TRD工法施工方案.docx
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TRD工法施工方案
第一章工程概况
1.1基本情况
(1)
项目名称
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程
(2)
建筑场所
位于南京市江东中路与河西大街交汇处,西南侧紧邻地铁元通站
(3)
主要用途
商业、酒店高层建筑
(4)
建设单位
华新(南京)置业开发有限公司
(5)
围护设计单位
江苏华东工程设计有限公司
序号
名称
概述
1
上部主体
钢桁架-筒体结构25-66层塔楼1、2、6、框架结构8层裙楼
组成建筑群
2
地下设置
地下设置3层地下结构
3
基坑规模
二期开挖面积约45000m3
4
基坑等级
基坑为一级基坑。
5
基础型式
采用桩基片筏基础。
6
围护型式
基坑四周围护体系为1000mm厚地连墙,竖向采用三道钢筋混凝土支撑
7
开挖深度
标高为-14.5~18.25m
1.2周边环境
本段线路位于南京市建邺区,江东中路与河西大街交汇处,沿侧道路地下管线众多,
环境复杂、保护要求高。
其西南侧紧邻地铁元通站场地,其中江东东路与河西大街地下均
有轨道交通
图1周边环境示意图
1.3水文地质
1.3.1地质情况
(一)地形、地貌
拟建场区位于南京市江东中路与河西大街交汇处,其西南侧紧邻地铁元通站。
拟建场
区原为居民区及菜地,地势基本平整,起伏不大。
场区原标高为5.55~6.45米,现有标高
为6.963~8.887米,场区大量回填杂填土。
勘察场地属长江漫滩相地貌单元。
(二)场地各岩土层分布及其性质
在钻孔深度控制范围内依据其工程性质自上而下分为:
①-1层杂填土:
灰褐~灰黑色,局部色杂,成分以碎石、砼、碎砖为主,砼径3~40cm、
碎石径3~15cm,充填30%~50%松散状粉质粘土和少量生活垃圾。
局部地段在0.0~0.5米
左右可见混凝土地坪,为原有建筑地坪。
该层土质松散,堆积无规律,堆积时间小于2年。
该层土质不均,整个场区均有分布,具湿陷性。
该层层厚1.10~7.30米,层底埋深1.10~
7.30米。
①-2层素填土:
灰褐色,以松散状态的粉质粘土为主,夹砖块、碎石、植物根茎,局
部为建筑垃圾,极不均匀。
该层土质不均,场区局部分布,具湿陷性。
该层层厚0.40~4.30
米,层底埋深2.90~7.30米。
②-1层淤泥质粉质粘土:
灰褐~灰色,流塑状态为主,局部软塑,部分地段夹粉砂薄
层,层厚2~5mm,见少量云母碎片及腐木屑,局部夹腐木屑较多,摇振反应轻微,稍有光
泽反应,干强度中等,韧性中等,整个场区均有分布,该层层厚12.40~20.00米,层底埋
深18.2~24.40米。
②-2层粉质粘土:
灰色,软塑状态为主,局部流塑状态,层理不明显。
部分地段夹粉
砂薄层,层厚5~15mm,见少量云母碎片及腐木屑,局部夹腐木屑较多,摇震反应轻微,无
光泽反应,干强度、韧性低,该层下部1~2m左右表现为互层状。
整个场区均有分布,该
层层厚4.10~23.30米,层底埋深25.90~43.10米。
③-1层粉细砂:
灰色,饱和,中密状态,含腐植物、云母片。
矿物主要成分为石英,
颗粒呈次圆状,级配一般,土质不均,局部夹有1~5cm厚的层状软可塑粉质粘土,整个场
区均有分布,该层层厚0.70~10.10米,层底埋深32.90~43.80米。
③-2层粉细砂:
灰色,饱和,密实状态为主,顶部局部为中密状态,含腐植物、云母
片。
矿物主要成分为石英,颗粒呈次圆状,级配一般,土质不均,局部夹有1~15cm厚的
层状软可塑粉质粘土,整个场区均有分布,该层层厚4.70~22.20米,层底埋深46.50~53.80
米。
④层中粗砂混卵砾石:
杂色,中密状态,卵砾石呈亚圆~棱角状,含量30%左右,主要
成份为硅质,最大粒径为12cm,一般粒径为5~10cm,中粗砂呈中密状,矿物主要成分为
