垂直度调整；到此，首根GH-R型钢，安装完毕，用全站仪及斜撑将型钢调直，然后将型钢整体固定于导墙上，拆操作平台；
7)插第二根GH-R-I型钢插第二根GH-R-I型钢前，先将导轮及安装梁移到移动平台车预定位置并调正好；
插第二根GH-R-I型型钢底节，带芯管，下到接型钢位置，用搁置棒插入型钢预留孔将型钢挂在移动台车上，拼连上节型钢；
插第二根GH-R-I型型钢至顶节，用搁置棒插入顶节顶部预留孔，将整根型钢吊挂在移动操作平台车上，安装固定型钢用一套吊梁组件，然后，将型钢整体吊起，拔出搁置梁，再次下放型钢，到带着的吊梁组件搁置在导墙上停止；
插第二根GH-R-I型型钢从底节至顶节，与第一根插置相同，全过程用贴在每节型钢上的垂直倾斜仪监控其垂直度，并用聚站仪复核它；
其中：吊梁组件在导墙上搁定后，轻轻吊起型钢，旋转吊梁组件中的四组吊钩螺母，来细调型钢落位后的最终垂直度情况，直至满足设定要求止，可通过贴在每节型钢上的垂直倾斜仪等方法来监控其垂直度；
8)插第三根GH-R-I型型钢，工艺流程同插第二根相同。
2.根据权利要求1所述的TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其特征在于：所述导墙成型后的面标高偏差应控制在±30mm内，可由测量员在浇筑过程中控制。
3.根据权利要求1所述的TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其特征在于：所述TRD移动时应平稳、平正，并用经纬仪观测以确保TRD的垂直度，铺设钢板的路面标高用水准仪测量高程，以便控制切割箱的长度和墙体高度。
4.根据权利要求1所述的TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其特征在于：所述切割箱宽度为1.7米，施工时根据设计深度调配切割箱的长度和块数。
5.根据权利要求1所述的TRD工法实施地下水泥土连续钢墙的施工方法，其特征在于：所述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，确保1/250以内的精度。
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