TRD工法桩现场施工方法.docx
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TRD工法桩现场施工方法
新江湾23街坊23-1,23-2地块商办项目基坑支护工程
TRD
工
法
施
工
方
案
上海智平基础工程有限公司
2013-07-02
一、工程概况
1.1工程概述
工程名称：
新江湾23街坊23-1,23-2地块商办项目基坑围护工程
本工程地处杨浦区江湾新城，紧邻五角场。
目前场地内除上海冠松丰田4S店外，其他建筑等已基本拆除完毕。
场地南侧三门路、西侧国安路、北侧国航路、基地内部的国霞路等均属于规划道路，目前除南侧的三门路已施工完毕后，其它均在施工过程中。
东侧地下室外墙至用地红线3.0m，红线东侧为淞沪路，路下有市政管线，自西向东的管线有信息管线、路灯、上水管线、污水管线、雨水管线、污水管线、路灯、上水管线、电力管线，地下室外墙至以上管线的距离依次为4.0m、6.2m、6.8m、8.5m、21.5m、32.7m、40.4m、40.9m。
淞沪路东侧为已经投入运营的地铁10号线三门路车站及相应的区间隧道，东侧地下室外墙至车站结构外墙最近处47.5m。
淞沪路、国安路、国航路相应的地下管线、地铁10号线三门路车站、区间隧道、附属设施等是本工程基坑施工应予以重点保护的对象。
本工程±0.000相当于吴淞标高的高程+4.850m，场地自然绝对标高平均为+4.200m（相对标高-0.700m），基坑开挖深度15~15.8米，基坑工程环境保护要求：
东侧（即地铁一侧）为一级，其余为二级。
基坑围护形式：
西北侧采用钻孔灌注桩+三道钢筋混凝土支撑；其他侧采用地下连续墙+三道钢筋混凝土支撑（局部主楼深坑处增设一道水平钢支撑）。
本工程TRD工法分项工程采用TRD工法墙（水泥土地下连续墙）将基坑内承压水分为两个区隔断处理，东区临近地铁，西区采用设置降压井降压处理。
TRD工法墙厚度700mm,深度42.1米，长度73延长米。
1.2参建单位
建设单位：
上海景荣置业有限公司（23-1,23-2地块）
主体设计单位：
上海新华建筑设计有限公司
基坑围护设计单位：
上海申元岩土工程有限公司
监理单位：
上海同建工程建设监理咨询有限责任公司
施工单位：
上海仁信建筑安装工程有限公司
分包单位：
上海智平基础工程有限公司
1.3编制依据
根据“上海申元岩土工程有限公司提供的《新江湾23街坊23-1,23-2地块商办项目基坑围护工程》基坑围护设计图纸；上海海洋地质勘察设计有限公司提供的本工程岩土工程勘察报告及现行的有关规范编制方案。
现行的有关规范
1、《工程测量规范》GB50026-2007
2、《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010
3、《基坑工程技术规范》DG/TJ08-61-2010
4、《地基处理技术规范》DG/TJ08-40-2010
5、《基坑工程施工监测规程》DG/TJ08-2001-2006
6、《地面沉降监测与防治技术规程》DG/TJ08-2051-2008
7、《型钢水泥土技术规程》JGJ/T199-2010
其他现行有关规范及规程
1.4工程目标
工期目标：
施工工期15日历天。
质量目标：
一次验收合格
文明、安全施工目标：
创文明工地，无重大伤亡、火灾、交通、管线、设备等重大事故。
1.5工程地理概述
（一）、地质概况
1.潜水：
拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，潜水的主要补给来源为大气降水，水位埋深随季节变化而变化，一般为0.3～1.5m。
钻探期间测得场地内初见地下水埋深1.60~2.80m；静止地下水埋深1.00~2.30m。
设计水头埋深为0.5m。
2.承压水：
本场地第⑦1粘质粉土夹粉质粘土层和⑦2砂质粉土层是上海地区传统的第一承压含水层，场地第⑦1层最浅层面埋深为27.4m（标高-23.62m）。
根据上海市长期观测调查，其水位埋深呈周期性变化，一般为3.0～11.0m。
设计时应按勘察期间水头埋深4.98~5.08m考虑。
根据目前勘察资料，按照相关规范公式验算，本工程基坑底部土体抗承压水安全系数小于1.05，存在承压水稳定性安全问题，局部电梯井、集水井等落深区抗承压水稳定性更不能满足规范要求。
3.不良地质现象一：
