淺談?lì)A(yù)拌流態(tài)固化土在某項(xiàng)目中的運(yùn)用

任 超 楊 春 鐔蘭宇 田 豐

中國(guó)建筑第八工程局有限公司 上海 200000

1 實(shí)施背景

北京市石景山區(qū)1606-646地塊F2公建混合項(xiàng)目（1#住宅等4項(xiàng))項(xiàng)目，總建筑面積5.8萬(wàn)m2。地下三層，基坑深15.1m，采用樁錨體系，基坑范圍內(nèi)3道預(yù)應(yīng)力錨索，采用工25工字鋼雙拼，基坑邊及結(jié)構(gòu)邊預(yù)留1.0m的肥槽，腰梁區(qū)域距結(jié)構(gòu)邊緣0.6m，空間狹窄。

原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，該肥槽回填使用素土回填，壓實(shí)系數(shù)不低于0.93。但由于基坑狹窄，且回填深度較深，無(wú)法用大型碾壓、夯擊設(shè)備，素土壓實(shí)度無(wú)法保證；且卸入操作面的過(guò)程中容易對(duì)結(jié)構(gòu)外墻防水及防水保護(hù)層產(chǎn)生擠壓碰撞，對(duì)建筑物防水造成破壞，從而造成滲水隱患。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，對(duì)多種回填材料的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合對(duì)比，本工程肥槽回填擬采用預(yù)拌流態(tài)固化土進(jìn)行回填。

表1 傳統(tǒng)回填技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

序號(hào) 回填材料 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)3 級(jí)配砂石 透水性好，強(qiáng)度高，施工簡(jiǎn)便迅速。回填壓實(shí)度要求高，土方無(wú)法充分利用，造價(jià)較高。4 素混凝土 耐久性號(hào)，承載力高，水穩(wěn)性及抗凍性能好。造價(jià)高，性價(jià)比較低5 預(yù)拌流態(tài)固化土早期強(qiáng)度高，固化時(shí)間短，有極強(qiáng)的流動(dòng)性和自密性，有較好的抗?jié)B性。/

2 固化土材料技術(shù)要求

2.1 土料

優(yōu)先采用黏土、粉質(zhì)黏土、砂粉土等，有機(jī)質(zhì)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(zhì)的功能性添加制成的復(fù)合膠凝材料。固化劑與工程用土充分拌合后，通過(guò)一系列物理化學(xué)反應(yīng)改變土壤的工程性質(zhì)，使土壤顆粒趨于凝聚，體積膨脹而進(jìn)一步填充土壤空隙，在壓力作用下形成滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的固化體。

根據(jù)拌合用土和固化土的設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度，選用合適的固化劑，固化劑成品具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

表2 固化劑成品物理指標(biāo)

表3 工藝指標(biāo)

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(guò)500mg/L。

2.4 配合比設(shè)計(jì)

1) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，初步確定固化劑的含量為18%，固化劑的水灰比為1：2進(jìn)行試配。

2) 試配選用土質(zhì)量不少于30kg。依據(jù)選定的固化劑摻入比基準(zhǔn)值計(jì)算摻入的固化劑質(zhì)量，摻入的固化劑質(zhì)量應(yīng)按下式計(jì)算：

依據(jù)選定的固化劑漿水灰比，加水量應(yīng)按下式計(jì)算：

μ——固化劑漿液水灰比。

根據(jù)土料的質(zhì)量m0及計(jì)算所得固化劑質(zhì)量、水質(zhì)量，確定預(yù)拌流態(tài)固化土的計(jì)算配合比。

配合比試驗(yàn)應(yīng)在計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行。應(yīng)通過(guò)試配，調(diào)整計(jì)算配合比 中各種材料的用量，直到固化土性能滿足設(shè)計(jì)和施工要求。

應(yīng)采用不少于三種配合比進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)采用3種配合比試驗(yàn)時(shí)，其中1個(gè)應(yīng)為本標(biāo)準(zhǔn)確定的計(jì)算配合比，另外2種配合比宜在計(jì)算配合比基礎(chǔ)上對(duì)固化劑用量進(jìn)行調(diào)整，分別增加和減少3%～5%。

每種配合比至少應(yīng)制作一組標(biāo)準(zhǔn)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(shí)劃分為A-1～A-10共計(jì)10個(gè)施工段，每個(gè)施工段長(zhǎng)度大于為50m左右。

2) 施工時(shí)，先施工A-1施工段，經(jīng)過(guò)3天后，流態(tài)固化土固化成型后，施工相鄰段。

3) 整體施工順序?yàn)锳-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(diǎn)

5.1 預(yù)拌固化土拌和

預(yù)拌流態(tài)固化土采用拌合站集中攪拌。拌合過(guò)程：首先將固化劑各組分、外加劑（必要時(shí)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(jìn)行拌和成固化土混合料。

5.2 拌和要求

1) 拌制混合料時(shí)，各種衡器應(yīng)保持準(zhǔn)確，對(duì)材料的含水率，應(yīng)經(jīng)常地進(jìn)行檢測(cè)，據(jù)以調(diào)整固化劑和水的用量。配料數(shù)量允許偏差（質(zhì)量計(jì))：固化劑各組分為±2%，外加劑為±1%。

2) 固化土流動(dòng)性狀檢查采用坍落度指標(biāo)控制，坍落度檢測(cè)辦法參照混凝土坍落度檢測(cè)執(zhí)行。由于配合比試驗(yàn)時(shí)土的重量是按干重度計(jì)算的，因此拌合時(shí)土的含水量會(huì)影響固化土的坍落度，拌合用水量應(yīng)根據(jù)實(shí)際的坍落度及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3) 混合料應(yīng)使用專門(mén)機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間2分鐘，以攪拌均勻、和易性流動(dòng)性滿足要求為準(zhǔn)。

