基槽用固化土回填施工技術

張超 王立根

摘要： 在各類工程肥槽回填施工過程中，往往會遇到肥槽回填空間狹窄、回填深度較大、回填土夯實質量不穩定等難題。傳統工藝多采用素土或者灰土分層使用小型夯實設備進行施工，施工難度較大、回填工期較長、回填的質量還難以控制，綜合本項目“工期緊、任務重”等要求，本項目肥槽回填采用固化土。

Abstract： In the process of backfill construction of various engineering foundation trench， the problems of narrow foundation trench backfill space， large backfill depth and instability of backfill soil are often encountered. The traditional technology usually uses the plain soil or the lime soil stratification with small ramming equipment to carry on the construction， the construction is difficult， the backfill period is long， the backfill quality is still difficult to control， based on the requirements of "tight construction period and heavy tasks" of this project， solidified soil is used for backfill of foundation trench in this project.

關鍵詞： 基槽；固化土回填；施工技術

Key words： foundation trench；backfill of solidified soil；construction technology

中圖分類號：TU990.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）10-0136-04

1 工程概況

本標段管廊干線在政通東路正下方，運河東大街至玉帶河大街處原混凝土瀝青路面需翻修，政通東路（政通北街-通胡路），本標段綜合管廊標準倉基槽寬度為18m，深度為8-14，主體結構寬度為15.35m，肥槽回填寬度為1m。

在各類工程肥槽回填施工過程中，往往會遇到肥槽回填空間狹窄、回填深度較大、回填土夯實質量不穩定等難題。傳統工藝多采用素土或者灰土分層使用小型夯實設備進行施工，施工難度較大、回填工期較長、回填的質量還難以控制，綜合本項目“工期緊、任務重”等要求，本項目肥槽回填采用固化土。

2 預拌固化土原材料

①土料。優先采用開挖棄土質量較好、數量大的黏土、粉土、砂土等，有機質含量不大于 5%，其顆粒最大粒徑不大于 50mm。未經處理的污染土不得作為固化土的原材料。

②固化劑。土壤固化劑為以 CaO、活性 Al2O3和 SiO2為主要成分的無機水硬性膠凝材料，其技術原理為：復合礦物設計+化學激發作用。

固化劑抗壓強度應使固化土的強度達到要求的強度值。

固化劑成品的技術標準如表1、表2所示。

③拌合用水應符合現行《混凝土用水標準》JGJ63 的規定（表3）。

對于設計使用年限為100年的結構混凝土，氯離子含量不得超過500mg/L；對使用鋼絲或經熱處理鋼筋的預應力混凝土，氯離子含量不得超過350mg/L。

3 預拌固化土性能

固化土強度等級按抗壓強度大小劃分，采用符號GS與抗壓強度標準值表示，抗壓強度的單組平均值和單塊最小值應大于表4的規定值。

固化土流動性采用坍落度控制，坍落度滿足工程施工要求。

4 固化土的配比設計

4.1 配合比試配

①配合比試配應在計算配合比的基礎上進行。宜通過試配，調整計算配合比中的各種材料用量，直到固化土性能滿足設計和施工要求。

②宜采用試驗用攪拌機拌制試樣，每次試配攪拌量不宜小于攪拌機額定攪拌量的1/4。

③標準試件制作。

1）試樣應略高于試模頂面。試樣裝滿試模后，應輕微敲擊試模，并采用保鮮膜覆蓋；

2）拆模前，應先采用平口刀沿試模頂面刮平試件。

④試拌配合比的強度試驗。

1）應至少采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個應為本標準確定的試拌配合比，另外兩個配合比宜在試拌配合比基礎上對固化劑用量進行調整，分別增加和減少10kg。

2）選擇性能上能滿足設計和施工要求，且造價經濟的配比，作為相應配合比的固化土性能指標。

3）每種配合比至少應制作一組標準試件，并在20℃±2℃條件下至指定齡期。

4.2 配合比調整

①根據強度試驗結果，在試拌配合比的基礎上進行相應調整，確定設計配合比。

②施工單位可根據常用材料設計常用配合比備用，并應在使用過程中予以驗證或調整。

4.3 固化土拌合

①澆筑設備包括攪拌設備和澆筑設備。

攪拌、澆筑設備的生產能力和設備性能應滿足連續作業要求。

攪拌設備應具備固化劑、水及土等材料的配料和計量功能。

攪拌設備的計量偏差規定（表6）。

②固化劑、外加劑與水，宜先行攪拌成固化劑漿液。

③混合料應使用專門機械攪拌，攪拌時間不少于 2 分鐘，以攪拌均勻和易性流動性滿足要求為準。

5 預拌固化土施工工藝

5.1 工藝流程

基底清理（雜物、材料、水）→標高抄測→材料進場→固化土分層回填→施工取樣→找平驗收。

①基底清理。回填施工前應先進行清理驗槽，將基底表面的雜物處理完畢，對原土進行壓實，要求平整干凈。如有淤泥、積水應清除、晾干，局部有軟弱土層或孔洞，應及時挖除。并對基槽周圍墻體及護坡進行潤濕。

