TRD-施工方案.doc

XX线一期工程土建施工XX标段
施工方案

XX一期工程土建施工
SG13标段
TRD搅拌墙专项施工方案

编制：

审核：

审批：

中铁XX局集团有限公司
XX标段项目经理部
2015年2月4日
目 录
1.综合说明 - 1 -
1.1 编制原则 - 1 -
1.2 编制依据 - 1 -
2.工程概况 - 2 -
2.1 地理位置 - 2 -
2.2 工程概况及规模 - 2 -
2.3 工程地质情况 - 3 -
2.4 水文地质情况 - 4 -
2.5 构造要求及工程数量 - 5 -
3.首件工程（工艺性试成墙） - 6 -
3.1 TRD搅拌墙试成墙的目的 - 6 -
3.2 试成墙要求 - 6 -
4.施工总体部署 - 7 -
4.1 施工准备 - 7 -
4.2 施工组织安排 - 9 -
4.3 总体施工顺序 - 9 -
4.4 施工工期计划 - 9 -
5.TRD搅拌墙施工方案 - 10 -
5.1 施工工艺流程 - 11 -
5.2 施工注意事项 - 16 -
5.3 施工质量控制措施 - 17 -
5.4 施工质量要求 - 18 -
5.5 施工中常遇问题及处理措施 - 19 -
6. 施工安全保证措施 - 20 -
6.1 安全管理措施 - 20 -
6.2 施工用电安全 - 21 -
6.3 TRD-Ⅲ桩机施工安全措施 - 22 -
7.文明施工及现场标准化措施 - 23 -
7.1 现场文明施工的标准 - 23 -
7.2 文明施工的管理 - 24 -
7.3 现场文明施工措施 - 24 -
8.环境保护措施 - 25 -
8.1 废水泥浆液、废水、废弃物处理 - 25 -
8.2 噪音、废气、扬尘控制 - 25 -

