北京副城中心項目是TRD工法引入中國以來最大的單項超10余萬方的TRD工法止水項目。吉通公司投入了5臺TRD設(shè)備和近百名施工人員奮戰(zhàn)在一線。項目于2019年11月16號第一臺TRD設(shè)備進(jìn)場，受疫情影響最終在3月20號圓滿完成任務(wù)，受到總包和業(yè)主的一致肯定。
工程概況
▲北京城市副中心劇院項目效果圖
北京城市副中心劇院、圖書館、博物館三大建筑及共享配套設(shè)施項目位于城市綠心西北部,與行政辦公區(qū)隔大運河相望,是城市副中心“一帶、一軸、兩環(huán)、一心”規(guī)劃格局的重要組成部分。項目建成后可將文化體驗與市民生活緊密結(jié)合,集文化體驗、共享交流、演藝演出、展覽展示、休閑娛樂等功能于一體。
TRD工法在東南沿海、沿江地區(qū)應(yīng)用較多，適用地質(zhì)條件一般為軟土地層。但也可以適用于標(biāo)貫值不大于100擊的軟、硬質(zhì)土層，中粗砂質(zhì)土層，還可在顆粒直徑小于100mm的卵礫石層和全風(fēng)化及強風(fēng)化軟巖中施工。北方地區(qū)應(yīng)用較少，經(jīng)驗數(shù)據(jù)和可以借鑒的案例不多。工程位于北京市通州區(qū)，北側(cè)距離北運河210 m，地下水位較高。東南側(cè)距東方化工廠（舊址）最近約160m，東方化工廠地下水受污染，污染水源主要賦存于細(xì)中砂層中的潛水中，綜合考慮止水帷幕質(zhì)量、工期和成本，選用TRD工法止水帷幕，深度達(dá)50米左右,在北京市尚屬首例。
工程地質(zhì)
1、本工程重要性等級屬一級，擬建工程場地屬中等復(fù)雜場地，工程周邊環(huán)境風(fēng)險等級屬二級環(huán)境風(fēng)險。
2、冬季地面下有60～80cm的凍土層。
3、標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N值超過50的有：細(xì)砂、中砂⑥層（中硬土）：密實，飽和，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＝41~75，屬低壓縮性土，含云母，局部含圓礫。該大層層頂標(biāo)高約-1.99～-0.29m。
細(xì)砂、中砂⑦2層（中硬土）：標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＝83~88，屬低壓縮性土，含粉質(zhì)黏土夾層，云母。該大層層頂標(biāo)高約-11.59~-8.45m。
細(xì)砂、中砂⑧層（中硬土）：標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＝63~125，含云母、圓礫；該大層層頂標(biāo)高約-17.98~-14.98m，屬承壓水層。
細(xì)砂、中砂⑨2層（中硬土）：標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＝107~214，含云母、圓礫；黏土⑨3層：灰色，很濕，硬塑~可塑，含有機質(zhì)，局部為有機質(zhì)黏土。該大層層頂標(biāo)高約-25.98~-22.18m。
4、該項目承壓水屬滲入－徑流型，主要接受地下水側(cè)向徑流及越流等方式補給，地下水其水位年動態(tài)變化規(guī)律一般為：11月份~來年3月份水位較高。
施工建議：
A.該項目TRD施工難度較大，對刀具磨損較為嚴(yán)重，刀具排列按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布置。
B.常規(guī)易耗件需備貨充足（刀排、螺絲、拖輪、齒輪等）。
C.開始施工時提前拌制膨潤土，摻量可根據(jù)深度及實際地質(zhì)情況增加。
D.施工深度嚴(yán)格按照圖紙要求，進(jìn)入黏土層隔水。轉(zhuǎn)角搭接每延邊建議3-4米。
TRD工法試成墻
本項目等厚度水泥土攪拌墻止水帷幕的深度較深，達(dá)49m，需穿過標(biāo)貫平均值約70的細(xì)中砂6層（平均厚度約9 m），標(biāo)貫平均值約124的細(xì)中砂8層（平均厚度約7 m），最終需進(jìn)入第四紀(jì)沉積層9層重粉質(zhì)粘土–粉質(zhì)粘土隔水層，局部進(jìn)入9-1粘質(zhì)粉土及砂質(zhì)粉土層及9-3粘土層，9層土貫入度平均值約150mm/擊，土層較硬，施工難度大。對于TRD工法機的適用性造成巨大的挑戰(zhàn)。
本次試驗包括工藝試驗段和閉合試驗段2個分項。閉合成環(huán)試驗段的矩形軸線尺寸為60 m×60 m，為保證4個角接頭施工質(zhì)量，每個面向外延伸0.50 m，本次試驗段共32延米長，樁長490 m，墻厚0.80 m，墻底進(jìn)入⑨層，施工前將場地平整至標(biāo)高21.000 m，墻底標(biāo)高為–28.000 m。