石英,颗粒呈次圆状,级配一般。
充填可塑状粉质粘土;整个场区均有分布,层厚0.30~24.50
米,层底埋深51.40~75.00米。
⑤-1层强风化泥岩:
紫红色,层状结构,岩体组织结构大部分破坏,矿物成份显著变
化,风化强烈,上部呈土状,下部呈碎块状,碎块手捏易碎,标准贯入实测击数均大于50
击。
岩体基本质量等级为Ⅴ级,浸水易软化,整个场区均有分布,层厚0.20~5.20米,层
底埋深53.20~76.50米。
⑤-2层中风化泥岩:
紫红色,层状结构,块状构造,泥质胶结,岩体较完整。
局部夹砂
质泥岩薄层,主要矿物成分为长石,岩芯采取率大于80%。
岩石天然单轴抗压强度标准值为
0.535MPa,属极软岩,岩体基本质量等级为V级,浸水易软化,该层未钻穿。
地层参数表如图:
标准贯入试验锤击
样本
变异
统计修正
标准贯入试验锤击数
地基承载力特征值
层号
数修正后的平均值
数
系数δ
系数γs
修正后的标准值N(击)
fak(Kpa)
N(击)
②-1
2.4
648
0.29
1
2.4
(65)
②-2
5.4
564
0.23
0.98
5.3
120.3
③-1
14.1
113
0.15
0.98
13.8
170.4
③-2
22.3
403
0.16
0.99
22.0
208.0
⑤-1
37.9
59
0.19
0.96
36.3
(300)
1.3.2水文情况
(1)浅层潜水
潜水含水层由①层人工填土、②~1和②~2层新近沉积的粘性土构成。
场地人工填土厚度普遍较大(最大厚度达7.0m),由于密实度差,其间的大孔隙往往成
为地下水的赋存空间,且连通性较好,富水性及透水性较好,属弱透水层,雨季水量较丰
富,为基坑开挖主要出水地层。
新近沉积的②~1层淤泥质粉质粘土和②~2层粉质粘土,饱含地下水,但给水性较差、
透水性弱,属微透水地层。
勘探期间,测得场地潜水稳定水位埋深1.31~4.55米,初见水位埋深1.03~2.15m;
呈东北高西北低状。
地下水的补给来源主要为大气降水,以蒸发和侧向径流为主要排泄方
式,水位受季节性变化影响,年变化幅度为0.5~1.0m。
(2)弱承压水
弱承压含水层组由下部的③-1、③-2层粉细砂及④层中粗砂混卵砾石构成。
层顶的②-2层粉质粘土由于透水性微弱,与下部的砂土层渗透性相差大,为相对隔水
层,隔水底板为下伏基岩。
③-1、③-2层及④层含水层含水丰富,给水性和透水性好,属
透水~弱透水地层。
勘探期间,经量测该弱承压水水头标高在-13.50m左右,其补给来源为外围地下水的径
流以及少量上层孔隙潜水的越流补给,以地下径流为主要排泄方式。
地下水位随季节不同
有升降变化,根据地区经验场地地下水位年变幅为1.0~1.5米左右。
1.4设计简介
整块场地共分为两期,西侧一期目前已经开挖,本次方案主要针对东侧二期基坑隔水帷幕施工,目前二期其他区域地基加固及围护已经施工完毕。
现场进行第一道支撑浇筑,因降水不理想,因此在原先地下连续墙外侧施工TRD工法止水。
本工程基坑周边环境复杂,为减少基坑开挖及降水对西南侧地铁的影响,在本工程地下连续墙外侧设置700mm等厚水泥土搅拌墙,等厚水泥土搅拌墙底部进入⑤-1层强风化泥岩不少于0.5m。
具体参数如下:
(1)厚度700mm,根据各剖面TRD施工深度54m、58m(场地自然地坪标高约-1.0m,
墙底标高-55.0~-59.0m)。
(2)固化液拌制采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1.2,水泥掺量25%。
(3)挖掘液拌制采用钠基膨润土,每立方被搅土体掺入10%膨润土。
(4)墙体垂直度偏差不大于1/250,墙位偏差不大于50mm,墙深偏差不得大于50mm。
(5)TRD水泥土搅拌墙28d无侧限抗压强度大于1.0MPa。
图2围护体平面布置图
图3基坑北侧TRD与地质剖面图
图4基坑北侧、南侧TRD与地质剖面图
1.5编制依据
