深大基坑圍護的TRD工法實施關鍵問題及對策*

上海建工七建集團有限公司 上海 200050

1 工程概況

上海虹橋商務核心區（一期）08地塊規劃主要為商業、娛樂、辦公、酒店、會展綜合用地等功能，總用地面積為89 805.6 m2，整個地塊又被申長路分為D13、D23兩個地塊。本工程范圍為D13地塊地下部分工程。

工程周邊環境復雜，管線眾多，申長路、建虹路、申濱路上配有水管、水落管、燃氣管、電力管等；基地南側為建虹路（原義虹路）及高架，基地北側甬虹路下埋設共同溝；同時，由于本工程周邊地塊基坑基本開挖完畢，已經對周邊道路、管線、建筑等造成較大的沉降變形，作為本地塊最后實施的超大超深基坑，環境保護要求極高。

本工程場地內較為平坦，地面標高在4.60～5.50 m之間，地貌類型屬濱海平原地貌。經勘察查明，擬建場地分布有第⑤2層和第⑦層砂性土，其埋深在離地面約20.0 m和30.0 m以下，系全新紀濱海、沼澤相沉積層和上更新紀河口－濱海相沉積層，是上海地區微承壓含水層和承壓含水層。

2 圍護設計及止水帷幕的比選[1-4]

本工程基坑總面積約46 090 m2，基坑邊周長約890 m，開挖深度約為17.0 m。周邊圍護體采用灌注樁排樁圍護墻結合止水帷幕，基坑內豎向設置3 道混凝土支撐體系，混凝土水平支撐為雙圓環結構。由于基坑超大、超深，且采用了雙圓環水平支撐結構，基坑變形控制的難度極高，在圍護設計中，止水帷幕的選擇是個關鍵問題，如果止水帷幕效果不理想，而造成漏水的話，將對整個基坑的安全和周邊環境造成災難性的影響。鑒于此，我們選擇了超深三軸攪拌樁止水帷幕和等厚度水泥土攪拌連續墻（TRD）止水帷幕進行對比。

2.1 超深三軸攪拌樁止水帷幕

需采用Φ1 000 mm@750 mm三軸攪拌樁止水帷幕，樁長40～49 m，其中－0.5～－20.5 m的水泥摻量為20%，－20.5 m底標高的水泥摻量為25%，共約593 根。

針對40 m三軸攪拌樁，可采用一次成孔的施工工藝進行施工，針對45 m、49 m超深三軸攪拌樁，使用一次成孔的施工工藝配合預鉆先導孔工藝進行施工。施工工藝為：場地平整→測量放線→開挖溝槽→樁機就位→攪拌和注漿→移機下一根樁。由于三軸攪拌樁施工對周邊管線影響較大，因此施工前需先打設應力釋放孔以對周邊管線進行保護。但實際上，由于工藝的限制，超深三軸攪拌樁的施工質量很難控制。

2.2 等厚度水泥土攪拌連續墻（TRD）止水帷幕

厚度為800 mm的TRD墻體作為止水帷幕，須采用三循環水泥土攪拌墻建造工序連續成墻，標高范圍－0.5～－40.5 m（－45.5 m、－49.5 m），水泥摻量為25%，采用P.O 42.5水泥，深40 m、45 m、49 m。坑內加固采用Φ850 mm三軸水泥土攪拌樁，共2 480 根，樁長22 m。其中－0.5～－17.5 m的水泥摻量為10%，－17.5～－22.5 m的水泥摻量為20%。圍護排樁與坑內加固間采用壓密注漿填充，共3 953 m3。施工工藝見圖1。

圖1 TRD施工工藝示意

2.3 兩種止水帷幕效果的比較

表1 兩種止水帷幕效果的比較

綜合考慮上述因素和經濟性因素，我們最終選用TRD止水帷幕。

3 施工實施的關鍵問題和對策[5-8]

3.1 區域劃分

本工程施工區域范圍廣、工程體量多、施工工期緊、機械配置量多、總體分項工序多、施工協調難度大，同時也為減少圍護樁施工對于周邊管線和高架的影響，本工程根據 “劃小區域、分區管理、責任到人”的網格化管理思路，將圍護作業劃分為3 個工區，分別為Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區（圖2）；排樁及止水帷幕施工配備2 條作業線，每條作業線配備1 套TRD工法設備以及2 臺220型旋挖鉆機分別進行，坑內加固采用2 套三軸攪拌樁設備進行現場施工。

圖2 圍護樁施工分塊示意

3.2 總體流程部署

為滿足施工進度要求，同時避免TRD止水帷幕施工對已施工的鉆孔灌注樁產生影響，故將圍護樁施工流程定為：先進行TRD止水帷幕施工，而后進行圍護排樁施工，在TRD止水帷幕施工完畢7～14 d后再開始進行相應區域的鉆孔灌注樁排樁施工，以確保TRD止水帷幕及鉆孔灌注樁排樁的施工質量。坑內加固施工待TRD止水帷幕完成后開始進行，壓密注漿施工則放在最后進行。

3.3 場地及道路部署

考慮到施工道路布置既要滿足水泥土攪拌樁墻（TRD）成樁機械承載要求，又要滿足今后基坑施工需要，我們在施工現場設置了內外2 圈寬8 m環形主道路，場地內設置1條寬8 m副道路，水泥土攪拌樁墻（TRD）成樁機械荷載約1 500 kN。為滿足施工需要，道路采用C20混凝土澆筑，厚20 cm，下鋪單排雙向Φ12 mm@150 mm鋼筋，在進行地坪澆筑前需對表層素土進行處理，采用壓路機分層壓實，根據文明施工要求，現場其余區域做厚10 cm素混凝土硬地坪。道路地坪做坡向排水溝。

圍護階段3 個分區內各設置1 個水泥倉庫，每個水泥倉庫由4 個水泥筒倉和1 個拌漿系統組成，主要提供止水帷幕及基坑加固的水泥堆放和水泥漿的拌制。

4 實施效果

本工程樁基圍護階段施工從開工到結束，工期為154 d。施工過程中嚴格按網格化管理，同時按先進行TRD止水帷幕施工、而后進行圍護排樁施工、坑內加固施工待TRD止水帷幕完成后開始進行、壓密注漿施工最后進行的步驟循序操作，實施效果良好。本工程在超深止水帷幕上的成功實踐，可供類似工程參考。