②標高抄測。回填施工前，應做好水平高程標志的設置。測量隊在兩側側墻上進行標高測量，做出標高控制線并做好標記。以便控制固化土澆筑厚度。澆筑作業應對稱進行，澆筑高差不宜大于1m。首次澆筑不宜超過0.5m。

③材料進場、檢驗。檢查固化土廠家材料進場提供的開盤鑒定、固化劑出廠質量證明文件和復試檢測報告和固化土配合比是否齊全、符合要求，并檢查固化土坍落度是否在150mm～200mm，宜為180mm。

④固化土分層鋪筑。

1）固化土澆筑時，自由傾落高度一般不宜超過2m，若超過2m時應由導流槽或泵車將攪拌好的固化土導入基槽。

2）澆筑時應分層澆筑，在澆筑過程中應人工輔助刮平，與坑（槽）邊壁上的標高控制線對應檢查，保證每一澆筑層基本水平進行，澆筑時應合理配置施工機械和人員，平衡的進行。分層施工留槎長度不小于1m。

3）基槽回填應連續進行，盡快完成。施工中應防止地面水流入坑（槽）內。應有防雨排水措施。剛回填完畢或尚未初凝的固化土，如遭受雨淋浸泡，則應將積水及松軟土除去，并補填。

4）回填完成后應及時覆蓋基槽，下雨天不能施工。

5）填方應從最低處開始，由下而上整個寬度水平分層均勻回填。深淺坑（槽）相連時，應先填深坑（槽），相平后與淺坑（槽）全面分層回填。分段回填，分段兩端模板應堅固牢靠，交界處填成階梯形，分層交接處應錯開，上下層接縫距離不小于1.0m。接縫處應避開構筑物變形縫位置。接槎時應將槎子垂直切齊。

6）固化土澆筑整平后采用平板振搗器進行振搗，邊界部位用振搗棒進行振搗。

7）每回填壓一層完成后，應用人工或小型機械將表面拉毛，以利于與下一層固化土結合。

⑤施工取樣。

1）坍落度：每拌200m3時，檢測不得少于1次；不足200m3時，檢測不得少于1次；

每段、每一層檢測不得少于1次。

2）固化土：

采用立方體試模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。

每次填筑取樣至少留置一組標準養護試件，同條件養護試件的留置組數根據現場需要確定；

同一配合比連續澆筑少于400m3時，應按每200m3制取一組試件；

同一配合比連續澆筑大于400m3時，應按每400m3制取一組試件。

⑥找平驗收。回填最上一層完成后，應拉線或用靠尺檢查標高和平整度，超高處用鐵鍬鏟平；低洼處應及時補打固化土。

⑦養護。澆筑完成后，應進行覆蓋養護，以保證強度增長，期間嚴禁機械行人通過。

5.2 固化土質量檢驗與驗收

5.2.1 固化土質量檢驗

5.2.1.1 主控項目

首次使用的固化土配合比應進行開盤鑒定，其原材料、強度、坍落度等應滿足設計配合比的要求。

檢查數量：同一配合比的固化檢查不應少于一次。

檢查方法：檢查開盤鑒定資料和強度試驗報告。

5.2.1.2 一般項目。

固化土拌合物坍落度應滿足設計要求。

檢查數量：對同一配合比固化土，取樣應符合下列規定：

每拌200m3時，檢測不得少于1次；

每工作班拌制不足200m3時，檢測不得少于1次；

每段、每一層檢測不得少于1次。

檢查方法：檢查坍落度抽樣檢驗記錄。

固化土施工質量檢驗：

①主控項目。

固化土的強度必須滿足設計要求。用于檢測固化土強度的試件應在澆筑地點隨機抽取。試件采用立方體試模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。

