▍摘 要
【摘要】温州市域铁路围护结构采用地下连续墙,两侧为保证成槽效果采用三轴搅拌桩工艺进行槽壁加固,地下连续墙墙面出现大量棱角需进行处理,本文对采用TRD工法代替三轴搅拌桩进行槽壁加固的可行性进行了分析。
【关键词】槽壁加固,TRD施工技术
▍1 工程概况
温州市域铁路S1线一期工程土建施工SG13标段范围为明挖区间,起讫里程为:DK39+700~DK41+231.97,全长1531.97m(明挖隧道1358m,路基区间173.97m)。因基坑范围以淤泥质土层为主见下图1-1。
本标段明挖区间基坑围护结构地下连续墙主要穿过(2)2淤泥层上,连续墙底主要落在(3)1淤泥质粘土层上,局部在(4)2粘土层上。在地下连续墙施工槽段内泥浆压力不足以支撑槽壁,在抓斗上下挖掘的冲击下极易造成槽壁失稳塌孔,造成地下墙砼超灌,使墙体出现较大的突出,给地下连续墙施工及后续基坑土方开挖带来困难。故采用三轴深层水泥搅拌桩加固措施对地下墙的两侧土体进行加固处理。加固深度为8~10米。设计如图1-2。
▍2 现场出现的问题
槽壁加固采用的三轴搅拌桩为圆形,而槽壁要求为直线型,成槽时未加固到的区域会脱落,导致混凝土超灌。同时地连墙外观不平整,导致对地下连续墙墙面需进行凿除,考虑后续防水施工的基面要求还要对破除面进行抹面处理。造成工费增加,同时也造成工序工期的延长,如图2-1所示。
▍3 建议方案
以上问题主要是由于三轴搅拌桩工艺本身决定的,在项目施工过程中地下连续墙表面处理占用了大量的时间以及人力、物力。是否有一种工法可以即有效的对土体进行加固又能达到表面平整度符合要求,避免出现墙面棱角的产生呢,此时一种新的工法:TRD工法就出现在考虑范围中,它是否可以达到我们的预期目的,在此我们就对其进行初步的分析。
3.1工法介绍
TRD工法(Trench Cutting Re-mixing Deep Wall Method),中文叫法比较多,最早叫“混合搅拌壁式地下连续墙施工法”,后陆续有文献称其为:原位置上混合搅拌壁式地下连续墙施工法、水泥加固土地下连续墙浇筑施工法、等厚度水泥土搅拌连续墙工法等。该工法由日本神户制钢所1993年开发的一种利用锯链式切割箱连续施工等厚度水泥土搅拌连续墙施工技术,能够在各类土层和砂砾石层中连续成墙的成套设备。在一般的砂土层中施工的最大深度已达80m,壁厚550mm~1200mm,也适用于卵砾石、块石等各类地层。
等厚度水泥土搅拌连续墙与目前传统的单轴或多轴螺旋钻孔机所形成的柱列式水泥土搅拌连续墙工法不同。等厚度水泥土搅拌连续墙首先将链锯型切削刀具插入地基,掘削至墙体设计深度,然后注入固化剂,与原位土体混合,并持续横向掘削、搅拌,水平推进,构筑成高品质的水泥土搅拌连续墙。
3.2工法特性分析
通过工法介绍我们可以了解到TRD工法最大的变化就在于将水泥土搅拌连续墙的搅拌方式由传统的垂直轴螺旋钻杆水平分层搅拌,改变为水平轴锯链式切割箱沿墙深垂直整体搅拌。从而得到一道等厚的加固墙体。从而可以有效避免上述问题的出现。
▍4 可行性分析
(1)工法适用条件对比
三轴搅拌桩工法可以使用的地层,TRD工法均可适用。在地质条件方面满足替代方案的需求。
(2)经济性对比
使用三轴搅拌桩作为槽壁加固增加的费用主要是增加的砼费用+增加的三角部分砼凿除费用。详细计算如下表(参考本项目分包单价,需凿除高度为8米,砼标号为C35 P8。)
项目 | 每延长米增加砼方量① | 砼单价② | 每延米凿除砼方量③ | 凿除单价④ | 费用总和①*②+③*④ |
1 | 0.013*2*8=0.208 | 452 | 0.4*8 | 166 | 492.416 |
若采用TRD工法作为槽壁加固则主要增加的费用为两种工法之间的分包价格之差。同样参考本项目的分包单价,两者费用差为354元。两者对比可以明显看出采用TRD工法代替三轴搅拌桩作为槽壁加固措施在经济上是可行的。
▍5 结束语
在软土基坑施工中,采用地下连续墙作为围护形式时,常常需要进行槽壁加固才能保证成槽效果。TRD工法作为一种新兴的施工工艺,在满足加固效果的同时也具有较好的安全性和经济性。本文论述基本以本项目情况为参考依据,难免有所偏驳,但在传统施工工艺之外也给我们提供了一种新思路,供大家借鉴。
编辑整理:项敏
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