TRD工法墙施工技术与应用

TRD工法墙施工技术与应用

罗祥喜

广州市城市建设工程监理有限公司  广东广州510000

摘要：本文旨在综述TRD工法墙施工技术的原理、优势、施工流程以及应用情况。通过对TRD工法墙施工技术的研究和应用，对实际工程中的优点和特点进行了总结。

关键词：TRD工法墙施工，原理，优势，施工流程，应用

1、TRD工法简介

TRD工法最早叫"混合搅拌壁式地下连续墙施工法"，后陆续有文献称其为:等厚度水泥土地下连续墙工法，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；TRD工法由日本90年代初开发研制，是能在各类土层和砂砾石层中连续成墙的成套设备和施工方法。其基本原理是利用链锯式刀具箱竖直插入地层中，然后作水平横向运动，同时由链条带动刀具作上下的回转运动，搅拌混合原土并灌入水泥浆，形成一定厚度的墙。其主要特点是成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好。主要应用在各类建筑工程、地下工程、护岸工程、大坝、堤防的基础加固、防渗处理等方面。

2、TRD工法墙施工技术概述

2.1 TRD工法墙施工的原理

其基本原理是利用链锯式刀具箱竖直打入地层中，然后作水平横向运动，同时由链条带动刀具作上下的回转运动，搅拌混合原土并灌入水泥浆，插入H型钢等芯材，形成一定强度等厚度的止水墙。

2.2 TRD工法墙施工的优势

2.2.1施工深度大

最大深度80m ，墙宽550mm-1200mm，国内已有多个深度达60m-70m施工案例。

2.2.2适应地层广

与传统工法比较，适应地层范围更广。可在砂、粉砂、粘土、砾石等一般土层及N值不超过50的硬质地层 (鹅卵石、粘性淤泥、砂岩、石灰岩等)施工。

2.2.3成墙质量好

连续性刀锯向垂直方向一次性的挖掘到设计深度，然后进行混合搅拌及横向水平推进, 在复杂地层也可以保证成墙品质均一。与传统工法比较，水泥土墙上下搅拌均匀，止水效果好，离散型小、可连续性施工，无接缝（不存在咬合不良），确保墙体高连续性和高止水性。

2.2.4稳定性高

主机机高仅8.7-12米，重心低，稳定性好，与传统工法比较，机械的高度和施工深度没有关联，稳定性高、通过性好。侧翻事故为“0”！施工过程中切割箱一直插在地下，绝对不会发生倾倒。

2.2.5施工精度高

实时检测设备在施工过程中的各类参数，进行监控。实现了施工全过程对TRD工法墙体的垂直精度控制，这是目前其他传统工法无法做到的。通过施工管理系统，实时监测切削箱体各深度X、Y方向数据，实时操纵调节，确保成墙精度。

2.2.6墙体等厚

成墙连续、等厚度、无缝连接，是真正意义上的“墙”而绝不是“篱笆”。可在任意间距插入H型钢等芯材，可节省施工材料，提高施工效率。

2.2.7周边土体影响较小

TRD工法在搅拌成墙过程中喷注水泥浆液过程中压力比SMW工法较小，特别是基坑围护紧邻保护建筑物或者管线地铁时候，对于周边土体影响较小。

2.3 TRD工法墙施工周期缩短、施工效率提高，节省材料和人力成本

TRD工法墙对比传统地下连续墙、钻孔灌注桩及搅拌桩，所需配套设备少，可循环作业，解决了施工场地不足，减小了对周边环境的影响，同时功效高、施工周期大大缩短。

TRD工法墙设备最大高度10m，施工深度可达80m；相比于三轴搅拌桩（SMW工法），TRD工法是等厚的连续墙体，止水效果好（无缝、无缺陷）；相比于地连墙和灌注桩，TRD工法泥浆排放少、施工速度快（一昼夜施工10~20延米）、全部型钢可以拔除回收，节约成本（造价降低约20%~50%）。

2.4 质量可控

TRD工法墙连续性刀锯向垂直方向一次性的挖掘到设计深度，然后进行混合搅拌及横向水平推进, 在复杂地层也可以保证成墙品质均一。与传统工法比较，水泥土墙上下搅拌均匀，止水效果好，离散型小、可连续性施工，无接缝（不存在咬合不良），确保墙体高连续性和高止水性。水平推进切割确保了无缝隙，无SMW工法中墙体分层的情况，无地下连续墙常出现的接缝处漏水现象。

