落底硬岩超深TRD支护结构的施工方法与流程

本发明涉及落底硬岩超深trd支护结构的施工方法。

背景技术：

1、trd工法，是按照设计深度，将链锯式刀具箱逐节拼接打入到土体中，然后由包裹刀箱的链条转动带动刀具切割土体，并同时进行横向切割运动，搅拌土体并注入水泥浆，使得土体与浆液充分混合以形成等厚度地下连续墙。当前，也可以将型钢插入水泥土搅拌墙体中，增强成墙刚度、强度，兼作基坑支护结构。

2、然而，trd(混合搅拌壁式地下连续墙施工法)工法也有局限性，难以施工硬质地层。目前有方法是使用旋挖机引孔，双轮铣切削，反循环钻机作业，对于入岩中风化或微风化岩层较厚地层，仍存在钻具损耗大，施工成本高，甚至难以进尺的问题。

3、例如，某上软下硬地层地区，从上到下依次是杂填土、残积土、全风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩，由于岩面分布差异较大，设计要求trd落底到不透水层，而该地区不透水层为花岗岩，硬度达30mpa，trd深度51米，宽度0.8米，根据地勘显示，东北角和西北角部分地方需要入中风化3米，个别位置需要入微风化，首先4根试桩施工，由于岩石整体性、密实度较好，双轮铣切削、反循环钻机难以施工，经常停机；旋挖机钻进速度缓慢，每天只能进尺0.9米，并且钻具磨损太大，施工效率低，不能发挥其引孔快的优点，无法满足trd施工作业面的要求。

4、因此针对以上问题提出落底硬岩超深trd支护结构的施工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的落底硬岩超深trd支护结构的施工方法，解决硬岩难施工的问题，大大提升了引孔效率，减少了钻头的磨损，保证了trd施工的质量与功效。

2、实现上述目的的技术方案是：落底硬岩超深trd支护结构的施工方法，包括：

3、步骤s1，施工前测量准备；

4、步骤s2，施工设备安装；

5、步骤s3，进行开挖施工；

6、步骤s4，进行主体结构的施工。

7、优选的，所述步骤s1，施工前测量准备包括：

8、步骤s11，测量放线，设置临时控制点，根据施工图纸中trd墙体位置，每隔30米距离放点，打上钢筋作为临时控制点；

9、步骤s12，旋挖机取岩样，机身下铺设钢板，旋挖机就位，对控制点位置旋挖成孔，挖斗取出岩体，记录下岩性改变位置的钻进深度，根据地面标高计算出岩性变化位置的标高；

10、步骤s13，绘制地层图，根据若干临时控制点位置的旋挖取样获取的岩性变化标高数据，绘制出地层图；

11、步骤s14，根据设计底标高和地层图，选择潜孔钻引孔形式，根据地层图进行旋挖引孔作业，到岩性变化分界处，采用潜孔钻引不同数量的小孔。

12、优选的，所述步骤s2，施工设备安装包括：

13、步骤s21，旋挖机引孔，采用与trd墙体宽度相同直径钻筒的旋挖机对trd位置进行全面引孔到设计标高；

14、步骤s22，对孔回填素土；

15、步骤s23，测量放线，开挖导槽，根据施工图纸，采用rtk测量放出trd欲成墙位置外边线，两头打下钢筋作为标记，拉上尼龙线作为trd行走线，利用挖机开挖施工沟槽，沟槽宽度为1500mm，深度为1000mm；

16、步骤s24，吊放预埋箱，用挖掘机开挖深度3m、长度2m、宽度1m的预埋穴，下放预埋箱，然后将切割箱逐段吊放入预埋箱内，待切割箱全部安装完成后，回填预埋穴，回填密实；

17、步骤s25，trd工法机就位，由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，机器应平稳、平整；

18、步骤s26，切割箱与主机连接用指定的履带式吊车将切割箱逐段吊放入预埋穴，利用支撑台固定；trd主机移动至预埋穴位置连接切割箱，主机再返回预定施工位置进行切割箱自行打入挖掘工序；

