淺談預拌流態固化土在某項目中的運用

任 超 楊 春 鐔蘭宇 田 豐

中國建筑第八工程局有限公司 上海 200000

1 實施背景

北京市石景山區1606-646地塊F2公建混合項目（1#住宅等4項)項目，總建筑面積5.8萬m2。地下三層，基坑深15.1m，采用樁錨體系，基坑范圍內3道預應力錨索，采用工25工字鋼雙拼，基坑邊及結構邊預留1.0m的肥槽，腰梁區域距結構邊緣0.6m，空間狹窄。

原圖紙設計中，該肥槽回填使用素土回填，壓實系數不低于0.93。但由于基坑狹窄，且回填深度較深，無法用大型碾壓、夯擊設備，素土壓實度無法保證；且卸入操作面的過程中容易對結構外墻防水及防水保護層產生擠壓碰撞，對建筑物防水造成破壞，從而造成滲水隱患。

結合現場實際條件，對多種回填材料的優缺點進行了綜合對比，本工程肥槽回填擬采用預拌流態固化土進行回填。

表1 傳統回填技術的優缺點對比

序號 回填材料 優點 缺點3 級配砂石 透水性好，強度高，施工簡便迅速。回填壓實度要求高，土方無法充分利用，造價較高。4 素混凝土 耐久性號，承載力高，水穩性及抗凍性能好。造價高，性價比較低5 預拌流態固化土早期強度高，固化時間短，有極強的流動性和自密性，有較好的抗滲性。/

2 固化土材料技術要求

2.1 土料

優先采用黏土、粉質黏土、砂粉土等，有機質含量不大于5%，其顆粒粒徑不大于50mm。

2.2 固化劑

本工程采用北京波森特巖土工程有限公司的固化劑，該固化劑以CaO、SiO2和Al2O3為主要成分，并添加具有改善土顆粒表面性質的功能性添加制成的復合膠凝材料。固化劑與工程用土充分拌合后，通過一系列物理化學反應改變土壤的工程性質，使土壤顆粒趨于凝聚，體積膨脹而進一步填充土壤空隙，在壓力作用下形成滿足環境標準并保持長期穩定的固化體。

根據拌合用土和固化土的設計要求強度，選用合適的固化劑，固化劑成品具體的技術標準如下：

表2 固化劑成品物理指標

表3 工藝指標

2.3 拌和用水

固化土拌和用水可以是飲用水、地表水和地下水，氯離子含量不超過500mg/L。

2.4 配合比設計

1) 根據經驗，初步確定固化劑的含量為18%，固化劑的水灰比為1：2進行試配。

2) 試配選用土質量不少于30kg。依據選定的固化劑摻入比基準值計算摻入的固化劑質量，摻入的固化劑質量應按下式計算：

依據選定的固化劑漿水灰比，加水量應按下式計算：

μ——固化劑漿液水灰比。

根據土料的質量m0及計算所得固化劑質量、水質量，確定預拌流態固化土的計算配合比。

配合比試驗應在計算配合比的基礎上進行。應通過試配，調整計算配合比 中各種材料的用量，直到固化土性能滿足設計和施工要求。

應采用不少于三種配合比進行試驗。當采用3種配合比試驗時，其中1個應為本標準確定的計算配合比，另外2種配合比宜在計算配合比基礎上對固化劑用量進行調整，分別增加和減少3%～5%。

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。

表4 本工程配合比

3 施工流水段劃分

1) 按照施工安排，肥槽固化土回填時劃分為A-1～A-10共計10個施工段，每個施工段長度大于為50m左右。

2) 施工時，先施工A-1施工段，經過3天后，流態固化土固化成型后，施工相鄰段。

3) 整體施工順序為A-1→A-10→A-9→A-8→A-7，A-1→A-2→A-3→A-4→A-5→A-6施工段。

4 施工工藝流程

5 施工要點

5.1 預拌固化土拌和

預拌流態固化土采用拌合站集中攪拌。拌合過程：首先將固化劑各組分、外加劑（必要時摻入)等與水按配合比投入漿液拌和器混合成漿液，再將固化劑漿液與土投入攪拌器進行拌和成固化土混合料。

5.2 拌和要求

1) 拌制混合料時，各種衡器應保持準確，對材料的含水率，應經常地進行檢測，據以調整固化劑和水的用量。配料數量允許偏差（質量計)：固化劑各組分為±2%，外加劑為±1%。

