监理如何控制TRD工法施工的质量

杨文华

（天津建华工程咨询管理公司， 天津 300191）

TRD 工法即在原位置上水泥与土混合搅拌成璧式地下连续墙的施工方法。TRD 工法与 SMW 工法和 CSM 工法不同。它是将在链轨节上装有刀具的多箱体插入地下，在刀具的上下回转(即切削土壤)运动的同时，主机沿造墙方向水平移动；最前端箱体内喷射出的水泥浆与原土进行混合搅拌而形成等厚均值的水泥加固土的地下连续墙，固化后便形成连续的水泥土搅拌墙，简称搅拌墙。根据工程需要可在搅拌墙内插入型钢等芯材。由于 TRD 工法墙具有最深可达 55 m、墙体的稳定性高、成墙的垂直精度高、止水性能强、噪音低等优点，在深基坑支护中采用 TRD 工法施工搅拌墙逐渐增多。为确保 TRD 工法的施工质量，监理应做好以下一些工作。

1 施工前监理应做的工作

监理人员在熟悉 TRD 工法施工的情况下，做好图纸审查和编制监理细则工作；组织设计和监理交底。重点是审核施工方案，控制进场材料的质量，做好清障挖槽和连续墙试验施工及设备安装的监理工作。

1.1 审核TRD工法的施工方案

(1)方案应根据施工工程情况制定。除常规内容外，应包含控制水灰比和水泥掺合量的措施；TRD 工法施工成墙的顺序和施工采用的步法(即“一步法”和“三步法”施工)；防止施工过程中槽内出现复杂情况和事故的措施；1 台或多台设备施工的初始位置，以及施工结束后在不影响搅拌墙质量的情况下，切削箱体拔出的位置(标注在施工图处)。

(2)进度计划中应有保证工期的相关措施。即进场设备的数量；施工时间是 24 h 还是 12 h；现场是否备有发电设备。

(3)核实人基坑专家论证中的意见和建议在方案里是否得到落实。核实在地下水和漏浆地段施工的相应的预防和处理措施。

1.2 做好进场材料的质量控制

(1)水泥的质量控制。进场散装水泥必须有供货方提供的生产厂家的生产许可证、出厂合格证明文件以及出厂检测报告。根据进场水泥品种、代号、强度等级、证明文件以及水泥出厂日期等情况，分批进行检查验收，且对每一批次散装水泥进场要做好抽样复检工作。

监理应注意以下情况：超过出厂日期 3 个月的水泥，经过检测试验不符合使用要求，不得使用并及时退场。相同强度等级、不同厂家、不同生产日期，不得混掺使用。搅拌墙较深、成墙施工时间较长时，经设计同意可使用矿渣水泥。为不影响开工使用，所需水泥应提前进场，做好取样送检复试工作，确保开工前要有复试合格的水泥报告。进场存放的水泥要满足 2 d 施工的使用数量，避免发生因现场没有水泥造成的停工。

(2)型钢的质量控制。设计要求水泥土搅拌墙内插入型钢时，监理应检查型钢的钢级、长度、规格尺寸是否满足设计要求。型钢都是重复使用，其长度经常变化，当型钢的长度不够、需要两根型钢焊接时，应采取坡口焊等强焊接，且两型钢焊接必须同心。

1.3 做好清障处理和开挖沟槽尺寸的控制

TRD 工法施工区域测量放线定位后，进行开挖沟槽和清除地下障碍物(包括回填和拆除旧建筑物条石、墙基础、混凝土块、树根等)工作时，挖沟槽的宽度控制在比搅拌墙宽出0.2 m～0.3 m。沟槽挖过宽的话，向下切削成墙的过程中，如搅拌墙中心线控制有误，会影响成墙的质量。挖沟槽同时应将施工搅拌墙中心两侧 1.5 m 范围的地下和地上的障碍物进行清除；场地内地下的水和燃气管线、电缆，地上的高压线等要让出搅拌连续墙施工区域。沟槽所挖的深度应根据设计的墙顶标高确定。搅拌墙中心内侧障碍物清除后，场地回填土要压实且平整，并根据 TRD 机的接地比压及地基的承载力能力，进行路基加固处理或放置路基钢板，确保 50 t 的吊车能安全行走，防止施工中设备沉陷。