中铁十四局集团有限公司XX市域铁路S1线一期工程土建施工SG13标段

XX线一期工程土建施工XX标段
TRD搅拌墙施工方案
1.综合说明
1.1 编制原则
以“经济合理、安全可靠”的施工方案为先导，以满足工程安全、质量、工期以及业主期望为目标，充分理解本工程的特点和重难点，科学规划，合理计划投入，编制先进可行的方案、工艺、措施，确保各项目标的全面实现。
（1）科学部署，统筹安排，保证重难点，照顾一般，确保工期的原则。
（2）合理组织平行、交叉、流水作业，均衡生产的原则。
（3）优化方案和资源配置，计划灵活可调，实行动态管理的原则。
（4）充分借鉴利用国内外先进的施工设备和成熟的施工经验，不断优化施工方案，积极采用新技术、新材料、新设备和新工艺，制定可靠技术措施，确保工程质量的原则。
（5）以人为本、预防为主、确保安全的原则。
（6）精打细算，降低工程成本的原则。
（7）文明施工，保护环境的原则。
1.2 编制依据
（1）《XXXX一期工程机灵区间明挖段围护结构施工图设计》
（2）《XXXX一期工程详细勘察龙湾地下线机灵区间（DK38+530.95～DK41+231.97段）岩土勘察报告》
（3）《XXXX一期工程土建施工SG13标段施工组织设计》
（4）浙江省住房和城乡建设厅科学技术委员会关于XXXX一期工程第13标段机场站～灵昆站机灵区间明挖段基坑围护方案专家论证意见（浙住建科审字[2014]2号）
（5）有关规范、规程：
《建筑基坑工程技术规程》浙江省标准（DB33/1096-2014）
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《建筑地基基础设计规范》浙江省标准（DB33/1001-2003）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（VBJ-225-91）
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003年版）
（6）国家、浙江省、XX市有关安全、文明施工、环境保护标准、规范、规程、规定及其他相关文件
1.3 编制范围及内容
编制范围：XXXX一期工程SG13标段机场站（不含）-灵昆站（不含）区间隧道土建工程施工围护结构。主要工作内容：DK40+518～DK40+906明挖区间的TRD水泥土搅拌墙结构。
编制内容：TRD施工总体部署、首件工程、TRD搅拌墙施工方案与技术措施等。
2.工程概况
2.1 地理位置
XX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)。本标段位于市龙湾区永强机场T1航站楼北侧至南荡村段，属于冲海积平原区。地势平坦开阔，地面高程2～3m，大部分施工区域为农田。周边有瓯海大道、机场大道、滨海大道等多条城市主干道路可以相连，可供大中型车辆运输，交通条件便利。
2.2 工程概况及规模
本标段明挖区间基坑围护结构主要采用地下连续墙、TRD搅拌墙、重力式水泥土挡墙等，搅拌墙主要有850mm和650mm两种，850mm厚度水泥土搅拌墙墙深21.5m～26.5m，650mm厚度水泥土搅拌墙墙深13m～19m，水泥含量25%，膨润土含量5%。850mm厚墙内插HN700*300型钢，650mm厚墙内插HN500*200型钢，型钢间距0.7m、0.9m、1.0m不等。
表2.2-1 TRD工程规模
序号
厚度（mm）
深度（m）
里程范围
H型钢尺寸
水泥含量
膨润土含量
1
850
21.5m～26.5m
DK40+518～DK40+766
HN700*300*13*24
≥25%
≥5%
2
650
13m～19m
DK40+766～DK40+906
HN500*200*10*16
≥25%
≥5%
2.3 工程地质情况
根据本次勘察揭示，拟建工程区内大范围分布深厚层软土，其具有易触变性、高压缩性、强度底等特性，工程性质差。该层分布广泛、分布不均匀、厚度大、承载力低，沉降及差异沉降大。其中冲海积平原区淤泥层，局部含薄层粉砂。土体开挖后可能出现基坑边坡变形、坑底土体隆起、坑外土体变形等问题。按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型，具体地质层见下表2.3-1所示。其岩土层按其成因分类主要有：