19、步骤s27，安装测斜仪，切割箱自行打入到设计深度后，在切割箱内部安装多段式测斜仪。

20、优选的，所述步骤s3，进行开挖施工包括：

21、步骤s31,压缩空气注入，trd前行切割，然后trd回程搅拌；

22、步骤s32,h型钢连接，涂刷减摩剂，插入trd墙体；

23、步骤s33,置换土处理；

24、步骤s34,拔出切割箱；

25、步骤s35,注浆后养护。

26、优选的，所述步骤s31,压缩空气注入，trd前行切割，然后trd回程搅拌包括：

27、步骤s311，trd横向前行时注入压缩空气、切割液切割，一定距离后切割终止；

28、步骤s312，trd主机反向回行，即向相反方向移动，移动过程中链状刀具旋转，使切割土进一步混合搅拌；

29、步骤s313，trd主机正向回位，链状刀具底端注入固化液，使切割土与固化液混合搅拌。

30、优选的，步骤s32,h型钢连接，涂刷减摩剂，插入trd墙体包括：h型钢采用工字形焊片焊接牢固，表面涂刷减摩剂，将h型钢插入trd墙体中，必要时可采用振动锤辅助下沉至设计标高。

31、优选的，所述步骤s33,置换土处理包括：将trd工法施工过程中产生的废弃泥浆统一堆放，集中处理；

32、置换土率计算(墙宽800mm)；

33、长度1m，深度1m土体体积0.80m3；

34、施工参数：水灰比＝1：1；土体容重1.98t/m3；水泥掺量20％；

35、水泥用量：0.80m3×1.98t/m3×20％＝0.317t；

36、水泥浆比重：(1+1)÷(1+0.317)＝1.52t/m3；

37、掺入水泥浆体积：(0.317+0.317)÷1.52＝0.42m3；

38、体积置换率：0.42÷0.80＝52.5％。

39、优选的，所述步骤s34,拔出切割箱包括：在施工完成的墙段端部拔出链状刀具，当需要插入型钢时，为了不影响转角型钢的插入，在场地条件允许的前提下，宜在墙体端部以外继续切割搅拌土体，形成避让段，避让长度不宜小于3m；

40、根据链状刀具的长度、起重机的起吊能力以及作业半径，确定链状刀具的分段数量，链状刀具拔出过程中应防止混合泥浆液面下降，为此，应注入一定量的固化液，固化液填充速度应与链状刀具拔出速度相匹配，拔出速度过快时，固化液填充未及时跟进，混合泥浆液面将大幅下降，导致沟壁上部崩塌，机械下沉无法作业；同时链状刀具底端处形成真空，影响墙体质量，反之，固化液填充速度过快，注入量过多会造成固化液的满溢，产生不必要的浪费，一般，链状刀具拔出时的固化液注入量为：

41、v≈apls

42、式中：v——固化液注入量；

43、ap——链状刀具的横截面积；

44、ls——刀具切割深度。

45、优选的，所述步骤s35,注浆后养护包括：喷浆前，应提前确定喷浆长度，预留出安全区，安全区预留3-5米；喷浆完成后，刀箱停置于注浆段末端50-80分钟进行养护，防止注浆部分水泥浆流至下一段，造成本段水泥浆流失，养护完成后及时向前切割进入安全区，防止切割箱抱死。

46、优选的，所述步骤s4，进行主体结构的施工包括：

47、步骤s41，主体结构施工，trd支护结构强度达到要求后，进行主体结构的施工；

48、步骤s42，h型钢回收，主体施工完毕，强度、承载力达标后，将h型钢拔出回收。

49、本发明的有益效果是：本落底硬岩超深trd支护结构的施工方法，通过潜孔钻机对岩体的引孔，破坏其结构完整性，便于旋挖机引孔取出岩体，解决了硬岩难施工的问题，大大提升了引孔效率，减少了钻头的磨损，保证了trd施工的质量与功效，h型钢在主体施工完成后可回收，节省了成本和工期。