本施工方案依据有关设计图纸、技术勘察资料和技术规范要求,参照国家及南京市的有关规范要求,并结合了在深基础施工方面的成功经验,围绕着确保安全、保证质量、保证工期、降低造价的目标来编制的。
主要依据包括:
(1)《华新AB地块二期工程相关工程设计文件》
(2)南京市建设局文件《南京市建设工程现场文明施工管理办法》。
(3)现行国家及地方有关规范、标准和规程。
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2013)
《工程测量规范》
(GB50026-2007)
《建筑地基基础设计规范》
(GB50007-2011)
《地下工程防水技术规范》
(GB50108-2008)
《地基基础设计规范》
(DBJ08-11-2010)
《基坑工程技术规范》
(DG/TJ08-61-2010)
《建筑地基处理技术规范》
(JGJ79-2012)
《渠式切割水泥土连续墙技术规程》
(JGJ/T303-2013)
《型钢水泥土搅拌墙技术规程》
(JGJ/T199-2010)
《施工现场临时用电安全技术规范》
(JGJ46-2012)
1.6工作量
第二章施工部署
序号
墙顶标高
墙底标高
墙深
墙宽
延米
方量
备注
1
-0.72
-55.00
54.28
0.6
10
325.68
试成墙
2
0.72
-59.00
58.28
0.7
334.368
13640.88
正式墙
3
-0.72
-55.00
54.28
0.7
181.287
6888.18
正式墙
汇总
525.655
20854.74
/
2.1施工难、特点及针对性措施
(1)本工程TRD墙体底部需要进入⑤-1层强风化泥岩层,且墙深最大达到58m,施
工难度较大。
针对性措施:
①因墙体深达58m,且底部进入强风化泥岩层,对TRD施工设备要求较高,在每天
施工前,机修工需对TRD设备进行检查,施工班组人员每日对TRD刀排、链条进行检查,
及时更换磨损的刀排及链条,保障设备切割能力。
②在切割时需要注意切割箱及链条是否有异常抖动,切割行进速度因放缓,避免与
地连墙混凝土猛烈撞击,如确定碰到地连墙混凝土,可尝试能否缓慢推进切割,无法推进
则需暂停施工并及时上报处理。
(2)本工程围护结构已经施工完成,降水、开挖等后续工程急需开展,而本工程TRD
墙体较深,体量较大,设备入岩切割推进速度相对缓慢,TRD止水帷幕施工工期紧张。
针对性措施:
①为保障本工程工期要求,现场已安排进场3套TRD工法设备进行施工,同时已备
足设备的易损件及常用配件,保障每天设备施工状态。
②每天交接班前安排机修对设备进行检修查看,保证设备的正常使用性能,尽量减
少因设备故障原因导致现场停工等待。
③合理安排3套设备工作面,避免相互影响。
详见施工流程平面示意图。
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
2.2施工总体流程
(1)第一套TRD设备进场3天,主机、拌浆系统拼装7天;自第一车设备进场起,
约10天时间完成设备拼装工作。
第一套TRD设备完成试成墙后陆续进场第二、三套设备。
进度计划见附件1。
(2)施工采用3套TRD工法设备。
第一套设备由南侧自西向东施工,第二套设备由
东南角自南向北施工,第三套设备由北侧自西向东施工,其中第二、三套设备于东侧闭合。
施工示意图如下:
图5施工流程平面示意图
2.3施工准备及资源配置
2.3.1施工准备
(1)场地准备
等厚度水泥土搅拌墙施工区域道路采用C30砼浇筑,其中道路砼厚度200mm,配双
第12页共35页
排双向钢筋Φ16@250。
TRD主机就位前再铺设双层钢板,以确保大型机械稳定行走的要
求。
道路示意图如下:
200mm厚道路C30
φ16@250单排钢筋
现场原地坪
0.2%
图6道路、导墙施工图
(2)用水、用电
TRD水泥土搅拌墙施工用电采用现场已布置的一级电箱作为引出端头,并根据各施工
