預(yù)拌流態(tài)固化土技術(shù)在狹窄受限基槽回填中的應(yīng)用

摘 要：隨著城鎮(zhèn)化速度加快各類基礎(chǔ)設(shè)施項目建設(shè)規(guī)模越來越大，施工難度越來越高，施工范圍受限導(dǎo)致各類狹窄受限基槽作業(yè)面成為普遍現(xiàn)象，采用傳統(tǒng)施工工藝回填質(zhì)量難以滿足設(shè)計和施工規(guī)范要求，預(yù)拌流態(tài)固化土技術(shù)運用和推廣可有效避免狹窄受限基槽回填不實帶來的沉降等各類隱患問題，本文以實際案例為背景，從預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工工藝和施工進度、質(zhì)量、安全、造價成本等優(yōu)勢進行了闡述，為類似項目實施提供參考。

關(guān)鍵詞：流態(tài)固化土；狹窄受限基槽；基槽回填文章編號：2095-4085（2024）08-0037-03

0 引言

基槽回填常采用原土、級配砂礫石、灰土等材料進行回填，按規(guī)范要求分層回填夯實，傳統(tǒng)的施工回填僅適用于工作面寬、規(guī)則的基槽。對于肥槽、異形、孔洞、房心、管溝等狹窄受限基槽無法采用傳統(tǒng)回填工藝施工，回填質(zhì)量無法得到保證，后期沉降帶來重大安全質(zhì)量隱患［1］。

流態(tài)固化土具有高流態(tài)、自密實、狹窄空間自動流淌填充、施工方便快捷、安全系數(shù)高、質(zhì)量可靠穩(wěn)定等特點［2］，可保證基槽回填施工安全可靠，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滿足要求。

1 預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工工藝

流態(tài)固化土是在土料中添加一定比例的固化劑、外加劑和水，拌合形成具有自流平自密實特性的液態(tài)土，回填后凝固達到一定強度的固化土。流態(tài)固化土施工方法同素混凝土施工方法類似，主要施工流程為原材料選定→配合比設(shè)計→拌合→運輸→澆筑→養(yǎng)護→質(zhì)量檢測。

1.1 原材料選定

流態(tài)固化土土料常采用現(xiàn)場開挖土、建筑固廢再生料等，不得采用有機土、腐殖土、膨脹土、鹽漬土及污染土。土料經(jīng)篩分后滿足使用要求，有機質(zhì)含量不大于5%，顆粒最大粒徑不大于50mm。

固化劑通常采用成品復(fù)合固化劑，滿足固化土硬化強度和回填施工要求，細度不大于10%，含水率不大于1%，凈漿流動度滿足回填時間要求。

拌合用水符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ632006）中關(guān)于鋼筋混凝土用水規(guī)定。

1.2 配合比設(shè)計

配合比是反映其性能的重要和關(guān)鍵指標(biāo)，配合比設(shè)計應(yīng)遵循滿足強度滿足設(shè)計規(guī)范要求，坍落度、凝固時間滿足施工需要的原則。一般通過委托專業(yè)試驗機構(gòu)進行，根據(jù)施工工期、回填類型、澆筑方式等選取不同水固比、固化劑種類及摻量拌制不同試樣進行試驗［3］，檢測固化土試塊立方體抗壓強度、坍落度及擴展度，最小強度不宜低于0.4MPa，擴展度＞300mm，滲透系數(shù)不宜大于5×10-7cm/s。

1.3 拌合與運輸

流態(tài)固化土可采用拌合站預(yù)拌，也可采用專用拌合設(shè)備現(xiàn)場拌合，固化土攪拌時對原材料嚴(yán)格按設(shè)計配比來進行嚴(yán)格稱量，避免投料出現(xiàn)偏差。此外要注意固化土的攪拌時間和各種材料的投料順序，同時防止劣質(zhì)原材料的摻入。