杂填土与暗浜。
场地内表层杂填土①1层，上部含碎砖、碎石等建筑垃圾，施工时应清理好场地，防止孔口杂填土对施工的影响。
场地内有暗浜通过，浜土较软弱，建议采取素土换填等措施。
4不良地质现象二：
软弱土层。
场地内第③层、第④层均为淤泥质软土层，属于饱和、流塑状态。
这两层土抗剪强度低，灵敏度中～高，具有触变性和流变性特点，是上海地区最为软弱的两个土层；同时也是导致基坑围护体变形、内力增大的两个土层。
在基坑围护结构设计和施工中，应注意这几层土对基坑开挖的影响，尽量避免对主动区土体的扰动；并采取适当、合理的措施对被动区土体进行加固，控制围护结构体的变形在允许的范围之内。
5.不良地质现象三：
管涌与流砂。
场地内浅层第②1粘质粉土夹粉质粘土层和第②3粘质粉土层，透水性好，渗透系数大，基坑开挖极易产生流砂、管涌等不良地质现象。
（二）、场地的工程地质条件及基坑围护设计参数
层序
土层名称
固结快剪（峰值）
重度
Υ（kN/m³）
渗透系数
K（cm/s）
C（kPa）
φ（°）
①
杂填土
②1
粘质粉土夹粉质粘土
14
24.5
18.8
3.0E-05
②3
砂质粉土
7
29.5
18.5
8.0E-04
④
灰色淤泥质粘土
11
11
16.9
1.0E-06
⑤1-1
粘土
15
14
17.5
3.0E-07
⑤1-2
粉质粘土
19
19.5
18.2
6.0E-06
⑥
暗绿～灰绿色粉质粘土
39
19.5
19.6
1.0E-06
⑦
粘质粉土夹粉砂
14
29
19.1
5.0E-04
⑧1-1
粘土
23
17
17.9
5.0E-07
⑧1-2
粉质粘土
24
20.5
18.3
⑧2
灰色粘质粉土夹粉质粘土
23
25.5
19
⑨
灰色粉砂
二、施工安排
2.1施工现场布置
2.1.1现场用水、用电
用水：
利用桩基施工时的供水管线。
用电：
因TRD工法全套机械设备（主机、后台自动拌料系统、送浆泵）配电需850KW，现场提供配电200KW，另进800KW发电机一台。
2.1.2施工场地、施工道路
根据TRD工法设备重量，TRD工法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。
并在工地北侧空余场地布置水泥桶仓及后台自动拌料系统等设施。
2.2分项工程施工顺序
本分项工程计划投入1台套TRD-Ⅲ型工法工程钻机，由南向北施工
2.3施工组织安排
施工流程
2.3.1施工组织安排
2.4施工组织机构设置
2.6.1工程施工组织
针对本工程的特点，我公司将组建强有力的工程项目经理部，经理部以经理负责制的原则组建，下设项目技术、质量、安全文明施工管理班子，配备足够的技术力量和施工力量。
工程进度、质量、安全等由项目经理部进行全面管理，公司通过项目经理部对本工程进行协调、控制与管理。
2.3.2施工管理网络
（1）项目经理部施工组织网络
2.5工程特点和难点
由于场地有杂填土与暗浜。
场地内表层杂填土①1层，上部含碎砖、碎石等建筑垃圾，施工时应清理好场地，场地内有暗浜通过，暗浜土较软弱，需采取素土或置换土换填等措施，施工时用挖掘机开挖深度约4.9m、长度约2m、宽度约1m的预埋穴，利用吊车并将预埋箱吊放入预埋穴内，预埋箱边杂填土对施工会产生影响。
施工过程中会产生大量泥浆，需将水泥土搅拌连续墙施工过程中产生的废弃泥浆统一堆放，集中处理。
三、施工进度计划
3.1进度计划
本工程根据现场的实际情况和工期需要、施工场地布置，投入1台套TRD-Ⅲ型工法工程钻机，由南向北施工，施工进度计划见施工进度计划表。
施工进度计划表
序号
项目名称
工期
时间（天）
3
3
3
3
3
3
3
3
1
机械设备及配套设施进场、组装、验收、试车
5
2
TRD工法施工
15
3.2工期保证措施
本工程计划投入1台套TRD-Ⅲ型工法工程钻机，由南向北施工，具体机械配套设备见表。
在质量过硬，安全可靠的前提下，为确保在工期内圆满完成施工任务，采用下列保证措施。
①组建有经验、强有力的工程项目部，加强现场管理，确保工作质量和安全文明生产。
各项施工环节应紧凑地循环进行。
②选择性能良好的设备进场施工，保证设备完好率，并做好及时更换和增加设备的准备。
并准备备用设备，以确保工期按计划完成，争取提前。
③施工现场实行24小时项目经理、副经理轮流值班制，做到生产不停，指挥不断，发现问题及时解决。