（1）0：Q4ml素填土，褐灰色、褐黄色，主要成分为主要为黏性土夹碎石为主，新近堆积，结构松散，均匀性差，表部约30cm为混凝土地坪，为新近道路修建时填筑。本层在拟建工程区居民区、市政道路均有分布。层面标高-0.54~4.60m，层面埋深0m，厚度0.40~3.60m。
（1）1：Q43al+l粘土，灰黄色、灰色，软塑，局部为可塑，局部相变为粉质粘土，有机质含量为1.00％，本层在拟建工程区广泛分布，层面标高-0.40~3.70m，层面埋深0.00~2.60m，层厚1.00~4.70m。
（2）1：Q42m淤泥，灰色、褐灰色，流塑，含少量腐殖物和贝壳碎屑，局部夹薄层粉细砂，有机质含量为1.15％，本层在拟建工程区广泛分布，层面标高-4.79~3.3.78m，层面埋深0.00~7.80m，层厚0.50~13.2m。
（2）1-1：Q42al+m粉砂，灰色，饱和、稍密，矿物成分主要为石英、长石等，级配差；局部夹薄层状淤泥。本层拟建工程区广泛分布，层面标高-6.09~2.46m，层面埋深1.20~9.10m，层厚0.50~7.70m。
（2）2：Q42m淤泥，褐灰色，流塑，含少量腐殖物和贝克碎片，夹薄层粉细砂，具有鳞片状结构，局部相变为淤泥质粉质粘土，有机质含量为1.06％，本层在拟建工程区广泛分布，层面标高-22.55~2.84m，层面埋深0.00~25.50m，层厚0.70~38.50m。
（3)1:Q41m淤泥质黏土，褐灰色，流塑，含少量腐殖物和贝壳碎片，夹薄层粉细砂，具有鳞片状结构，局部相变为与你粉质粘土，有机质含量为2.03％，本层在拟建工程区广泛分布，层面标高-39.19~-3.46m，层面埋深6.30~40.90m，层厚0.40~27.00m。
（4）2：Q32-2m粘土，浅灰、灰兰色，软塑，局部可塑，土质均匀，切面光滑，局部夹砂及圆砾，局部相变为粉质粘土，本层拟建工程区广泛分布，层面标高-15.28~-41.72m，层面埋深18.60~44.20m，层厚0.90~28.70m。标准贯入试验49次，标准贯入试验实测锤击数平均值为6.80击。
（5）1：Q32-1m黏土，灰兰色、灰绿色、灰黄色，可塑，土质均匀，切面光滑，局部相变为粉质粘土，本层拟建工程区广泛分布，层面标高-56.78~-27.12m，层面埋深29.90~59.60m，层厚0.50~30.40m。
表2.3-1 土层状况汇总表
层号
地层名称
特征描述
层底标高（m）
厚度（m）
①0
素填土
褐灰色、褐黄色
-0.54∼4.60
0.40∼3.60
①1
粘土
灰黄色、灰色、软塑、局部可塑
-0.40∼3.70
1.00∼4.70
②1
淤泥
灰色、褐灰色、流塑
-4.79∼3.78
0.50∼13.20
②1-1
粉砂
灰色、饱和、稍密
-6.09∼2.46
0.50∼7.70
②2
淤泥
褐灰色、流塑
-22.55∼-2.84
0.7∼38.50
③1
淤泥质粘土
褐灰色、流塑
-38.19∼-3.46
0.40∼27.00
④2
粘土
浅灰、灰兰色、软塑、局部可塑
-15.28∼-41.72
0.90∼28.70
⑤1
黏土
灰兰色、灰绿色、灰黄色、可塑
-56.78∼-27.12
0.50∼30.40
2.4 水文地质情况
（1）地表水
拟建工程区位于平原，平原区河塘密布，河道纵横交织。区内河流宽度从几米到几十米不等，水深多在0.5~1m左右，正常水位2~3m，市区河流岸坡以人工岸坡为主，其余地区则以自然岸坡为主。拟建工程区内地表水主要为河水及沟渠，其水位、流量受大气降水影响较大，在丰水期向四周排泄，枯水期由地下水补给。
（2）地下水类型及赋存分布特征
根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件，场地范围内与工程有关的地下水可分为松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承压水二类。
松散岩类孔隙潜水主要赋存于第四系全新统人工堆积（1）0素填土层，及第四系全新统冲湖积（1)1粘土层、海积（2）1淤泥层、（2）2淤泥层、（3）1淤泥质粉质粘土层、上更新统（4）2层粘土，（5）1粘土层中。素填土由于物质组成变化较大，渗透性变化大，填土层以碎石为主时，富水性、渗透性较好；当填土成分主要为黏性土混少量碎石时，富水性，透水性及渗透性相对较差。淤泥、淤泥质粘土及粘土层富水性差，为微透水-不透水层。
