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近地铁及110kV电缆通道条件下TRD止水帷幕施工技术

TRD工法 2026年2月2日 项敏 3

摘要:主要基于杭州市某公路工程实例对同时涉及已运营地铁及110 kV电缆通道段施工安全保护范围内TRD止水帷幕施工技术进行总结,针对现状城市主干道下方存在已运营地铁、管线等构筑物,旁侧存在110kV电缆通道,已运营地铁与新建道路平面交叉、车流量复杂。为确保110kV电缆通道及运营地铁在施工期间的正常运行,总结论述TRD止水帷幕施工技术。

关键词:TRD止水帷幕;临近110 kV电缆通道;临近运营地铁


0 引 言

随着城市化进程的速度加快,城市建筑不断增加,地下空间、隧道、管廊、地铁等项目开发日趋广泛。在进行城市道路的设计和施工过程中,常常会遇到周边存在复杂管线的情况,比如地铁结构和电缆通道。尤其是在沿海发达城市,道路交叉口下方的管线和电缆通道交错纵横,给设计和施工带来了很大的挑战。TRD施工技术具有良好的隔离效果,对施工区域外形成硬隔离,减少后续施工对周边构筑物的影响,避免因施工导致的地基沉降影响电缆通道与地铁的正常运营。

1 工程概况

浙江省杭州市某公路工程采用一级公路兼顾城市道路标准。该工程新建隧道1座,隧道主线工程实施范围起点桩号为K6+602(江东大道以北),终点桩号为K8+882(塘新线以南),全线均采用明挖法施工。拟建隧道在河景路南侧上跨地铁8号线盾构区间,最小净距为5.356 m。隧道东侧存在110 kV电缆管线。

工程地质主要为粉砂层。地下水位较高,基坑防水要求高,采用常规方法如SMW工法桩和钢板桩等施工方法或对周边土体造成扰动,或因有接缝结构造成止水效果不理想,须采用一种精度高、扰动小、连续性强的施工工法。

2 TRD止水帷幕施工简述

TRD工法施工时几乎不对土体造成扰动,可避免道路开裂、地面沉降和破坏地下设施等,墙体连续,止水效果更好,垂直精度高、产生废泥少、适用性强、微震动、工期短、可在建筑较近处施工,成墙深度长、质量高、成本较低。

3 TRD止水帷幕施工技术

3.1 施工流程

TRD止水帷幕施工方法为三步循环法。在锯链式切割箱体钻进至设计要求位置后,通过机械注入切割液,通过TRD成槽机回撤挖掘至机械起步的位置,再根据设计要求注入固化液,然后TRD成槽机继续向前搅拌行驶从而进行搅拌成墙。

3.2 施工工艺

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3.3 施工技术

3.3.1 测量放样

施工前测量员先计算出坐标。然后使用测量仪器进行放样,以保证TRD止水帷幕成墙精确度。

3.3.2 沟槽开挖

TRD止水帷幕成墙施工前,使用挖掘机开挖工作槽沟,槽沟方向为TRD止水帷幕成墙中心线平行方向,沟槽规格为4 m×1 m(长×宽)。

3.3.3 吊放预埋箱

预埋箱使用预埋穴存放,使用挖掘机进行开挖,吊箱预埋穴规格为3 m×2 m×1 m(高×长×宽),施工前将预埋箱吊放暂存其中。

3.3.4 桩机就位

TRD施工设备行走位置上铺设钢板,就位前使用机械清除周围障碍物,测量员检查定位情况,进行下一工序前校正TRD成槽机导向杆的垂直度。

3.3.5 切割箱与主机链接

将切割箱逐一吊入并固定在已经开挖完成的预埋穴内。然后将TRD主机移至上方,在预埋穴位置连接主机与切割箱,再将TRD主机通过下铺钢板移动到指定位置,开始挖掘工序。

3.3.6 安装测斜仪

切割箱完成挖掘工序后,将多段式测斜仪安装在切割箱内部,确保TRD止水帷幕墙体垂直,施工过程中若出现冷缝,需根据设计要求在切割接缝处已成墙位置重新搅拌;拐角处施工方法采用两边外推。

3.3.7 TRD工法成墙

采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥作为固化液的拌制原材料,按设计要求添加水泥、膨润土等拌和材料。首先进行先行挖掘,挖掘液通过TRD成槽机的压浆泵向沟槽中注入,使切割箱按照预定方向向前推进,使原土层被挖掘的同时保证切割成槽,下一步进行回撤挖掘,当挖掘成槽后,TRD成槽机控制切割箱再回撤至起点位置,最后进行TRD止水帷幕成墙搅拌,如挖掘位置土体松动,应加快横向推进速度,并连续供给可匹配行进速度的水泥混合液,待TRD成槽机回撤到切割起始点后,按照设计要求调换注浆浆液比例,然后通过压浆泵继续注入固化液,TRD成槽机持续向前推进并与挖掘液泥浆混合搅拌,最终形成TRD止水帷幕墙。若TRD成墙施工过程中如果出现冷缝,重新切割搅拌接缝处的已成墙位置;拐角处则向两边外推以保证止水帷幕的质量。