④现场内外做好排水工作，减小下雨天气对施工的影响，加快施工进度。
⑤针对该分项工程特点，做到有计划、有组织、有落实、有检查的计划性施工，细致到每周有计划和相应措施，每天有具体工作安排，并落实到施工班组。
⑥有计划地组织材料进场，即要防止一次性进料过多影响现场施工，更要防止停工待料的现象。
施工材料将根据实际施工需要进场，并在周进度计划中申报。
⑦做好文明施工工作，搞好与周围居民、单位的关系，减少夜间施工的噪音，做到不扰民，不污染环境，防止因周边事态和行政干预等事件的发生而影响工期。
⑧搞好施工现场生活条件，提高施工人员的身体体能，保证员工吃好、睡好、工作好，确保施工生产效率。
四、施工准备与资然配置计划
4.1技术准备
1、根据本分项工程设备安装、施工特点，我方对将充分利用我司在上海大量地下工程的施工经验，对每个施工项目制定详细可靠的施工作业指导书来指导施工。
在安装、施工中对技术难点进行技术攻关，来缩短各个施工工序的施工时间,做到既保证质量又缩短工期,确保整个工程施工工期的准点完成。
2、加强管理，以有序的作业程序保证施工进度。
尽快做好技术交底，以指导整个工程的施工。
每个项目在施工前都编制作业指导书，以明确各项目的施工程序、质量、安全要求及措施。
3、项目施工前都必须进行技术交底，使所有参与施工的人员都了解做什么，怎么做，做到什么要求，达到什么目的，做到施工一项，优质完成一项，杜绝事故及返工现象，确保各施工节点能如期准点完成，以质量保进度。
4.2现场准备
在该分项工程中，我方将加强后勤管理，同时根据本工程的地理特点，制定相应的、确实可行的后勤保障措施。
另外我方在机械进场、材料供应方面都有完善的物供体制，能及时将现场所需的材料、配件供应到场，对应急材料和配件件，我方将以急件形式进行采购和加工，来最大限度地满足现场施工的需要，保证施工进度的准点完成。
4.3资然配置计划
4.3.1主要设备、材料及施工人员安排计划
本分项工程计划投入1台套TRD-Ⅲ型工程钻机施工水泥土地下连续墙，具体配套设备、材料及劳动力配备见表（如因工期要求，需增加机械则需调整配电及施工用水）。
单位工程设备（工具、计量器具）计划
序号
名称
规格（型号）
单位
数量
备注
1
主机
TRD-Ⅲ型
台
1
500KW
2
切割箱
套
1
3
空压机
50HP
台
1
4
挖机
0.7M3
台
1
5
吊车
150T
个
3
6
水泥桶仓
75T
台
2
7
全自动后台
PMA-2000A
台
1
8
高压清洗机
台
1
9
发电机
800KVA
台
1
10
全站仪
RTS632B
台
1
11
经纬仪
台
1
12
水准仪
台
1
13
流动度测试仪
式
1
14
泥浆比重称
台
1
15
胶带
5m、50m
本
各1本
16
喷漆
赤、白、黄、青
箱
各1箱
单位工程材料计划表
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
水泥
PO.42.5
吨
1000
2
膨润土
钠基
吨
220
施工管理人员配备情况
序号
类别
人数
负责内容
1
项目经理
1
项目主管，协调现场各项工作
2
项目工程师
1
分管施工技术
3
预算成本员
1
项目预算及成本
4
施工员
2
安排班组施工，落实安全、质量和进度
5
质量员
1
现场质量监督
6
安全员
1
现场安全施工监督
7
材料员
1
材料购置及验收
8
机管员
1
现场机械设备检查与管理
9
计量员（兼）
1
现场计量管理
10
消防员（兼）
1
现场消防监督
11
资料员
1
资料整理
12
测量员
1
负责现场测量工作
共计
13
劳动力配备计划
序号
类别
人数
负责内容
1
作业班长
2
总指挥
2
操作工
6
开机
3
电焊工
2
维修保养
4
电工
2
水电
5
级配工
2
固化液制作
6
泥浆工
6
挖掘液造浆
7
普工
18
配合施工、场地保洁等
共计：
35人
五、TRD工法施工
5.1、施工流程
TRD水泥土搅拌墙施工工艺流程图
5.2、施工工艺
1、测量放线
施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出TRD工法止水帷幕（试成墙）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。
并通知相关单位进行测量复核并办好相关手续。