松散岩类孔隙承压主要接受层间越流或侧向补给，通过人工抽汲以及层间越流等方式排泄，地下水位动态变化较小，水位变幅一般小于0.5m。
（3）水质腐蚀性
拟建工程区域主要为二氧化碳侵蚀，其环境作用等级为V-C，对位于地面以上、百年设计水位以下的拟建构筑物结构，DK39+700-DK41+058段对混凝土结构具微腐蚀性，在弱透水层中对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替条件下，对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，在长期浸水条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。对于地面以下的拟建物结构，DK39+700-DK41+058段地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
2.5 构造要求及工程数量
（1）TRD水泥土连续墙构造要求
本标段主要有850mm、650mm厚TRD两种厚度水泥土搅拌墙，墙深13m～26.5m，水泥含量25%，膨润土含量5%。DK40+518～DK40+766段850mm厚墙内插700*300*13*24H型钢，DK40+766～DK40+906段650mm厚墙内插500*200*10*16H型钢。型钢间距0.7m、0.9m、1.0m不等。
（2）工程数量见下表2.5-1所示：
表2.5-1 TRD水泥土搅拌墙工程数量表
序号
节段
里程
水泥土数量（m3）
型钢重量 （t）
850mm
650mm
700×300
500×200
1
西侧
JL36
DK40+518～DK40+578
1351.50
0.00
405.71
0.00
2
东侧
1351.50
0.00
405.71
0.00
3
西侧
JL37
DK40+578～DK40+638
1326.00
0.00
397.75
0.00
4
东侧
1326.00
0.00
397.75
0.00
5
西侧
JL38
DK40+638～DK40+698
1310.04
0.00
394.33
0.00
6
东侧
1310.04
0.00
394.33
0.00
7
西侧
JL39
DK40+698～DK40+758
1096.50
0.00
227.55
0.00
8
东侧
1096.50
0.00
227.55
0.00
9
西侧
JL40
DK40+758～DK40+766
146.20
0.00
45.51
0.00
10
DK40+766～DK40+788
0.00
271.70
0.00
40.32
11
东侧
DK40+758～DK40+766
146.20
0.00
45.51
0.00
12
DK40+66～DK40+788
0.00
271.70
0.00
40.32
13
西侧
JL41
DK40+788～DK40+794.4
0.00
247.00
0.00
37.09
14
DK40+794.4～DK40+805.6
476.00
0.00
142.08
53.76
15
DK40+805.6～DK40+818
0.00
128.96
0.00
18.82
16
东侧
DK40+788～DK40+808
0.00
247.00
0.00
37.09
17
DK40+808～DK40+818
0.00
104.00
0.00
16.13
18
西侧
JL42
DK40+818～DK40+848
0.00
312.00
0.00
45.70
19
东侧
0.00
312.00
0.00
45.70
20
西侧
JL43
DK40+848～DK40+878
0.00
292.50
0.00
42.65
21
东侧
0.00
292.50
0.00
42.65
22
西侧
JL44
DK40+878～DK40+906
0.00
236.60
0.00
34.41
23
东侧
0.00
236.60
0.00
34.41
合计