2) 固化土流動性狀檢查采用坍落度指標控制，坍落度檢測辦法參照混凝土坍落度檢測執行。由于配合比試驗時土的重量是按干重度計算的，因此拌合時土的含水量會影響固化土的坍落度，拌合用水量應根據實際的坍落度及時進行調整。

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

5.3 回填要點

1) 基層清理、標高抄測。回填施工前應先對肥槽基層進行清理，對淤泥、積水等應清 除并晾干，及時挖除局部軟弱土層或孔洞，并對基槽周圍墻體及護坡進行潤濕。水平高程標志的設置應在回填施工前設置好，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。

2)分層澆筑。預拌流態固化土采用分層分塊方式進行澆筑。每層澆筑的厚度應通過核算，首次澆筑厚度不宜超過0.5m，每次澆筑厚度不宜大于2m，相鄰片區澆筑高差不宜大于1m[1]。預拌流態土回填過程中，檢查坑(槽)邊壁上的標高控制線，保證每一澆注層基本水平進行，澆筑時應合理配量施工機械和人員，平衡的進行。回填至頂標高處，宜人工輔助刮平。肥槽回填應連續進行，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。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[2]。

3)施工取樣。連續澆筑少于400m3時，應按每200m3制取一組試件，連續澆筑大于400m3時，應按每400m3制取一組試件。試塊制作要求同混凝土試塊做法，尺寸采用100mm×100mm×100mm規格[3]。固化土28天強度達到0.8MPa，坍落度為180mm～250mm。

4)找平與驗收。回填至頂標高后，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[1]。

5)養護。澆筑完頂層后，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，期間嚴禁機械行人通過。

6 質量檢驗與驗收

6.1 質量檢驗

1) 固化土的質量檢驗項目應包括下表的項目。

表5 本工程配合比

6.2 質量驗收

固化土的質量驗收內容應符合下列規定：

1) 原材料、成品應按相應質量標準進行檢驗，具有完成檢驗資料。

2) 澆筑應按施工要點進行質量控制，各工序完畢后應進行自檢，并形成文件。

3) 質量驗收資料應包括以下內容：

(1) 固化劑出廠質量證明文件和復試檢測報告。(2) 固化土配合比。(3) 固化土澆筑記錄。(4) 隱蔽工程驗收記錄。(5)強度檢測報告。(6) 施工照片。(7) 質量驗收記錄。

4) 檢驗批合格質量應符合下列規定：

(1) 主控項目的質量檢驗應全部合格。(2) 一般項目的合格率應達到80%以上，且有指標要求的項目其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) 應具有完成的施工檢查記錄。

7 綜合效果評價

1) 原材料獲得易。預拌流態固化土可充分利用肥槽、基坑開挖后或者廢棄的地基土、渣土，通過破碎及篩分處理，獲得滿足使用條件的原材料。

2) 回填強度高。預拌流態固化土硬化后強度可達0.4MPa～10MPa，根據不同建筑物對回填強度的要求不同，可以對其配合比進行調整，達到經濟與質量的最優化平衡。

3) 施工速度快。預拌流態固化土基坑回填施工克服了深窄基坑人工分層回填的難題，且回填作業不受雨季影響，回填方式可選用泵送澆筑或溜槽，大大節省了現場回填的工期。

4) 質量效果好。流態固化土固化時間短、具有極強的流動性和自密性，防滲效果好，可防止地下水及地表水對固化土本身的破壞。且能有效避免傳統回填可能對結構外側防水造成的損壞。

5) 安全隱患少。人員及機械無需進入狹窄空間作業，減少了人員觸電、機械傷害及有限空間作業發生事故的隱患。

6) 環保效果好。相較于傳統的素土回填易產生揚塵，造成環境污染等特點。流態固化土回填施工現場無揚塵，且可消納現場棄土，綠色環保高效。

8 結語

北京石景山1606-646地塊F2公建混合項目（1#住宅等4項)項目肥槽回填，一個月內完成6500m 預拌流態固化土，比原計劃工期提前35天，節省了工期，保證了回填質量，降低了安全隱患，減少了揚塵污染。作為一種新材料，預拌流態固化土將在深基坑肥槽回填施工中發揮更大的功效和更廣泛的市場應用前景。