2、开挖沟槽
根据TRD工法设备重量，TRD工地止水帷幕（试成墙）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。
用挖掘机沿试成墙中心线平行方向开挖工作沟槽，槽宽约1.4m，沟槽深度约1.0m。
3、吊放预埋箱
用挖掘机开挖深度约4.9m、长度约2m、宽度约1m的预埋穴，利用吊车并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。
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多段式测斜仪，可进行墙体的垂直精度管理，通常可确保1/200以内的精度。
7、TRD工法成墙
首先进行试成墙，及时记录施工中的各项参数控制数据，以便调整后续施工参数。
试成墙试验目的如下：
①通过试成墙试验验证等厚度水泥土搅拌墙施工设备在该地层条件下的施工能力；
②通过试成墙试验，确定TRD工法等厚度水泥土搅拌墙的施工参数和施工
③通过试成墙试验确定一整套等厚度水泥土搅拌墙的施工参数并形成施工导则，以指导后期等厚度水泥土搅拌墙的施工。
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，注入固化液使其与挖掘液混合泥浆强制混合搅拌，形成等厚度水泥土搅拌连续墙。
8、按规定由专人做好水泥土试块的制作，每天做好水泥土试块二组，每组三块，注明日期、编号，采用水中养护28天测定其无侧限抗压强度。
9、置换土处理
将水泥土搅拌连续墙施工过程中产生的置换泥浆统一堆放，待固化后集中处理。
10、拔出切割箱
试成墙及TRD工法止水帷幕各工作段施工结束后，利用吊车将切割箱分段拔出，设备转移至下一工作面准备施工。
3-1切割箱自行挖掘工序图
3-23循环水泥土搅拌墙建造工序图
3-3切割箱拔出分解工序图
5.3、施工控制
1、施工前利用水准仪实测场地标高，利用挖掘机进行场地平整；对于影响TRD工法成墙质量的不良地质和地下障碍物，应事先予以处理后再进行TRD工法水泥土连续墙（试成墙）的施工；同时应适当提高水泥掺量。
2、TRD工法止水帷幕施工范围障碍物处理要求：
A.对于埋深在2.5m以内的地下障碍物，直接利用挖掘机开挖、清除，并及时回填素土并分层夯实。
B.对于埋深超过2.5m的地下障碍物，拟采用加长臂挖掘机进行简易放坡开挖、清除，必要时采用旋挖钻机进行破除、清理；清障结束后产生较大的空洞，采用8%的水泥掺入素土分层夯实、整平，以确保地基承载力满足大型施工机械稳定行走的要求。
3、局部土层松软、低洼的区域，必须及时回填素土并用挖机分层夯实，施工前根据TRD工法设备重量，对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施，钢板铺设不应少于2层，分别平行与垂直于沟槽方向铺设，确保施工场地满足机械设备地基承载力的要求；确保桩机、切割箱的垂直度。
4、施工时应保持TRD工法桩机底盘的水平和导杆的垂直，施工前采用测量仪器进行轴线引测，使TRD工法桩机正确就位，并校验桩机立柱导向架垂直度偏差小于1/250。
5、切割箱自行打入时，在确保垂直精度的同时，将挖掘液的注入量控制到最小，使混合泥浆处于高浓度、高粘度状态，以便应对急剧的地层变化。
挖掘液采用钠基膨润土拌制，每立方被搅土体掺入约100kg/m3的膨润土，挖掘液混合泥浆流动度宜控制在160mm~240mm。
6、施工过程中通过安装在切割箱体内部的测斜仪，可进行墙体的垂直精度管理，墙体的垂直度不大于1/200。
7、测斜仪安装完毕后，进行型钢水泥土墙体的施工。
当天成型墙体应搭接已成型墙体约30~50cm；搭接区域应严格控制挖掘速度，使固化液与混合泥浆充分混合、搅拌，搭接施工中须放慢搅拌速度，保证搭接质量。
450kg水泥；水灰比1.2~1.8（搭接施工时水灰比1.5~1.8），施工过程每1000kg水泥，掺1500水拌制浆液。
固化液混合泥浆流动度宜控制在150mm~280mm。
3-4搭接施工示意图
8、TRD工法成墙搅拌结束后或因故停待，切割箱体应远离成墙区域不少于3.4m，并注入高浓度的挖掘液进行临时退避养生操作，防止切割箱被抱死。
9、一段工作面施工完成后，进行拔出切割箱施工，利用TRD主机依次拔出，时间应控制在4h以内，同时在切割箱底部注入等体积的混合泥浆。