投料順序分兩步完成，第一步是將固化劑和水拌合成漿液，第二步是將漿液和土料拌合；拌合應(yīng)充分，時間不得小于2min/盤。

固化土運輸可采用混凝土罐車進行運輸，運輸提前規(guī)劃運輸路線和時段，注意控制運輸時間，避免出現(xiàn)凝固現(xiàn)象。

1.4 澆筑與養(yǎng)護

流態(tài)固化土通常采用泵送或溜槽方式澆筑［4］，澆筑前提前進行平面布置，安排人員、設(shè)備對將回填工作面的垃圾雜物清理干凈。

現(xiàn)場具備澆筑并經(jīng)驗收后通知預(yù)拌發(fā)料，流態(tài)固化土從攪拌至回填澆筑完成不宜超過6h，澆筑前基槽四周進行灑水濕潤，分層澆筑不宜大于2m，相鄰回填高差不宜大于1m，兩次回填時間不宜小于24h。澆筑過程中流態(tài)固化土具有自密實性能，基本上無需進行振搗［5］，在特殊的房心、小孔洞部位可輕微振搗。澆筑至設(shè)計標(biāo)高后，采用人工進行刮平。

澆筑完成后，表面凝固具備上人條件后，采用薄膜覆蓋或灑水進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7d。養(yǎng)護期間表面輕微裂縫可采用固化劑漿液人工灌縫密實，同時回填工作面四周設(shè)置警示標(biāo)志，防止機械設(shè)備破壞。

1.5 質(zhì)量驗收

固化土性能指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計要求，在澆筑過程中按規(guī)范頻率檢測坍落度和擴展度，檢測不合格時予以退場處理。同時并留置同條件試塊進行抗壓強度試驗及抗?jié)B試驗，試驗不合格時，增加現(xiàn)場取芯試驗，作為回填質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)。

2 預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工優(yōu)勢

2.1 施工進度加快超前

流態(tài)固化土具有極強的流動性和自密性，施工早期強度較高，固化時間短，流態(tài)固化土每個回填工作面采用泵送施工日回填量可達800～1 200m3，若采用原土或者灰土分層回填，每層填筑厚度30cm，日施工完成1～2層，日回填量約100～200m3。

流態(tài)固化土施工可極大的提高施工效率，節(jié)約工期，受天氣影響較小，一般相較于傳統(tǒng)回填施工節(jié)約工期2/3以上。

例如：河北保定某房建項目，地下車庫基坑一側(cè)周采用鋼筋混凝土灌注樁支護，基坑深度約7.5m，長度約200m，地下室側(cè)墻和樁間最窄距離僅0.8～1.2m，呈狹長型布置。設(shè)計采用二八灰土進行回填，分層厚度不大于300mm，回填壓實系數(shù)不小于0.94，回填工程量約2 300m3。擬定回填工期20d，運用預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工，從施工準(zhǔn)備至完成僅用6d完成，回填質(zhì)量滿足設(shè)計要求，相較于原定工期提前14d完成，同時實施過程中避免了人工機械回填質(zhì)量無法保證的情況，節(jié)約大量機械、人工，為下步工序提前施工創(chuàng)造有利條件。

2.2 施工質(zhì)量穩(wěn)定可靠

對于肥槽、孔洞、房心、管溝、臺背等狹窄受限作業(yè)面采用傳統(tǒng)機械或人工夯實難以進行施工，導(dǎo)致存在回填不實易出現(xiàn)沉降等質(zhì)量通病，后期返工成本代價和影響巨大，流態(tài)固化土具有高流態(tài)、自密實的特性，在狹窄空間回填施工中，基本上無需人工干預(yù)，可自動流淌填充內(nèi)部空間，固化成型后回填密實不沉降，施工質(zhì)量滿足設(shè)計和規(guī)范要求。