3.3.8 置换土处理

在施工水泥土搅拌连续墙的过程中,会产生置换泥浆,在按照相关要求集中后,统一外运至指定场地进行无害化处理。

3.3.9 拔除箱体

TRD止水帷幕施工各工作段施工结束后,在预定的起拔区域提出切割箱前先注入与成墙时配比相同的固化液,在拔出箱体的同时为避免产生空洞及对产生的空洞进行密实填充和有效加固应进行持续注浆。完成工作面施工后,拔出切割箱,拔出过程中需严格控制速度,避免切割箱下端出现真空状态;同时为避免产生负压要在切割箱底部注入等体积的混合泥浆,可避免拔除箱体时造成周边地基沉降。

3.4 特殊部位施工措施

3.4.1 转角处TRD施工

TRD止水帷幕遇到转角时,有两种处理方案。

1)在施工墙体外侧拔出切割箱。

①施工墙体外侧拔除的方法适用于设计墙体外侧5 m范围内无遮挡或其他构筑物;

②拔出前切割箱前保证设计墙体外侧修建1 m的防护区,注入固化液;在拔出切割箱同时时挖掘液不断注入。

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2)在施工墙体内侧拔出切割箱。

①当条件不满足外拔时,可选择在施工墙体内侧拔出切割箱;

②在固化成墙位置及从转角处回撤至拔出位置的过程中持续注入固化液,在拔除过程中固化液持续注入,不得停止。

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3)拔出切割箱的操作要求。

在TRD止水帷幕施工完成后,需拔出切割箱,过程中需严格控制拔出速度,避免沟槽中TRD止水帷幕成墙液面因为切割箱拔除速度过快而急速下降,导致切割箱下端出现真空状态,引发沟槽槽壁土方坍塌,TRD止水帷幕成墙质量不达标,止水效果不明显。

3.4.2 近地铁TRD施工措施

1)TRD止水帷幕施工时,施工机械设备选择远离地铁盾构区间的一侧布置站位。

2)加强对TRD止水帷幕施工过程的监控量测,如发现问题应积极与业主、监理、设计单位、地铁公司联系,以便及时采用补救办法。

3.4.3 近110 kV条件下TRD施工措施

1)在临近110 kV电缆管线TRD施工前设置电缆警戒线。

2)警戒线需在施工作业前与110 kV地下管线产区单位进行联系并委托第三方进行精探。

3)根据前期对110 kV电缆通道的精探结果沿110 kV地下管线上部每隔50 m设置电力保护警示桩并在桩上绑设彩旗,明确110 kV电力管线的走向及位置关系,避免在施工过程中设备与电缆位置近、破坏管线。

3.5 TRD在不同条件下的监测方法

3.5.1 近地铁条件下TRD施工监测技术

根据该工程工况,查阅相关标准可知:工程监测等级为一级,监测项目包括竖向位移、水平位移、差异沉降等。施工实际监测数据见表1。

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当发现监测值超过预警值时采取如下措施:

1)监测数据异常:

当监测数据出现异常情况时,测量人员先确定数据的准确性,然后找出数据变化较大的具体位置及详细的数据报送给相关管理单位,同时增加变形监测次数和变形监测点位,并配合相关单位意见采取合适措施,直至数据恢复至正常范围。

2)现场情况异常:

若施工导致地铁上方地表出现裂缝、降雨时间过久、基坑四周出现较多积水,增加变形监测次数和变形监测点位,直至数据恢复至正常为止。

3)委定专人对监测数据进行当天总结,如果出现监测值超过预警值的情况,立即上报,单位立即采用备用的保护措施。

3.5.2 近110 kV条件下TRD施工监测技术

1)工程施工位置距电缆通道距离较近,位于电缆通道保护区内,并与相关部门对接并根据规范相关要求,TRD止水帷幕近110 kV电缆通道施工需对地下管线的沉降和位移进行监测。

2)为了确保监测数据的可靠性,应由专业第三方单位承担监测工作,同时施工单位同步进行监测,双方单位的监测数量可按比例适当重合以便对比数据。

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4 实施效果评价

渠式切割水泥土连续墙(TRD)作为一种更高效的连续墙施工工艺,相较于传统止水连续墙施工具有明显的施工优势。在城市道路建设施工中,施工场地周边管线繁多、情况复杂;TRD止水帷幕施工技术具有低风险、精度高、快施工的优点,尤其是在面对周边管线复杂的工况,TRD止水帷幕具有可转角施工,安全系数高的特点,更适合在复杂工况下施工,最大限度上减小施工时对周边管线的影响,并保证盾构区间及110kV电缆通道的安全。在TRD止水帷幕施工过程中同时对周边重要构筑建立监测体系,起到预防和保护的作用,利用TRD机械设备灵活、易拆卸的优点在临近管线区域快速完成施工。

5 结束语

通过对杭州某道路工程中近地铁近110 kV条件下TRD止水帷幕施工技术进行总结,得出如下结论:

①通过对运营地铁和电缆通道进行监测分析,TRD施工对土体扰动小,更适用于在周边构筑物较多的城市道路工程施工;

②根据前期施工数据及后期结构对土体侧向压力抵抗效果分析,TRD施工成墙精度高、成墙效果好,工期短,成墙连续性好,更适用于地下水位较高且地质松软情况的加固施工。


来源:《云南水力发电》

作者:耿军

编辑整理:项敏

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