1.4 确定切削箱和刀具规格

设备安装时，根据所设计搅拌墙的深度和墙厚，确定切削箱所需节数和刀具的规格尺寸。一般切削箱每节为 3.5 m，还有 2 m 的短切削箱，可进行搅拌墙的深度调配；根据成墙的厚度，有 9 种规格刀具，从 450 mm 起每 50 mm 为一级，可完成最厚的搅拌墙刀具规格为 850 mm。监理应对多节切削箱连接前的长度和所用的刀具规格进行验查，以满足设计搅拌墙的深度和厚度的要求。现场备有发电机的施工单位，在施工前，应将发电机发的电与 TRD 设备接通，进行设备运转试验，确保备用的发电机随时都能正常使用。

1.5 试验施工

设计有要求，或者场地、工期和费用允许的情况下，应进行搅拌墙试验施工。这样，可以验证施工技术参数是否合理；可以根据成槽的施工情况，验证地基评价值(Value)与勘查结论是否相符；可以对试验的搅拌墙进行取心检测墙体的完整性、墙的深度和 28 d 的无侧限抗压强度；还可验证水泥掺入量和水灰比是否合理，无侧限抗压强度是否满足设计要求。施工单位根据搅拌墙试验施工的速度可调整进度计划，即调整每天的施工时间或增加施工设备，确保按期完工。监理应注意将 TRD 工法试验施工出现的相关问题及时反馈给设计部门；需变更时设计应出具书面文件。旁站监理应做好试验施工的详细记录。

2 TRD工法的施工

2.1 切削垂直度和墙的中心线的控制

要确保搅拌墙的垂直度偏差应＜1%，标高偏差在±100 mm，中心线偏差≤20 mm。

搅拌墙的垂直度即切削垂直度：刀具在作水平横向移动切削时，由于在垂直方向不加压，只有沿被切削的土体作用着水平切削力；加之在箱式刀具内装有数个倾斜仪，在挖掘切削的过程中通过反馈信息出现偏差时，移动主机即可通过调整将其垂直精度控制在 1/500 以内。监理可抽查切削过程操作室计算机反馈的监控数据资料，了解成墙垂直度偏差及进行调整的情况，并做好记录。

墙的中心线可利用激光经纬仪进行监控；也可采取在搅拌墙内侧的 TRD 设备后履带外侧，做一与搅拌墙中心平行的线，用油漆画在硬化的地面上或路基钢板，观测后履带外侧是否偏离此线；也可用以上方法配合激光经纬仪，进行检查设备的偏移情况。确保将搅拌墙的中心线的偏差控制在≤20 mm 的范围内。

2.2 开始施工的位置

如果 2 台设备同时施工，其初始位置可以是反向施工，2台设备最后碰头；也可是同向施工，最后分别与另一设备施工的开始的搅拌墙相接。采用反向施工，最后 2 台设备碰头后只有一处相邻的搅拌墙需搭接，且施工间隔时间短。采用2 台设备同向施工，最后有两处相邻的搅拌墙需搭接，且相邻的搅拌墙施工的间隔时间又长，有可能会影响搅拌墙的搭接质量。

监理应注意：不管是 1 台还是 2 台 TRD 设备施工，其起始的位置应避开转角处；如不是连续 24 h 施工，已施工完的素水泥土搅拌墙处，应预留 1 m～2 m 不插入型钢槽段，确保不影响搭接切削施工；如果搅拌墙内不插入型钢，按一般搭接方法施工即可；如果场地较小，注浆等设备不便移动时，开始施工的位置宜距离注浆设备由远到近，且施工的初始位置，应考虑避免设备多次搬移，保证连续施工。

2.3 水泥浆掺入比和水灰比的控制

水泥搅拌墙的强度随水泥掺入比增加而提高，水泥掺入比一般控制在 12%～20% 的范围内。监理根据水泥掺入比计算出水泥的理论使用量，水泥掺入比不能低于设计要求。旁站监理要对每次进场水泥的量做好记录，并按设计水泥掺入比估算出本次进场水泥可完成搅拌墙段的长度。如果完成的搅拌墙的长度超过估算的长度，说明水泥掺入比存在问题。

水灰比直接影响水泥土搅拌成墙的强度，因此水灰比一般应控制在 1.0～1.5 的范围内。监理现场应测量水泥浆的密度，以监控现场水泥浆的水灰比是否符合要求。当水灰比为1 时，所测的密度是 1.5 kgL-1；水灰比为 1.5 时，所测的密度是 1.364 kgL-1；水灰比为 1.2 时，所测的密度是 1.435 kgL-1。监理发现水灰比过大时，应要求施工单位进行调整并对已施工墙段应进行补救。监理要记录此搅拌墙段的位置，在成墙后进行取芯以检测其强度。

