TAD工法介绍(Trench cutting Assembled Diaphragm wall method)

发布时间:2019-07-01

背景

地下空间的开发,使得现代建筑能更好的利用地下构筑物,服务于社会。地下空间的开发,提高土地的利用率,并且利于环境保护。

地下空间的建设,必须要对地下空间的基坑施工采取围护措施,止水与挡土,保证施工的安全顺利进行。

地下空间的基坑开挖前,一般需要在基坑的四周设计并施工围护结构。基坑围护结构的种类较多,常用的为钻孔桩挡土,外侧施工水泥土搅拌桩或渠式切割水泥土墙(简称为TRD)阻隔地下水;常用的还有钢筋混凝土地下连续墙挡土,外侧施工水泥土搅拌桩或渠式切割水泥土墙(TRD)、双轮铣(铰),阻隔地下水形成基坑围护体。

以上常用的两种基坑围护形式,都需要施工两种桩,即挡土的刚性桩和止水的水泥土桩,由于有两排桩,在围护结构施工时,空间占用较大。

根据现有成槽地连墙、装配式地连墙技术的不足;发挥渠式切割水泥土墙(TRD)施工工艺,与预应力技术结合,改造了传统的地连墙的连接方法,消化吸收了国外的相关技术,创造了TAD工法。

浙江吉通地空科技有限公司联合浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江省建筑设计研究院,浙江理工大学,建华建材(中国)有限公司,上海工程机械厂有限公司深入开展产学研合作,对TAD工法的理论计算、墙板制备、机械制造等进行系统攻关,开创建筑基坑围护施工新工法。


TAD工法介绍

TAD工法,又称为渠式切割装配式地下连续墙施工法,该方法涉及在渠式切割水泥土连续墙从水泥土墙中间插入预应力榫卯结构(锁扣)钢筋混凝土预制墙板形成装配式地下连续墙的一种施工工艺。相比传统地下连续墙建造工艺,TAD工法具有占地空间少,适应性强,施工工期短,绿色环保等优势。


TAD工法施工范围

TAD工法构造方法

墙体构件介绍

1、   渠式切割装配式地下连续墙(以下简称为:墙体构件)为钢筋混凝土预制构件,呈长方体。在长方体的两侧短边上,分别设计有榫卯结构。每一节墙体构件在竖向上可以是十数米,也可以是数米长。根据基坑围护的需要和有利于施工,预制成一定长度的构件(按照构件预制的模数)。对于为了满足设计深度的要求,根据基坑的围护深度,对于定尺累加仍无法满足时,加工预制非标件,使之达到设计要求。非标件因其尺寸较小,也可以采取钢制构件,不需养护,直接使用,以加快施工速度。

2、   墙体构件为长方体,水平截面,其长边一般为1米,也可以是从几十厘米到数米,形成按照一定模数制造的构件,以便能够满足基坑各边在架设安装的需要;墙体构件的水平截面的宽边一般为50-80厘米,视基坑围护体的抗力需要,确定预制或选用成品构件。需要时,也可以设计为更宽的或更窄宽边的构件。一般采取定尺预制。

3、    墙体构件的长边及宽边,可以根据设计计算,进行组合,形成在混凝土制品厂预先加工的构件。

4、    墙体构件均按照满足抵抗主动土压力及运输、安装时的抗折、抗压要求配置钢筋骨架;钢筋骨架的配筋率及形状根据设计计算及施工需要,进行预先确定,并在预制场进行一体化预制;

5、    在钢筋骨架上端部,于四个角的位置布置四个钢环,用于该墙体钢筋骨架在浇筑混凝土前的起吊及在安装墙体构件时起吊该构件。该钢环可以是设计在钢筋骨架上,用钢材焊制。当一块墙体构件安装好后割除。

也可以采用在墙体构件上端面四角预埋长螺母,起吊前,将与长螺母匹配的长螺杆旋入长螺母内(或用特制卡扣扣紧),长螺杆的顶端焊接圆环,用于挂钩起吊。

这组螺栓,作为起吊的吊环,拆卸掉上端面的带圆环的螺杆,插入一根螺栓,即可以作为两块墙体构件的定位销子。

6、    墙体构件根据建筑基坑的对地基土的抗力,在预制时,可以是施加预应力的。施加预应力时,可以是先张法,也可以是后张法;当一般的结构件就可以满足要求时,也可以是不需要施加预应力的构件。

7、    墙体构件在短边的两侧设计有榫卯结构,榫卯结构常采用钢板制造。榫卯结构与墙体构件的钢筋骨架在生产制造时,用电焊进行焊接;榫卯结构也可以是通过钢筋加工出榫卯的骨架,与墙体构件的钢骨架焊接成为一体,然后进行混凝土的浇筑,形成钢筋混凝土的榫卯结构。卯榫结构的横截面几何图形可以是等边梯形,也可以是半圆形、弧形、三角形、正方形等几何形状;

8、    墙体构件的混凝土强度,一般以高强度的混凝土,比如为C60为宜。但不限于该强度。根据不同的地质情况和需要的抗力,进行不同混凝土强度的构件预制。

9、    为解决榫卯结合部微细缝隙在沙土中可能存在的渗水,在沙土中的榫头采用钢管制作,钢管的内侧与墙体结构的钢筋笼焊接,外侧布设梅花状孔洞,孔洞的直径可以是几个毫米。预制时采用无纺布在钢管外侧将孔洞贴盖住,在构件安放好后,通过榫头(钢管)的顶部,向榫头内注浆,注浆压力保持在3个兆帕左右,将水泥浆注入到榫卯结合内部,达到榫卯结合部位全长密实不渗水。在粘土地层中无需注浆,该类地层不会出现渗水情况。如地基土剖面中存在渗水与不渗水地层,在相应的渗水地层段开设梅花状的孔洞喷注水泥浆液,其他层段无需开孔注浆。

10、  墙体构造的榫槽内,为了防止水泥土中的土层碎屑阻挡榫头的安装,在安装前预先安放了与榫槽直径接近,略小于榫槽直径的钢管,其长度可以根据需要,按照每段墙体构件长度安设,也可以按照一定尺寸长度进行定制、安装。当榫头安装前,将该钢管拔除出榫槽。该钢管内端部设有横向挂钩,上下钢管可以通过挂钩与特制的钢锁链相连,用于在起拔钢管时挂钢丝绳并连续起拔榫槽内置钢管之用。

TAD工法施工步骤

TAD工法观摩

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