5.3 回填要點(diǎn)

1) 基層清理、標(biāo)高抄測(cè)。回填施工前應(yīng)先對(duì)肥槽基層進(jìn)行清理，對(duì)淤泥、積水等應(yīng)清 除并晾干，及時(shí)挖除局部軟弱土層或孔洞，并對(duì)基槽周圍墻體及護(hù)坡進(jìn)行潤(rùn)濕。水平高程標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)在回填施工前設(shè)置好，在兩側(cè)側(cè)墻上進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量，做出標(biāo)高控制線并做好標(biāo)記，以便控制固化土澆筑厚度。

2)分層澆筑。預(yù)拌流態(tài)固化土采用分層分塊方式進(jìn)行澆筑。每層澆筑的厚度應(yīng)通過(guò)核算，首次澆筑厚度不宜超過(guò)0.5m，每次澆筑厚度不宜大于2m，相鄰片區(qū)澆筑高差不宜大于1m[1]。預(yù)拌流態(tài)土回填過(guò)程中，檢查坑(槽)邊壁上的標(biāo)高控制線，保證每一澆注層基本水平進(jìn)行，澆筑時(shí)應(yīng)合理配量施工機(jī)械和人員，平衡的進(jìn)行。回填至頂標(biāo)高處，宜人工輔助刮平。肥槽回填應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡快完成。施工中應(yīng)防止地面水流入坑(槽)內(nèi)。應(yīng)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(yīng)將積水及松軟土除去，并補(bǔ)填。每回填壓一層完成后，應(yīng)用人工或小型機(jī)械將表面拉毛，以利于與下一層固化土結(jié)合[2]。

3)施工取樣。連續(xù)澆筑少于400m3時(shí)，應(yīng)按每200m3制取一組試件，連續(xù)澆筑大于400m3時(shí)，應(yīng)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(guī)格[3]。固化土28天強(qiáng)度達(dá)到0.8MPa，坍落度為180mm～250mm。

4)找平與驗(yàn)收。回填至頂標(biāo)高后，應(yīng)拉線或用靠尺檢查標(biāo)高和平整度，超高處用鐵鍬鏟平；低洼處應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打固化土[1]。

5)養(yǎng)護(hù)。澆筑完頂層后，應(yīng)立即對(duì)填筑體表面覆蓋塑料薄膜或土工布保濕養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，期間嚴(yán)禁機(jī)械行人通過(guò)。

6 質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收

6.1 質(zhì)量檢驗(yàn)

1) 固化土的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括下表的項(xiàng)目。

表5 本工程配合比

6.2 質(zhì)量驗(yàn)收

固化土的質(zhì)量驗(yàn)收內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定：

1) 原材料、成品應(yīng)按相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，具有完成檢驗(yàn)資料。

2) 澆筑應(yīng)按施工要點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，各工序完畢后應(yīng)進(jìn)行自檢，并形成文件。

3) 質(zhì)量驗(yàn)收資料應(yīng)包括以下內(nèi)容：

(1) 固化劑出廠質(zhì)量證明文件和復(fù)試檢測(cè)報(bào)告。(2) 固化土配合比。(3) 固化土澆筑記錄。(4) 隱蔽工程驗(yàn)收記錄。(5)強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告。(6) 施工照片。(7) 質(zhì)量驗(yàn)收記錄。

4) 檢驗(yàn)批合格質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1) 主控項(xiàng)目的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)全部合格。(2) 一般項(xiàng)目的合格率應(yīng)達(dá)到80%以上，且有指標(biāo)要求的項(xiàng)目其不合格點(diǎn)的最大偏差值不得大于規(guī)定允許偏差值的1.5倍。(3) 應(yīng)具有完成的施工檢查記錄。

7 綜合效果評(píng)價(jià)

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

2) 回填強(qiáng)度高。預(yù)拌流態(tài)固化土硬化后強(qiáng)度可達(dá)0.4MPa～10MPa，根據(jù)不同建筑物對(duì)回填強(qiáng)度的要求不同，可以對(duì)其配合比進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到經(jīng)濟(jì)與質(zhì)量的最優(yōu)化平衡。

3) 施工速度快。預(yù)拌流態(tài)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(yè)不受雨季影響，回填方式可選用泵送澆筑或溜槽，大大節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)回填的工期。

4) 質(zhì)量效果好。流態(tài)固化土固化時(shí)間短、具有極強(qiáng)的流動(dòng)性和自密性，防滲效果好，可防止地下水及地表水對(duì)固化土本身的破壞。且能有效避免傳統(tǒng)回填可能對(duì)結(jié)構(gòu)外側(cè)防水造成的損壞。

5) 安全隱患少。人員及機(jī)械無(wú)需進(jìn)入狹窄空間作業(yè)，減少了人員觸電、機(jī)械傷害及有限空間作業(yè)發(fā)生事故的隱患。

6) 環(huán)保效果好。相較于傳統(tǒng)的素土回填易產(chǎn)生揚(yáng)塵，造成環(huán)境污染等特點(diǎn)。流態(tài)固化土回填施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)揚(yáng)塵，且可消納現(xiàn)場(chǎng)棄土，綠色環(huán)保高效。

8 結(jié)語(yǔ)

北京石景山1606-646地塊F2公建混合項(xiàng)目（1#住宅等4項(xiàng))項(xiàng)目肥槽回填，一個(gè)月內(nèi)完成6500m 預(yù)拌流態(tài)固化土，比原計(jì)劃工期提前35天，節(jié)省了工期，保證了回填質(zhì)量，降低了安全隱患，減少了揚(yáng)塵污染。作為一種新材料，預(yù)拌流態(tài)固化土將在深基坑肥槽回填施工中發(fā)揮更大的功效和更廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。