2.4 先行挖掘和回撤挖掘施工

TRD 工法成墙施工有“一步法”和“三步法”两种施工方法。在成墙深度＜30 m，或 N 值＜30 的地层中施工，可以采用“一步法”施工(即挖掘与成墙搅拌合并，一次成墙)。“一步法”施工由于直接注入水泥浆进行搅拌施工，要有预防水泥浆在切削箱体周围出现凝固、保证可正常挖掘切削搅拌施工的措施。对于成墙深度＞30 m，或 N 值＞40 的地层，应采用“三步法”施工(即先行挖掘，回撤挖掘，成墙搅拌)，进行施工时应有预防刀具水平运行出现卡刀等现象的处理措施。

当采用“三步法”施工时，每次先行挖掘施工墙的长度可根据墙的深度、地层土的情况、设备和 1 d 的施工时间等综合确定。如连续 24 h 施工，当地层土较稳定时，墙的深度＜30 m 时，先行挖掘切削施工速度较快，可分 2～3 个施工段完成；墙的深度＞30 m 时，先行挖掘施工墙的长度可一次或分施工段完成。监理应注意：当地层土不稳定时，一次挖掘施工墙长度不应过长，以确保搅拌墙的质量。有时在同一施工现场、同一深度但不同位置，勘察的土质情况也有差异，因此可根据勘察资料和实际情况，调整挖掘切削施工墙的长度。

进行成墙搅拌时，由于经过先行挖掘后进行回撤挖掘，土体已经松动，成墙搅拌时，要保持较快的横行推进速度，就要有确保与搅拌推进速度相匹配的注水泥浆的泵量。要控制好横行推进时注水泥浆的速度，横行推进缓慢加之搅拌墙的墙段较长，要有防止切割箱体水泥浆附着层不断增厚、切割箱推进阻力不断增加、发生切割箱“抱死”的措施。切削箱先行挖掘结束，回撤横移挖掘至成墙位置时，应尽量减少注水泥浆的泵量，以控制置换土的发生量。如果不是 24 h 施工，注浆施工结束后，为防止切削箱体被水泥浆附着层包住，要留出长于横向切割箱没注水泥浆的墙段，将切割箱退至此处充满泥浆的槽段进行“养生”。

2.5 注浆施工

TRD 设备在回撤挖掘过程中，应均匀注入水泥浆。此时，监理应该注意水泥浆液不得发生离析；桩机移动速度要与注浆泵量匹配；注浆施工必须连续进行；发生输浆管线堵塞，应立即停泵处理，设备应在原位置挖掘切削，输浆管线解堵后切割箱在原位置继续注浆 1 min 后，再恢复正常施工。

回撤挖掘时发生停水无法供水泥浆、供泥浆设备或管线出故障无法供浆时，可将 TRD 设备回撤已挖掘切削但尚未注浆的槽段内，等待正常供泥浆；如时间较长，其间还应向下或向上在已退槽段内挖掘切削 3 min～5 min；在挖掘结束后进行的注水泥浆施工中，如发生无法正常泵供水泥浆，应将设备回撤到已挖掘但尚未注水泥浆的槽段处；如等待或维修时间较长，等供水泥浆正常后，应将已注水泥浆的槽段挖掘切削 1 m 左右后，再进行正常施工，以确保此段搅拌墙的止水效果。

在槽段挖掘后进行的注水泥浆施工中，当 TRD 设备发生故障但是注水泥浆正常、无法横行推进施工时，水泥浆中可加入缓凝剂，以控制注入的水泥浆的终凝时间，防止切割箱被水泥浆附着层包住；也可以采取注入挖掘切削时用的泥浆，与槽内的水泥浆混合以降低水泥土强度的方法，当 TRD设备正常后，可重新挖掘切削这一槽段并注水泥浆，确保搅拌墙的止水效果。

监理要对搅拌墙的注水泥浆的量做好检查。对发生的以上情况，要对注水泥浆施工出现的问题、处理情况及结果做好记录。

2.6 搭接切削长度控制

旁站监理应注意：搅拌墙如果不是 24 h 连续施工或处理完事故后再次施工时，在施工间断前完成的搅拌墙体的端部，应进行 500 mm 挖掘切削的搭接施工；基坑存在多处拐角，可在拐角处采取各向两边外推 500 mm 进行挖掘切削的搭接施工，以确保搅拌墙体的止水效果。