10936.47
2952.56
3083.77
489.04
3.首件工程（工艺性试成墙）
3.1 TRD搅拌墙试成墙的目的
本工程TRD搅拌墙属于最新引进的新工艺，TRD搅拌墙施工前，需进行试成墙试验。试成墙试验的目的如下：
(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，确定超深等厚度水泥土搅拌墙成墙质量、水泥搅拌均匀性、强度及隔水性能；
(3) 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工序：
① 确定等厚度水泥土搅拌墙采用三工序（即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌）的挖掘成墙推进速度、成墙功效；
② 确定等厚度水泥土搅拌墙的挖掘液膨润土掺量、固化液水泥掺量、水泥浆液水灰比等施工参数；
③ 确定等厚度水泥土搅拌墙切割箱导向垂直度、搅拌墙成墙的垂直度。
（4）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。
3.2 试成墙要求
1．TRD搅拌墙试成墙墙体厚度为850mm/650mm两种，长度均不小于8m，深度不小于设计深度，试成墙实际施工过程中，可根据实际情况加大试成墙的深度。
2．TRD搅拌墙试成墙采用P.O42.5 级普通硅酸盐水泥。
3．施工过程中根据成墙范围内所有土层的特性确定墙体水泥掺量，水泥掺量不小于25％；水灰比1:1。
4．挖掘液采用钠基膨润土拌制，膨润土掺入量不小于5％。
5．TRD搅拌墙的墙体垂直度偏差不大于1/200 ， 墙位偏差不大于+20mm～-50mm(向坑内偏差为正)，墙深偏差不得大于100mm，成墙厚度应不小于设计墙厚，偏差控制在0～-20mm（控制切割箱刀头尺寸偏差）。
6．TRD搅拌墙56d 浆液试块无侧限抗压强度标准值不小于1.0MPa，墙体渗透系数不大于10-7cm/sec。
7．TRD搅拌墙应采用TRD-Ⅲ型设备进行施工。采用水平轴锯链式切割箱沿墙深垂直整体搅拌，分段连接钻至预定设计深度，水平横向挖掘推进，同时在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其与原位土体强制混合搅拌，形成的水泥土搅拌连续墙，在墙体范围内必须做到水泥搅拌均匀。
8．TRD搅拌墙采用三工序成墙施工工艺（即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌），对地层先行挖掘松动后，再行喷浆搅拌固化成墙。
9．试成墙成墙搅拌结束后，切割箱应继续向前挖掘推进，确保切割箱在固化成墙厚度之外进行起拔，且在切割箱起拔过程中对切割箱范围进行喷浆搅拌，确保对切割箱占据空洞进行密实填充和有效加固，防止对试成墙产生不利影响。
10．我单位根据上述要求确定的参数编制详尽可行的施工方案，确保TRD水泥土搅拌墙试成墙试验的可靠性。
4.施工总体部署
4.1 施工准备
（1）场地准备
a)保证施工现场相应设施齐全满足施工需求，施工现场做到“三通一平”路通、水通、电通、场地平整。清除施工场地围护中心线内侧15米范围内地表及地下障碍物，施工前必须沿TRD工法桩机施工轴线清理干净并保证无大块石块和砼块。施工场地路基承重荷载以能行走50吨履带吊为准。
b)测量放线，进行准确桩位放样。
c)水泥选择购买信誉好，质量稳定的大型水泥厂家生产的普通硅酸盐水泥，所用水泥经试验室抽检，满足规范要求。
d)水泥堆放采取防雨、防潮措施，严谨使用过期、受潮、结块、变质的水泥，储存适量水泥，满足施工需求。
e)根据现场实际工况，选择合理的位置开挖配置水泥浆用的灰浆池，并用水泥砂浆抹面进行防水处理。
f)动力、照明线分开架设，采用绝缘线，离地面2.5m以上，高压线离地面3.5m以上；架设用电线路必须符合规范要求。有专业电工进行管理及日常维护。施工用电应满足水泥土搅拌桩机及配套机械设备用电要求，预备一台发电机以防突然断电。
（2）水电准备
水、电源接通综合考虑现场的协调共用；根据施工规模及设备配置情况，计算和确定工地所需的供电量，并考虑生活照明等，设置变压器及配电系统，全面设计施工供水的水源及给水管系统。
（3）劳动力配备
每台机械劳动力配备见表4.1-1。
表4.1-1 每台机械劳动力配备表
序号
工种
主要工作内容
人数
备注
1
钻机司机
钻机的操作和调试
2
专业上岗
2
挖掘机司机
平整场地、临时起重等
2
专业上岗
3
起重工
吊放作业、配合钻机定位
2
专业上岗
4
灰浆工
灰浆拌制和输送以及该设备系统的安装和调试
4
机电安装除外
5
电焊工
制作型钢及安装连接的全部工作
4
专业上岗
6
机电工
现场电器设备安装、维修
2
专业上岗
7
测量检验工
放样与施工监测、超声波测壁等
3
专业上岗
8
杂 工
清理卫生、搬运辅助材料等
6