区域进行布置二级电箱,为各施工机具和照明提供动力电源。
每套电力驱动的等厚度水泥
土搅拌墙设备施工,单独配备一个不小于630KVA的变压器及800A的空气开关。
施工用水采用已沿围墙四周布置的环形水管作为水源,并根据加固区域和拌浆平台位
置引出给水管道,供水泥浆液配置及场地冲洗使用。
(3)施工排水、泥浆处理
为确保施工区域文明整洁和施工区域沿线雨水管不被泥浆沉淤堵塞,在拌浆平台处设
置泥浆沟,并连接前期施工已设置的四级沉淀池,经沉淀后排入附近雨水井。
搅拌墙施工
排出的废弃泥土采用集中堆放在积土坑,并在堆放点设置防尘措施,然后由泥浆车和土方
车外运。
2.3.2机械设备、材料配备计划
序号
设备名称
规格
数量
设备参数
备注
油电混合动力(主动
地面以上除切
1
TRD工法机
TRD-D
2台
力380KW柴油、副动
割箱约120t
力90KW电机)/台
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
电动力(主动力、副
地面以上除切
2
TRD工法机
TRD-E
1台
动力493KW电机)/台
割箱约120t
TRD-D:
标准段3.65m/节
调节段1.22m、2.44m/节
3
切割箱、刀具
60m/套
若干
切割箱约1t/m
TRD-E:
标准段4.88/节
调节段1.22m、2.44m/节
4
自动拌浆系统
ZB-20
3套
150KW/套
拌浆系统15t
5
履带式起重机
180T
1台
柴油动力
约130t
6
履带式起重机
150T
1台
柴油动力
约110t
7
挖掘机
JCB220
3台
柴油动力
约23t/台
打满水泥约
8
水泥桶仓
75t/个
6个
/
75t/个
9
高压清洗机
/
6台
/
/
6m(12m)×
10
钢板
约60块
/
/
2.5m×0.03m
2.3.3劳动力配备计划
序号
岗位
人数
岗位职责
1
起重指挥
6
施工全过程指挥作业
2
TRD桩机驾驶员
6
负责TRD工法机的操作与日常保养
3
吊车驾驶员
4
负责吊车的驾驶与日常保养
4
挖机驾驶员
6
负责挖机的驾驶与日常保养
5
机修工
1
负责现场施工设备的维修及机械保养
6
电工
1
保证电器线路的正常运行
7
后台拌浆员
12
负责挖掘液、固化液的拌制和输送
8
普工
24
协助现场指挥完成各项工作
第14页共35页
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
共计60
2.4施工进度计划
见附件一、南京华新丽华河西项目AB地块二期基坑支护工程进度计划表
第三章施工方法及技术措施
3.1施工工艺流程
通过现场非原位试成墙验证,本工程TRD工法止水帷幕施工采用三工序(即先行挖掘、
回撤挖掘、成墙搅拌)是可行的,也是必须的。
施工工艺流程如下:
第15页共35页
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
图7TRD工法工艺流程图
3.2施工方法和技术要求
3.2.1施工工序
(1)测量放线施工前,根据设计图纸或甲方提供的坐标基准点,精确计算出止水帷幕中心线角点坐
标,利用测量仪器进行放样,并进行坐标数据复核,同时做好护桩。
并通知总包单位、监
理单位进行复核确认并及时完成测量报验。
(2)开挖沟槽
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南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
止水帷幕中心线放样后,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。
施工前用挖掘机沿止水帷幕中心线
平行方向开挖工作沟槽至原状土深度,以探测浅层(3m以内)是否存在地下障碍物,未发
现障碍物的区段及时用挖掘的素土回填;沟槽宽度约1.4m,沟槽深度约1.2m。
