等厚度水泥土地下連續攪拌墻作止水帷幕（TRD）的施工技術研究

鄧蘭艷 周謝萍 魏中華 李先知 余正陸

1. 中建三局第二建設工程有限責任公司 武漢 430074；2. 淮安雨潤中央新天地置業發展有限公司 淮安 223001

1 工程概況

淮安雨潤中央新天地位于淮安市淮海東路與淮海南路交叉處東南角，為淮安市商業中心地帶。由4 幢塔樓和1 幢裙樓（商業）組成。辦公、酒店及服務式公寓地上73 層，1#和2#住宅樓地上39 層， 3#住宅樓地上28 層，商業樓地上6～7 層，均設4 層地下室，與四周外擴純地下室連為整體地下室。本基坑工程裙樓、住宅樓及塔樓的基坑開挖深度分別為23.30 m、25.10 m和27.60 m。

設計止水帷幕在普遍區域直線段采用850 mm等厚度水泥土地下連續墻工藝成墻，圓弧角部及折線位置采用Φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁工藝成墻。用水平軸鋸鏈式切割箱沿墻深垂直整體攪拌，分段連接鉆至預定設計深度，水平橫向挖掘推進，同時在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其與原位土體強制混合攪拌，形成的等厚度水泥土地下連續攪拌墻。

2 工程特點及施工難點

本工程總用地面積43 657 m2，裙樓、住宅樓及塔樓的基坑開挖深度分別為23.30 m、25.10 m和27.60 m，屬于大面積超深基坑；項目所在地屬城市中心地帶，周邊緊鄰居民住房及城市交通主干道，地下管線眾多，周邊環境極其復雜，基坑的沉降、變形控制要求極高且施工材料的運輸需要避開城市交通高峰。

本工程等厚度水泥土地下連續攪拌墻需穿越較厚的砂層，墻底嵌入⑤1黏土夾粉砂一定深度，主要隔斷④1坑底的細砂中的潛水和⑤2細砂中的承壓含水層；等厚度水泥土地下連續墻墻體深度隨著地層的起伏變化而各不相同，墻深最淺達35.4 m，最深達45.4 m，施工過程中需要進行加接或拆卸部分切割箱。樁長深、地層復雜，是本工程止水帷幕墻體施工的難點。

本工程設計采用等厚度水泥土地下連續攪拌墻結合Φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕，等厚度水泥土地下連續攪拌墻與三軸水泥土攪拌樁存在搭接，是本工程圍護施工的難點之一，并且水泥土攪拌樁墻均需穿越較厚的砂層，泥漿護壁要求高。

3 施工工藝及操作要點

3.1 工藝流程

工程流程如圖1所示。

3.2 施工準備[1-6]

施工準備中包含實地調查、場地平整、導向槽的挖掘、預備穴、安裝激光經緯儀。

實地調查：主要以現場地質調查為主，對地勘報告進行核實。

場地平整：主要為設備安裝就位做準備，TRD挖掘機對場地平整度要求較高。

導向槽：作為墻體水平位置控制依據，開挖槽寬約1 300 mm，槽深約1 000 mm。

預備穴：設備初始自行打入挖掘時作為預備切割箱體就位點，預埋穴尺寸一般為2 m×1 m×3 m。

圖1 工藝流程

安裝激光經緯儀：主要作為墻體直線度控制。

3.3 施工工序

TRD工法施工工序包括：切割箱自行打入挖掘工序、水泥土攪拌墻建造工序、切割箱拔出分解工序。

3.3.1 切割箱自行打入挖掘（圖2）

圖2 切割箱自行挖掘工序示意

3.3.2 水泥土攪拌墻的建造工序（圖3）

水泥土攪拌墻建造工序有三循環方法和一循環方法。

三循環方法：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌，即鏈鋸式切割箱首先注入挖掘液先行挖掘一段距離，然后回撤挖掘至原處，再注入固化液，向前推進攪拌成墻，一般使用在深墻、卵礫石層或有地下障礙物的工況[7]。

一循環方法：一開始切割箱就注入固化液，向前推進挖掘攪拌成墻，即三循環中的第3、第4步驟[8]。

圖3 三循環水泥土攪拌墻建造工序

3.3.3 切割箱拔出（圖4）

TRD成墻攪拌結束或轉角時，起拔切割箱時間應控制在4 h內（宜配置大噸位吊車和振動器），將切割箱分割成2～3 段拔出，邊分解邊拔出。拔出切割箱過程中，向槽內回灌漿量要能夠補充切割箱拔出的體積，防止槽內混合泥漿液面下降。

圖4 切割箱拔出分解工序

4 施工效果

地下等厚度水泥土連續攪拌墻止水帷幕與目前經常采用的單軸或多軸螺旋鉆孔所形成的柱列式地下連續墻工法相比，在工期、質量、安全、造價、節能環保等方面具有明顯的先進性和新穎性。

（a）地下等厚度水泥土連續攪拌墻止水帷幕施工依靠主機的橫向驅動機構，在已鋪設好的道路上移動，利用主機的垂直驅動機構和切割驅動機構來提升切割箱，控制切割深度。整個切割過程操作簡單、勞動強度低、大大提高了施工速度。

（b）切割箱連續橫向攪拌混合，可得到無接口的連續墻，確保連續墻的質量，且墻體各處等厚度，止水效果好。

（c）采用鏈鋸式切割刀箱往下接長，施工機器高度低，整體平穩，不存在機械傾覆可能性，安全可靠。

（d）通過采用地下等厚度水泥土連續攪拌墻止水帷幕施工工藝、組建專業施工隊伍、提高了施工效率；減少勞動力投入、加快施工速度、保證施工的質量和安全，具有明顯的經濟效益，而且低噪音、低振動，因此有很好的社會效益。