（4）主要机械设备配备
根据施工总体工期要求，结合现场实际情况，施工拟配备1台灰浆搅拌机、1台TRD-III桩机横向切割土体成墙。主要机械设备配备详见下表4.1-2。
（5）技术准备
a)线路控制桩点交接及复测：由项目部测量队进行线路控制桩点交接，对控制桩点进行复测，形成控制测量文件。同时结合具体情况，做出合同工程测量控制网设计，并报业主、监理进行审批。
b)在施工前组织技术人员熟悉复核设计图纸、资料，熟悉项目合同有关技术标准、规范的要求，在此基础上组织编制实施性作业指导书及技术交底，并对施工工班所有施工人员进行技术、安全交底。
c)制定现场作业管理办法：制定现场施工的技术管理办法以及有关质量、安全、进度管理办法，编制关键工序的作业指导书。
d)进行施工前培训：对所有人员进行技术培训、操作规程培训，以提高作业人员技术和操作水平，从而保证施工质量，并确保工程施工顺利进行。
表4.1-2 主要机械设备配备表
序号
设备名称
规格
型号
数量
产地
功率
1
TRD-Ⅲ桩机
9.5m×10m
TRD-III
1台
日本

2
回旋刀链锯
650mm及850mm

各2套
日本

3
搅拌注浆系统台
6m×8m
BZ-20
1台
上海
130KW
4
注浆泵

BW-600/10
2台
上海
180KW
5
履带吊
50T
QUY50
1台
徐州

6
挖掘机
200
PC
1台
日本

4.2 施工组织安排
根据工程施工进展情况，提前安排人员、设备进场，施工组织安排详见表4.2-1。
表4.2-1 施工组织安排
序号
里程
施工内容
施工设备
进场时间
备注
1
DK40+518～DK40+586
TRD搅拌墙
1台TRD-Ⅲ桩机
2015年5月8日
二工区二期
2
DK40+586～DK40+906
TRD搅拌墙
2016年7月7日
二工区一期
4.3 总体施工顺序
本标段主要有850mm、650mm厚TRD两种厚度水泥土搅拌墙，墙深13m～26.5m，水泥含量25%，膨润土含量5%。850mm厚墙内插HN700*300型钢，650mm厚墙内插HN500*200型钢。型钢间距0.7m、0.9m、1.0m不等。根据工区进度安排及场地条件,我标段拟采用1台TRD-Ⅲ桩机进行施工。对于二工区二期的施工内容，因受河道及交通迁改影响，需待二工区一期TRD搅拌墙施工完成后再进行施工。首先对二工区一期进行施工，由基坑西侧从JL37封堵墙位置向标段终点方向JL44施工，待基坑西侧施工完毕后，TRD-Ⅲ桩机移动到基坑东侧从JL44位置向封堵墙位置JL37方向施工，其施工按①-②-③-④-⑤-⑥-⑦-⑧的顺序进行施工。对于剩余的TRD搅拌墙需在二工区二期河道及交通改迁结束及围堰施工完成后再进行施工，首先从TRD-Ⅲ桩机停靠的基坑一侧开始施工，即在基坑东侧由JL37向JL36方向进行施工，待基坑东侧施工完成后，最后施工基坑西侧，由JL36向JL37方向施工，其施工顺序为9-10-11-12的顺序进行施工。
TRD搅拌墙施工顺序图详见下图4.3-1。

图4.3-1 TRD搅拌墙施工顺序图
4.4 施工工期计划
本工程计划开工日期为2015年5月8日，施工计划是在征地、政策处理等一系列问题已解决，管线迁改(含电力、输油管道等)已完成，施工图已到位等制约施工因素不存在的情况下编制的，若上述因素影响开工日期，则工期顺延。