10、拔出切割箱时不应使孔内产生负压而造成周边地基沉降，注浆泵工作流量应根据拔切割箱的速度作调整。
11、加强设备的维修保养，特别是在硬质地层作业，钻具磨耗大，要准备各类备件，及时更换镶补，确保正常施工。
12、加强对TRD工法施工过程的监督及对成型墙体的质量检测工作，如发现质量问题应主动与业主及设计单位联系，以便及时采取补救措施，避免造成不必要的损失。
5.4、施工参数
1、试成墙施工深度：
42.1m,标高范围：
+3.800~-38.300,墙厚700mm,注浆区域水平延长：
6m。
2、为满足42.1米深度要求，共需要选配8节切割箱，由下至上排列分别是：
1节4.35m被动轮+8节4.88m切割箱，总长43.19m，余尺0.89m。
3、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3.3-20，施工过程按1000kg水、50-300kg膨润土拌制浆液。
4、挖掘液混合泥浆流动度宜控制在160mm~240mm。
5、450kg水泥；水灰比1.2~1.8，施工过程每1000kg水泥，掺1200~1800水拌制浆液（搭接施工时水灰比1.5~1.8）。
6、固化液混合泥浆流动度宜控制在150mm~280mm。
7、围护墙体施工参数应根据试成墙情况，进行调整、优化，确保水泥土的抗压强度不小于设计值（城墙墙体28天无侧限抗压强度标准值不小于0.8MPa）。
六、质量保证措施
6.1质量保证体系
6.2质量管理措施
6.2.1工程图纸、技术交底
①、熟悉、审查施工图纸及相关技术文件，做好图纸会审工作。
②、确定施工方案、施工进度计划和施工平面布置，用以指导现场施工。
③、做好职工、技术人员的培训和技术更新工作，提高职工业务技术水平。
④、掌握地质勘察资料和技术经济资料。
6.2.2工程技术复核
加强现场管理，确保工作质量。
各项施工环节紧凑地循环进行。
施工现场实行24小时项目经理、副经理轮流值班制，做到生产不停，指挥不断，发现问题及时解决。
做到有计划、有组织、有落实、有检查的计划性施工，由专人负责专项工程技术复核工作。
序号
复核项目
施工员
复核人
1
挖掘液混合液泥浆流动度
张智轩/王俊涛（晚班）
朱宝华/陈辉（晚班）
2
固化液混合泥
浆流动度
张智轩/王俊涛（晚班）
朱宝华/陈辉（晚班）
固化液混合泥配比、泥浆比重
张智轩/王俊涛（晚班）
朱宝华/陈辉（晚班）
3
墙体厚度
张智轩/王俊涛（晚班）
朱宝华/陈辉（晚班）
4
墙体垂直度
张智轩/王俊涛（晚班）
朱宝华/陈辉（晚班）
5
墙体搭接
张智轩/王俊涛（晚班）
朱宝华/陈辉（晚班）
6.2.3水泥复试、水泥土试块制作检测
①、水泥进场时要验收质保书,按规定做好原材料复试。
试验报告反应合格后方能使用。
每种规格、每批号每500t送检一次，不到500t按计。
②、水泥土试块制作
规格
设计标号
试块组数
日期
备注
每天
合计
70*70*70
2组
每组三块
注：
做好试块放在水中养护的管理工作。
6.2.4隐蔽工程验收
分项隐蔽工程验收，即泥浆比重、配合比、泥浆流动度（TF值）测试、墙体垂直度、墙底、墙顶标高等应会同总包、监理认真、负责地进行100％验收，认真做好施工原始记录，按规定完成有关表式填写和报验。
6.3质量标准控制
5.3.1允许偏差及检测方法
项次
项目
允许偏差
检测方法
1
挖掘液混合液泥浆流动度
160mm~240mm
流动度测试器
2
固化液配合比、泥浆比重
1.37
比重称
3
墙体厚度
≥700mm
钢卷尺
4
墙体垂直度
1/200
经纬仪、测斜仪
5
墙体搭接
30~50cm
钢卷尺
七、安全生产、文明施工技术措施
7.1安全生产技术措施
安全生产贯彻“安全第一”和“预防为主”的方针，切实加强安全生产工作。
针对本工程的特点，我公司建立了一套完整的安全保证体系，并严格按此执行。
7.1.1、安全生产目标
（1）杜绝重大伤亡事故，减少一般事故；
（2）无工程事故和重大设备事故。
7.1.2、安全管理组织网络
7.1.3、安全责任制
为了贯彻执行安全生产方针，强化“谁承包，谁负责”的原则，本工程实行安全责任制。
（1）项目经理为安全施工的总责任人。
（2）分管生产的项目副经理对安全施工负直接领导责任，具体组织实施各项安全措施和安全制度。
（3）项目总工程师负责组织安全技术措施的编制和审核，安
升级会员 