等厚度水泥土地下连续搅拌墙作止水帷幕（TRD）的施工技术研究

邓兰艳 周谢萍 魏中华 李先知 余正陆

1. 中建三局第二建设工程有限责任公司 武汉 430074；2. 淮安雨润中央新天地置业发展有限公司 淮安 223001

1 工程概况

淮安雨润中央新天地位于淮安市淮海东路与淮海南路交叉处东南角，为淮安市商业中心地带。由4 幢塔楼和1 幢裙楼（商业）组成。办公、酒店及服务式公寓地上73 层，1#和2#住宅楼地上39 层， 3#住宅楼地上28 层，商业楼地上6～7 层，均设4 层地下室，与四周外扩纯地下室连为整体地下室。本基坑工程裙楼、住宅楼及塔楼的基坑开挖深度分别为23.30 m、25.10 m和27.60 m。

设计止水帷幕在普遍区域直线段采用850 mm等厚度水泥土地下连续墙工艺成墙，圆弧角部及折线位置采用Φ850 mm@600 mm三轴水泥土搅拌桩工艺成墙。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，形成的等厚度水泥土地下连续搅拌墙。

2 工程特点及施工难点

本工程总用地面积43 657 m2，裙楼、住宅楼及塔楼的基坑开挖深度分别为23.30 m、25.10 m和27.60 m，属于大面积超深基坑；项目所在地属城市中心地带，周边紧邻居民住房及城市交通主干道，地下管线众多，周边环境极其复杂，基坑的沉降、变形控制要求极高且施工材料的运输需要避开城市交通高峰。

本工程等厚度水泥土地下连续搅拌墙需穿越较厚的砂层，墙底嵌入⑤1黏土夹粉砂一定深度，主要隔断④1坑底的细砂中的潜水和⑤2细砂中的承压含水层；等厚度水泥土地下连续墙墙体深度随着地层的起伏变化而各不相同，墙深最浅达35.4 m，最深达45.4 m，施工过程中需要进行加接或拆卸部分切割箱。桩长深、地层复杂，是本工程止水帷幕墙体施工的难点。

本工程设计采用等厚度水泥土地下连续搅拌墙结合Φ850 mm@600 mm三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕，等厚度水泥土地下连续搅拌墙与三轴水泥土搅拌桩存在搭接，是本工程围护施工的难点之一，并且水泥土搅拌桩墙均需穿越较厚的砂层，泥浆护壁要求高。

3 施工工艺及操作要点

3.1 工艺流程

工程流程如图1所示。

3.2 施工准备[1-6]

施工准备中包含实地调查、场地平整、导向槽的挖掘、预备穴、安装激光经纬仪。

实地调查：主要以现场地质调查为主，对地勘报告进行核实。

场地平整：主要为设备安装就位做准备，TRD挖掘机对场地平整度要求较高。

导向槽：作为墙体水平位置控制依据，开挖槽宽约1 300 mm，槽深约1 000 mm。

预备穴：设备初始自行打入挖掘时作为预备切割箱体就位点，预埋穴尺寸一般为2 m×1 m×3 m。

图1 工艺流程

安装激光经纬仪：主要作为墙体直线度控制。

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、水泥土搅拌墙建造工序、切割箱拔出分解工序。

3.3.1 切割箱自行打入挖掘（图2）

图2 切割箱自行挖掘工序示意

3.3.2 水泥土搅拌墙的建造工序（图3）

水泥土搅拌墙建造工序有三循环方法和一循环方法。

三循环方法：先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌，即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[7]。

一循环方法：一开始切割箱就注入固化液，向前推进挖掘搅拌成墙，即三循环中的第3、第4步骤[8]。

图3 三循环水泥土搅拌墙建造工序

3.3.3 切割箱拔出（图4）

TRD成墙搅拌结束或转角时，起拔切割箱时间应控制在4 h内（宜配置大吨位吊车和振动器），将切割箱分割成2～3 段拔出，边分解边拔出。拔出切割箱过程中，向槽内回灌浆量要能够补充切割箱拔出的体积，防止槽内混合泥浆液面下降。

图4 切割箱拔出分解工序

4 施工效果

地下等厚度水泥土连续搅拌墙止水帷幕与目前经常采用的单轴或多轴螺旋钻孔所形成的柱列式地下连续墙工法相比，在工期、质量、安全、造价、节能环保等方面具有明显的先进性和新颖性。

（a）地下等厚度水泥土连续搅拌墙止水帷幕施工依靠主机的横向驱动机构，在已铺设好的道路上移动，利用主机的垂直驱动机构和切割驱动机构来提升切割箱，控制切割深度。整个切割过程操作简单、劳动强度低、大大提高了施工速度。

（b）切割箱连续横向搅拌混合，可得到无接口的连续墙，确保连续墙的质量，且墙体各处等厚度，止水效果好。

（c）采用链锯式切割刀箱往下接长，施工机器高度低，整体平稳，不存在机械倾覆可能性，安全可靠。

（d）通过采用地下等厚度水泥土连续搅拌墙止水帷幕施工工艺、组建专业施工队伍、提高了施工效率；减少劳动力投入、加快施工速度、保证施工的质量和安全，具有明显的经济效益，而且低噪音、低振动，因此有很好的社会效益。