DK40+586～DK40+906段（一期）：开始时间为2015年5月8日，结束时间为2015年8月17日，计划工期100天；
DK40+518～DK40+586段（二期）：开始时间为2016年7月7日，结束时间为2016年8月6日，共计30天。
5.TRD搅拌墙施工方案
TRD搅拌墙工法是一种把插入地基中的链锯式刀具主机连接，沿着横向移动,切割及灌注凝结剂，混合、搅拌、固结原来位置上的泥土，在地下形成连续墙的施工方法。此工法较其它机械施工具有以下特点：（1）、机械总高度低（施工刀具始终处于地下），稳定性好；（2）、连续墙厚度均匀，具有横向连续性；（3）、连续墙深度方向的质量均匀。
TRD搅拌墙工法是以链锯式刀具为主要机具，在插入地基过程中链锯式刀具与主机连接，回旋刀链锯可竖向垂直或横向水平移动进行对地下土体的切削，同时以水泥作为硬化剂。
通过刀具在施工现场按照设计深度和护壁设计宽度将土体切割，在刀具端头喷出水泥浆硬化剂注入土体的同时注入高压空气使水泥浆与原位土体充分混合、搅拌将原位土体固结从而在地下形成一道等厚度的连续墙。然后在水泥土硬结前按照设计间距插入H型钢作为应力加强材料，待水泥土硬结后形成一道具有一定刚度和强度的型钢水泥土复合挡土墙。
以H型钢水泥土复合搅拌挡土墙为基坑围护的主体水泥土墙形成止水帷幕，H型钢起支护作用并附以各类支撑支护体系，构成复合结构，保证了开挖后基坑的安全性与稳定性。
在TRD工法型钢水泥土复合挡土墙的围护功能完成后用型钢拔除设备将型钢回收重复利用。较之传统的围护工艺而言，其安全性和稳定性都有了极大提高。该工法目前在日本业内取得一致好评并广泛应用，大大曾加了日本地下空间的利用率，对缓解地上空间压力起到了积极地作用。
5.1 施工工艺流程
TRD搅拌墙工法是一门新兴工艺,其具体工艺流程见图5.1-1，图5.1-2。
(1)测量放样
根据坐标基点，按设计图放出桩位，并设临时控制桩，填好技术复核单，提请验收。
(2)开挖沟槽，施做导向钢板
导槽起定位和导向作用，型钢垂直度偏差的控制尤为关键。施工中垂直度偏差控制在5‰以内。为确保搅拌桩及型钢能准确定位，施工时，先制作导墙，再进行TRD桩施工。导墙沟槽开挖过程中，根据基坑围护内边控制线，采用挖掘机开挖，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土及时处理。
(3)钻机就位与钻进
TRD搅拌墙工法施工顺序自一端向另一端往复前进，每一循环前进长度为20m，往复三次成桩，并紧跟吊放H型钢芯材。钻进的施工步骤如下：
第一步：在首段开挖位置挖一个切割箱预备槽，在槽内安放一节切割箱。桩机就位后下挖至切割头完全沉入土体，断开桩机与切割头的连接，移动切割头至预备槽位置将其中的切割箱节段与桩机相连，并提起切割箱，移动至切割头位置与其相连接。
第二步：继续下挖并按照上一步程序安装切割箱直至切削深度满足设计要求。下挖的过程中不断通过切割刀具端头向土体注入切削液，切削液由水、膨润土组成。
第三步：转动切割刀具，横向移动桩机切割土体，并在切割刀具端头向土体内喷切削液，先行挖掘土体。
第四步：先行挖掘至一个进尺距离后回刀继续切割土体，并在切割刀具端头向土体内喷切削液，回刀切割至距前一循环H型钢施工接头30cm位置。
第五步：搅拌成桩。再次回刀切削土体，在切削的同时注入水泥浆成墙，同时紧跟成墙作业插入H型钢。