(3)吊放预埋箱
利用挖掘机沿止水帷幕中心线开挖深约5m、长约2m、宽约1m的预埋穴之后,用吊车
将预埋箱吊放入预埋穴内。
(4)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。
(5)切割箱与主机连接
用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至设计深度。
(6)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。
(7)TRD工法成墙
测斜仪安装完毕后,主机与切割箱连接,进行三工序等厚度水泥土搅拌墙施工。
步序1——先行挖掘:
通过压浆泵注入挖掘液,切割箱向前推进,挖掘松动原土层、切割成槽一段行程。
步序2——回撤挖掘:
根据作业工效,一段行程的成槽完成后,切割箱再回撤至切割起始点。
步序3——成墙搅拌:
切割箱回撤至切割起始点后调换浆
第17页共35页
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
液,通过压浆泵注入固化液,切割箱向前推进并与挖掘液混合泥浆混合搅拌,形成等厚水泥土搅拌墙。
先行挖掘回撤挖掘成墙搅拌
(8)泥浆测试
止水帷幕施工过程中对浆液及混合泥浆进行泥浆测试,包括挖掘液比重、挖掘液混合
泥浆流动度,固化液比重、固化液混合泥浆比重等。
(9)置换土处理
将TRD工法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
成墙搅拌结束后,在拟定切割箱起拔区域注入同配比的固化液,边起拔边注浆,确保
对切割箱占据空洞进行密实填充和有效加固,结束直线段墙体施工。
3.2.2施工参数及技术控制要点
3.2.2.1施工参数
(1)TRD-D型机切割箱配置
①54m墙体配备15节切割箱,由下至上排列分别是:
1节3.5m被动轮+14节3.65m
切割箱,总长54.6m。
②58m墙体配备16节切割箱,由下至上排列分别是:
1节3.5m被动轮+15节3.65m
切割箱,总长58.25m。
(2)TRD-E型机切割箱配置
①54m墙体配备12节切割箱,由下至上排列分别是:
1节4.05m被动轮+10节4.88m
切割箱+1节1.22m切割箱,总长54.07m。
②58m墙体配备13节切割箱,由下至上排列分别是:
1节4.05m被动轮+11节4.88m
第18页共35页
南京华新丽华河西项目AB地块二期工程TRD工法止水帷幕施工方案
切割箱+1节1.22m切割箱,总长58.95m。
(3)切割刀具配置:
墙厚700mm,采用450mm~700mm宽度的刀具,呈菱形布置,确
保全断面切割土层。
按1.2m间距布置刀排,型号为450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、
700mm共6种,小菱形循环组合布置。
(4)入岩深度判定:
为确保墙底进入⑤-1层强风化泥岩层不少于0.5m,根据前期试
成墙情况以及岩土工程勘察报告进行分析,通过控制地面标高与实际打入切割箱长度以及
先行挖掘推进速度、挖掘过程中返渣辨识等方法进行判定底部入岩情况。
(5)水泥掺量:
25%(450kg/m3)。
(6)固化液水灰比:
1.0~1.5(每桶水1000kg~1500kg、水泥1000kg),每桶浆液
用水量、水泥量通过电脑计量。
根据混合泥浆的状态进行调整,在不减少水泥用量的前提
下,尽可能使用小的水灰比。
(7)固化液比重:
1.37~1.50。
(8)膨润土掺量:
10%(180kg/m3)。
(9)挖掘液配合比(实际膨润土用量根据试成墙施工情况确定)
水(kg)
膨润土(kg)
单桶体积(L)
比重
每延米膨润土用量(t)
1000
200
1077
1.11
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