不同配合比試驗段，分為A,B,C三段，每段3m，連續(xù)共計9m，深度49m，墻厚0.8m。
整個試驗區(qū)的位置為場地西北側(cè)。
A段配合比：水泥摻量20%；水灰比1.2，試驗階段不調(diào)整，工程施工時根據(jù)實際施工情況調(diào)整。
B段配合比：水泥摻量25%；水灰比1.2，試驗階段不調(diào)整，工程施工時根據(jù)實際施工情況調(diào)整。
C段配合比：水泥摻量30%；水灰比1.2，試驗階段不調(diào)整，工程施工時根據(jù)實際施工情況調(diào)整。
根據(jù)本次試驗段的施工，2019年10月26日開始至2019年11月8日施工結(jié)束，共計14 d（包含停水泥等1 d），工作量為39.3 m。
通過以上數(shù)據(jù)，基本可以推算出本工程TRD止水帷幕的功效，下切割箱20 h左右，起拔切割箱20 h左右，水平切割推進(jìn)速度平均0.5~0.9 m/h，回撤切割的推進(jìn)平均速度7~8 m/h，成墻注漿的推進(jìn)平均速度1.2~1.6 m/h，結(jié)合第一標(biāo)段的TRD平面圖可以推算出日平均完成6 m。日平均完成的6 m，已包含了拐角的下、起拔切割箱，樁機的日常維護，臨時性停滯時間的攤銷。
質(zhì)量控制措施
垂直度保證措施
地基處理：平整場地，對局部松散的土層，事前回填渣土并分層夯實或注入水泥與原狀土混合拌制，再鋪設(shè)不小于2層鋼板，確保施工場地的平整度及地基承載力滿足大型機械設(shè)備行走的要求。
校正主機導(dǎo)桿垂直度：TRD工法機拼裝完成后及移位后，使用經(jīng)緯儀分別從正面、側(cè)面校正樁機立柱導(dǎo)向的架垂直度。
安裝測斜儀：切割箱打入至設(shè)計深度后，在切割箱體內(nèi)安裝測斜儀，實時監(jiān)控切割箱面內(nèi)與面外的偏差情況，并及時通過駕駛員操控調(diào)整，確保TRD等厚度水泥土攪拌墻墻體垂直度滿足設(shè)計要求。
水泥土強度和防滲性保證措施
選用符合設(shè)計要求及國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的水泥，確保進(jìn)場原材料質(zhì)量合格。水泥進(jìn)場應(yīng)附質(zhì)保單，按規(guī)定做好原材料復(fù)試，水泥按每批每500 t做一組原材料試驗。嚴(yán)格控制水泥摻入量，按照設(shè)計要求并根據(jù)地層的實際情況進(jìn)行合理調(diào)配水灰比。嚴(yán)格按照工序成墻的步序進(jìn)行止水帷幕施工，控制切割箱橫向推進(jìn)速度及切割鏈轉(zhuǎn)速，合理控制噴漿壓力、流量，確保水泥土被均勻攪拌。
轉(zhuǎn)角搭接均勻性保證措施
水泥土連續(xù)墻施工應(yīng)用連續(xù)性，不得出現(xiàn)24 h施工冷縫，如因特殊原因出現(xiàn)施工冷縫，則接縫處水泥摻量為30%，冷縫接縫處水泥土墻搭接不少于30 cm，并在接縫處補打止水帷幕。
水泥土連續(xù)墻遇轉(zhuǎn)角部位為保證其止水效果需在交叉點每邊向外延伸1 m，以保證水泥土墻的連續(xù)性。
施工完成后，立即將主體與切割箱分離，根據(jù)起重機的起吊能力一般將切割箱分成2~3節(jié)/次起拔。
根據(jù)現(xiàn)場場地以及墻體施工情況選擇切割箱的外拔或內(nèi)拔起拔形式。
施工冷縫的預(yù)防處理
針對可能導(dǎo)致產(chǎn)生施工冷縫的搭接、內(nèi)拔切割箱以及外拔切割箱等施工環(huán)節(jié)、因素進(jìn)行詳細(xì)分析，并制訂了針對性的人員、設(shè)備、材料等應(yīng)急物資和應(yīng)急處理預(yù)案，確保非正常停機、故障檢修階段的成墻搭接區(qū)域的墻體強度和攪拌的均勻性，降低墻體發(fā)生滲漏水的風(fēng)險。
施工過程應(yīng)急處理措施
加強設(shè)備的維修保養(yǎng)，每臺班重點檢查動力系統(tǒng)及鏈條、刀具，同時配置備用發(fā)電機組，在電供給不正常的情況下，一旦停電可及時恢復(fù)供漿、壓氣、正常攪拌作業(yè)，避免延誤時間造成埋鉆事故。
加強對TRD工法施工過程的監(jiān)控及對成型墻體的質(zhì)量檢測工作，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)主動與業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計單位聯(lián)系，以便及時采取補救措施，避免造成不必要的損失。
復(fù)工報道
現(xiàn)場圖片