图5.1-1 TRD搅拌桩墙施工工艺流程图
1、先行挖掘
6、由第二个环节反复到第五个环节，整个过程由设备中的传感和控制系统监控
4、搅拌、插入型钢

型钢
3、搭接前段型钢施工处30cm
2、回刀切割
5、先行挖掘

图5.1-2 TRD搅拌桩墙施工示意图
(4)搅拌及注浆速度
TRD搅拌桩在横移过程中均应注入水泥浆液，并根据注浆速度匹配相应的桩机移动速度。注浆相关参数参见下表5.1-1、表5.1-2。
表5.1-1 墙厚850mm主要注浆参数表
水灰比
1：1（暂按此配比，如需调整另行计算）
水泥掺量
25%（暂按设计图纸内的水泥参量，如需调整另行计算）
泥浆泵档位
快Ⅰ
快Ⅱ
慢Ⅰ
慢Ⅱ
泥浆泵流量（L/min）
600
415
280
195
桩机移动速度
11.9分钟/米
17.3分钟/米
25.9分钟/米
36.8分钟/米
浆量（5.5桶/米；每桶用水1000L）
2.2分钟/桶
3.15分钟/桶
4.65分钟/桶
6.7分钟/桶
表5.1-2 墙厚650mm主要注浆参数表
水灰比
1：1（暂按此配比，如需调整另行计算）
水泥掺量
25%（暂按设计图纸内的水泥参量，如需调整另行计算）
泥浆泵档位
快Ⅰ
快Ⅱ
慢Ⅰ
慢Ⅱ
泥浆泵流（L/min）
600
415
280
195
桩机移动速度
19.7分钟/米
28.5分钟/米
42.3分钟/米
60.8分钟/米
浆量（9桶/米；每桶用水1000L）
2.2分钟/桶
3.15分钟/桶
4.65分钟/桶
6.7分钟/桶
(5)型钢制作与安装
搅拌桩施工完毕后立即插入H型钢。用挖机配合50T履带吊起吊H型钢，靠型钢自重插入，插入时保证H型钢的垂直度。型钢上涂减摩擦材料以减少阻力，保证其完整回收。型钢要平直、光滑、无弯曲、无扭曲。在孔口设定向装置。当型钢插至设计标高时，用Φ18钢筋将型钢固定。清理溢出的水泥土，控制至设计顶标高，进行下道工序的施工。具体操作工艺如下：
①H型钢减摩剂施工
H型钢的减摩是H型钢插入和顶拔顺利进行的关键工序，施工中成立专业班组严格控制，减摩制作主要通过涂刷减摩剂实现：
a.清除H型钢表面的污垢和铁锈；
b.使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅动时感觉厚薄均匀，然后涂敷于H型钢表面(否则减摩剂涂层不均匀容易产生剥落)；
c.下雨天型钢表面潮湿，则事先用抹布擦去型钢表面积水，再使用氧气加热或喷灯加热，待型钢干燥后再涂刷减摩剂；
d.H型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象及时重新涂刷。
②H型钢插入
H型钢就位后，通过桩机定位装置控制，靠型钢自重或借助一定的外力(送桩锤)将型钢插入搅拌桩内。
a.型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固定钩，根据引设的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶定位误差30mm，标高误差小于20mm；
b.型钢用两台吊车合吊，以保证型钢在起吊过程中不变形。吊装采用两台50T的履带车吊先水平三点吊起H型钢，吊点位置和数目按正负弯矩相等的原则计算确定，在型钢离地面一定高度后，再由一台履带吊垂直起吊，另一台吊水平送吊，成竖直方向后，一次进行起吊垂直就位；
c.在导槽上设置H型钢定位卡固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡牢固、水平，将H型钢底部中心对准桩位中心沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度；型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差；
d.型钢插放达不到设计标高时，采取缓慢提升型钢到适当高度，然后重复下插。下插过程中始终使用经纬仪或线锤控制H型钢垂直度。
(6)桩顶冠梁施做
(1)清除TRD搅拌桩墙墙顶的余土、浮浆并将桩顶水泥土凿毛，并用清水清洗干净；
(2)按设计要求和构造要求绑扎冠梁钢筋；
(3)侧模采用定型组合钢模板，支撑体采用50mm×100mm方木和Φ48mm钢管；
(4)穿越冠梁部分的型钢采用纸胎油毡包扎的方法，使型钢与混凝土隔离。以利型钢的拔起与回收；
(7)型钢拔除与回收
当工程主体完工后，用组合拔桩机将型钢拔出，在H型钢回收施工前进行型钢抗拔验算与拉拔试验，以确保型钢的顺利回收。由于围护结构变形导致型钢变形，使型钢很难拔出，钢支撑应按设计要求施加预加力且各支撑受力均匀，以减小围护结构变形量，是提高H型钢回收率的有效手段。
①施工顺序
起拔机就位、施加油压反力→吊机就位→起吊H型钢→空隙灌浆；
②起拔H型钢施工条件
a.顶板浇筑完成，且混凝土强度达到设计要求；以保证25t汽车吊及R200能在施工范围进行起吊作业；
b.清理冠梁上的泥土，直至混凝土冠梁完全暴露出来；
c.布设电焊机和液压机电源(至少40kW)接口；
d.起拔H型钢：起拔系统主要是两台油压千斤顶，两台最大起拔力为400t，加夹具自重约3t。
e. H型钢起拔后，空隙应灌注水泥浆。
(8)H型钢回收后注浆
注浆管选用Φ10mm钢管，采用焊接将其顺水泥土壁插入桩底。注浆材料采用细砂掺加0.5～1.0%高效减水剂及3～7%膨润土，水灰比控制在0.7，通过高效减水剂及膨润土调整水泥砂浆的流动性。注浆时采用压力不小于1.0MPa的注浆泵。在注浆过程中边注浆边提升，注浆管始终埋于浆液下不小于3m，注浆采用2台以上注浆泵同时进行以提高注浆效果。

图5.1-3 TRD-Ⅲ桩机
5.2 施工注意事项
(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工法围护墙(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：
1) 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。
2) 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) 对周边存在地下管线需要保护的区域进行清障时，拟通过扦插H型钢挡土，防止地下管线因土体沉降而破坏。
(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。
(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1/250。
(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。搭接施工示意图如下图5.2-1所示：

图5.2-1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