2.7 插入搅拌墙内的型钢的质量控制

为了加强搅拌墙的刚度，大多在搅拌墙内插入型钢。监理要抽查焊接型钢的质量。对现场型钢长度未满足设计要求需要焊接的，焊接的两根型钢的中心必须确保同心；型钢焊接的位置应避免设在型钢受力较大处；相邻型钢接头的竖向位置应错开；型钢接头距基坑底面距离≮2 m。

为了确保型钢插入搅拌墙内垂直且居中，应在平行沟槽方向放置固定型钢的定位架，确保型钢下放在槽内居中，引水准点到定位型钢上用于控制型钢顶部标高。监理应注意：型钢放入定位架进到搅拌墙时不可位移并且最好在成墙后 4 h内完成。因为成墙时间过长，进行插入型钢的施工会影响搅拌墙的质量。监理应记录成墙的完成时间和工字钢的插入时间。

2.8 施工结束切削箱拔起位置的确定

拔起切削箱的位置不可影响型钢插入的施工。对于施工现场有一定作业空间的，可在墙体外侧二节切削箱体横向长度的退避切削位置处(见图 1)，拔起切削箱，此处不会影响型钢的插入施工。当现场没有作业空间时，切削箱在施工墙体最终位置处(不可在拐角位置)，即成墙后的墙体内侧(未进行型钢的插入施工)处拔起切削箱(见图 2)。为确保转角处墙体的质量，无论在哪个位置拔出切削箱，都在转角处向墙外侧多施工 500 mm(见图 1 和图 2)

拔出切割箱过程中，应边拔切割箱边向槽内连续注水泥浆(或泥浆)，以补充切割箱拔出后槽内水泥浆(或泥浆)液面下降，防止槽内发生垮塌

图1 墙外切削箱拔出的示意图

图2 墙内切削箱拔出的示意图

2.9 搅拌墙的强度和抗渗强度的检测

(1)根据设计要求，水泥土试块按台班或天数留置。监理要监督水泥土取样的位置，即用在成墙后浆面以下 1 m～2 m尚未初凝的混合水泥土制作试块；严防留置试块作假。标养28 d 后进行无侧限抗压强度检测。所留试块数量不得少于设计要求数量。试验完成后及时将报告提交监理。

(2)取芯检测。墙体养护到 28 d 后要进行钻孔取芯。取芯的数量不得少于设计要求，取芯位置由设计、甲方、监理和施工共同确定。钻孔取芯可检测搅拌墙的均匀性，并对芯样进行强度和抗渗强度的试验。监理要做好取芯的位置和深度的监督，防止随意变换取芯位置或取芯没达到要求的深度。

2.10 施工中还应注意的问题

(1)监理发现如：水泥浆尚未返到设计桩顶面灌内但供注浆泵的水泥浆已没了，或灌内供注浆的水泥浆泵出量少等影响成墙质量的问题时，应要求施工单位查找原因(是水泥浆用量不够，还是漏失，或者是泵和管线堵塞等)，及时采取补救措施，确保正常的注浆施工。

(2)对 TRD 设备出现问题的刀具、随动轮、链条的销轴等，应及时更换。防止由于没有备件更换而无法施工，出现影响施工质量和进度的情况。

(3)如在施工中出现冷缝，应在接缝处对已成墙的 1 m 位置，重新进行切削搅拌，以确保搅拌墙的止水效果。

(4)为防止供电不正常或突然停电的情况发生，现场最好配置备用的发电机组和相应的油料。当停电时可及时启用发电机组，恢复正常施工，避免因停电设备无法正常运转，发生箱体被埋等事故。油料储放必须符合施工安全的要求。最好备有储水罐蓄水，以防施工中突然停断水时影响正常切削注浆的施工。

3 结 语

在 TRD 工法施工中，监理只要控制好搅拌墙施工的事前、事中和事后的质量，施工连续搅拌墙的质量是有保证的。

[1]JGJ 120—2012,建筑基坑支护技术规程[S].

[2]JGJ/T 109—2010,型钢水泥土搅拌墙技术规程[S].

[3]王占云,等.型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)施工与管理[M].北京：中国建筑工业出版社,2012.

[4]程剑星.TRD工法在基坑支护工程中的应用[J].中国新技术新产品,2010(14).

[5]安国明.防渗止水地下连续墙—TRD工法[J].建设技术开发,2013(1).

[6]杨文华.深层搅拌桩在基坑支挡施工中应注意的问题[J].探矿工程,2002(3).