檢查數量：固化土試件制取組數應符合下列規定：

每次填筑取樣至少留置一組標準養護試件，同條件養護試件的留置組數根據現場需要確定；

同一配合比連續澆筑少于400m3時，應按每200m3制取一組試件；

同一配合比連續澆筑大于400m3時，應按每400m3制取一組試件；

檢查方法：檢查施工記錄及強度試驗報告。

②一般項目。

1）回填前將槽內的雜物、積水清除。

檢查數量：全數檢查。

檢驗方法：現場觀察。

2）固化土澆筑完畢后用及時進行養護，養護時間以及養護方法應符合：

固化土攪拌至澆筑完成時間不應超過3小時；

澆筑完成后，應立即進行覆蓋養護，防止水分流失，期間嚴禁機械行人通過；

在澆筑完填筑體頂層后，應立即對填筑體表面覆蓋塑料薄膜或土工布保濕養護。養護時間不少于7天。

檢查數量：全數檢查。

檢驗方法：現場觀察。

3）填筑最上一層完成后，應檢查標高。允許誤差±20mm。

檢查數量：每100m3檢查3點或10m檢查1點。

檢驗方法：采用水準儀測標高。

固化土質量驗收：

①固化土的質量驗收應符合下列規定：

1）原材料、成品應按相應質量標準進行檢查，檢驗結果應經監理工程師檢查認可。

2）澆筑應按《預拌流態固化土填筑工程技術標準》JQB-378-2017規定進行質量控制，各工序之間應進行自檢，并形成文件。

3）質量保證資料應包括以下內容：

固化劑出廠質量證明文件和復試檢測報告；

固化土配合比；

固化土澆筑記錄；

隱蔽工程驗收記錄；

強度試驗報告；

試塊強度統計、評定記錄；

施工照片；

質量驗收記錄。

②檢驗批合格質量應符合下列規定：

1）主控項目的質量應檢驗合格；

2）一般項目的合格率應達到80%以上，且不合格點的最大偏差值不得大于規定允許偏差值的1.5倍；

3）具有完整的施工質量檢查記錄。

③對工程質量驗收不合格的，監理單位應責令施工單位進行缺陷修補或返工，并應重新進行質量檢驗與驗收。

5.2.2 固化土質量控制措施

①回填前基槽必須經過清理，清除垃圾、積水等。

②基槽回填施工時，每段、每層、每100m3至少留置2組試塊，每層回填完成固化土終凝后，才能回填上層的固化土。并且在施工試驗記錄中，注明配合比、試驗日期、層數（步數）、位置、試驗人員簽字等。

③為避免回填時固化土對結構主體造成壓力，固化土回填施工時應嚴格執行留槎規定，固化土達到終凝后方可進行下一步施工。上下層的固化土接槎距離不小于1000mm，接槎的槎子應垂直切齊。

④夜間施工，加強照明，防止超厚。

⑤加強施工過程控制，雨期施工的工作面不宜過大，應有計劃的逐段、逐片的分期完成拌和、運輸、回填等工序，應連續進行，并隨時掌握氣象的變化情況。

⑥固化土攪拌至澆筑完成時間不應超過3小時。

⑦澆筑完成后，應立即進行覆蓋養護，防止水分流失，期間嚴禁機械行人通過。

⑧在澆筑完填筑體頂層后，應立即對填筑體表面覆蓋塑料薄膜或土工布保濕養護。養護時間不少于7天。

6 結束語

在固化劑的研究上，要綜合考慮諸多因素，包括適用性、耐用性、工藝效果、施工方式、經濟成本、環境保護、建設施工本身的要求等等。每種固化劑各有優缺點，有各自適用的特定場合。所以在目前階段，固化劑的研究應該注重以下幾點：

①在各類固化劑的研究上注意揚長補短。在保證原有優勢的基礎上，研究的方向應著重于逐漸消除缺陷。在深刻理解固化機理和施工過程的基礎上，有針對性的進行改良和創新。努力提升土壤的強度、耐久性、抗凍融和耐水性等方面全方位的使用效果。

②由于不同的土壤固化劑都有不同的缺點和不足，在施工過程中建議逐漸摸索多種固化劑的組合使用，促進優勢互補。在實現優勢互補的基礎上，可以綜合考慮如何降低成本和更加的優化施工。

③促進多學科聯手，加強成分分析、結構分析和機理研究，對現有機理進行優化，增加合理性，從而進一步指導土壤固化劑的開發。

④縮短固化劑從試驗研究階段到商品化之間的周期，盡快將土壤固化劑應用到工程建設中，并在工程實踐中廣泛收集其應用信息，加快固化技術的更新和完善。隨著對土壤固化劑的兼容性或特殊性、固化機理、性能和工藝等進行深入研究，土壤固化劑作為一種新型土建材料，其在工程施工中有著良好的性能和比較廣泛的市場應用前景。在不久的將來，土壤固化劑必然會在土建工程領域發揮更大的功效，從而使工程建設質量更加可靠。

參考文獻：

[1]翟文靜.地下通道深基槽回填土注漿加固處理施工技術[J].市政技術，2010，28（S1）：226-228.

[2]陳憲宇，邢飛.淺談一般基坑、基槽的開挖與回填[J].科技創新導報，2007（32）：48.

[3]趙軍，李國田.廠房膨脹土基槽（坑）回填方案選擇及施工[J].河南電力，1999（01）：12-14，61.