3、TRD工法墙施工的施工流程

TRD工法施工工艺包括：切割箱自行打入挖掘工序、水泥土搅拌墙建造工序、切割箱拔除分解工序。TRD工法水泥土搅拌墙建造工序有3个循环的方法和1个循环的方法：3个循环的方法（先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌），链锯式切割箱首先注入挖掘液先行挖掘一段距离，然后回撤挖掘至原处，再注入固化液向前推进搅拌成墙，一般使用在深墙、卵砾石层或有地下障碍物的工况；1个循环的方法一开始切割箱就注入固化液向前推进挖掘搅拌成墙；使用3个循环或1个循环的判断依据是能否确保切割箱横行速度达1.7m/hr。

3.1开挖沟槽

利用挖机开挖施工沟槽，沟槽宽度约为1000mm，深度约为1000mm。

3.2吊放预埋箱

用挖掘机开挖深度约3m、长度约2m、宽度约1m的预埋穴，下放预埋箱，然后将切割箱逐段吊放入预埋箱内，待切割箱全部安装完成后，回填预埋穴，回填应密实。

3.3桩机就位

在施工场地一侧架设全站仪，调整桩机的位置。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、平整。  

3.4 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。

3.5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的精度。

3.6TRD工法成墙

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或固化液，使其与原位土体强制混合搅拌，形成等厚水泥土地下连续墙。

3.7拔出切割箱

在当前施工区段施工结束时，将切割箱拔出，再重新组装切割箱进行后续作业。切割箱的拔出应选择远离架空线的位置进行。

4、TRD工法墙的应用

4.1防护、止水墙高速公路工程\地铁车站工程、沉埋工法中的竖井工程、排水工程边坡防护工程、河川堤坝加固工程。

4.2地基改良工程、建筑物基础工程、堤坝基础工程、对应液化现象(地下水位低下)港湾设施、槽、河川构造物

4.3护岸工程、防止河岸被侵蚀的护岸工程

4.4影响截断工程、防止移位(铁路相邻处)

4.5污染扩散防护工程、各地的工业废弃物处理设施等

4.6截水工程、地下水库、河川改建工程、水利水坝工程、游泳池等

5、TRD工法墙施工的应用案例分析

5.1上海地铁15号线上海南站超深（65m）TRD工法墙施工

上海地铁15号上海南站站为地下三层车站，开挖深度约24～26m，南端头井距离1号线既有盾构区间最近距离约34m，为减小15号线基坑开挖与降水施工对1号线既有盾构区间的影响，在15号线基坑南端施工一道“U”字形悬挂隔水帷幕，经设计验算拟采用800mm厚65m深的TRD工法墙，插入⑦2层约12m，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1.2，水泥掺量25～30%（450～540kg/m3）。

由于万科南站项目三期基坑与15号线上海南站站相接，且先于车站基坑施工，因此“U”字形止水帷幕中一条“直边”104.84m需在万科南站基坑施工前在本期先行完成，剩余TRD帷幕随车站施工。

本项目试成墙从2015年12月25日开始下沉切割箱，先行挖掘，至2016年1月18日，累计成墙104 m，施工。

超深TRD施工先行掘削速度缓慢，局部坚硬土层下，设备负荷大，期间还发生过切割箱连接螺栓断裂，被迫起拔一次切割箱，重新连接加固。

在挖掘过程中，将一段4米长勘探废弃井管带出，井管壁厚4mm，说明设备的切割能力较强。

TRD工法墙完成后进行取芯检测，根据芯样报告，水泥土搅拌墙TRD芯样抗压强度介于1.43～1.77 MPa之间，均大于1.0 MPa，满足设计要求。芯样上部较下部强度略大，总体来说强度比较均匀。

6、结论

上文叙述了TRD工法具有的特点和优点同时并结合实际工程的施工案例；并在案例中得知TRD工法在工程中的应用得到了良好的效果，相信通过不断地总结和实践，TRD工法将会有更大的发展空间。

参考文献

[1]李春胜.TRD工法水泥土连续墙止水帷幕在地铁明挖深基坑的应用技术[J].建设监理.2018,(9).74-79.DOI:10.396

9/j.issn.1007-4104.2018.09.023

[2]鄢秀军.地铁基坑中TRD工法的应用分析[J].建筑·建材·装饰.2019,(1).DOI:10.3969/j.issn.1674-3024.2019.

01.058

[3]刘玉峰.TRD工法在基坑围护工程中的应用[J].建设监理，2013（4）；61-63.

[4]葛永超.TRD工法原理及其在深基坑止水帷幕中的应用[J].工程建设与设计.2021,(9).DOI:10.13616/j.cnki.

gcjsysj.2021.05.010