例如：四川遂寧某市政管廊項目基坑采用鋼板樁支護，基坑深度約7m，長度約500m。管廊高度為4.2m，側(cè)墻距離樁間最窄距離僅0.8m。管廊四周及上部回填設(shè)計采用原土進行回填，分層厚度不大于30cm，回填壓實系數(shù)不小于0.95。管廊上部一側(cè)為新建道路，回填質(zhì)量要求高，回填不實易導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉降，為保證回填質(zhì)量，管廊頂板下部側(cè)墻與樁間采用預(yù)拌流態(tài)固化土方案施工，回填過程中有效避免了因人工、機械作業(yè)對管廊防水保護層的破壞，回填質(zhì)量滿足設(shè)計要求，后期運行效果良好，無沉降現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 施工安全綠色環(huán)保

預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工時采用泵送或溜槽施工，工作面基本不采用機械施工，只需少量工人指揮，回填過程安全可靠。相較于傳統(tǒng)回填施工，可有效避免墜物傷人、物體打擊、機械傷害、坍塌等事故發(fā)生，減少各類安全隱患，極大提高安全保證，預(yù)防基槽回填中產(chǎn)生的各類風(fēng)險。

流態(tài)固化土采用基槽原土，就地取材，可減少土方外棄，同時運輸過程中采用罐車運輸，能夠有效防止回填料遺撒，符合綠色環(huán)保發(fā)展理念，施工期間也無其他環(huán)境污染、揚塵等現(xiàn)象發(fā)生。

2.4 造價成本經(jīng)濟合理

預(yù)拌流態(tài)固化土幾乎不需要人工、碾壓機械投入，相較于傳統(tǒng)回填施工可大量節(jié)省人工、機械成本投入，提高施工效率，加快施工進度，可間接節(jié)省項目施工成本。

本文就采用預(yù)拌流態(tài)固化土回填同傳統(tǒng)二八灰土、素混凝土、原土回填進行經(jīng)濟性對比。

2.4.1 二八灰土回填施工造價成本

二八灰土回填按每立方米造價計算，對于二八灰土回填，首先需將基槽土作為棄土，然后選擇購買成品二八灰土。渣土棄運價格為35元/m3，二八灰土價格為130元/m3，機械價格按市場價格租賃，人工按市場價格雇傭，便于計算統(tǒng)一按1 000m3進行資源配置，棄土挖運按1個臺班考慮，灰土回填每天按完成100m3進行考慮，人工采用技工、普通各4人進行配置，折算灰土回填綜合成本單價為209.8元/m3，造價成本明細見表1。

2.4.2 素混凝土回填施工造價成本

素混凝土回填按每立方米造價計算，對于素混凝土回填，首先需將基槽土作為棄土，然后選擇購買成品素混凝土。渣土棄運價格為35元/m3，C20混凝土價格為380元/m3，機械價格按市場價格租賃，人工按市場價格雇傭，便于計算統(tǒng)一按1 000m3進行資源配置，棄土挖運按1個臺班考慮，素混凝土回填每天按完成500m3進行考慮，人工采用技工、普通各4人進行配置，折算素混凝土回填綜合單價為454.8元/m3，造價成本明細見表1。

2.4.3 原土回填施工造價成本

原土回填按每立方米造價計算，對于原土回填，不需要材料外購，采用機械進行場內(nèi)倒土，機械價格按市場價格租賃，人工按市場價格雇傭，便于計算統(tǒng)一按1 000m3進行資源配置，原土回填每天按完成100m3進行考慮，人工采用技工、普通各4人進行配置，折算原土回填綜合單價為70元/m3，造價成本明細見表1。

2.4.4 流態(tài)固化土回填施工造價成本

流態(tài)固化土回填按每立方米造價計算，對于流態(tài)固化土回填，首先需將基槽土作為利用料外運至拌合站，土方外運價格為15元/m3，流態(tài)固化土價格為170元/m3，機械價格按市場價格租賃，人工按市場價格雇傭，便于計算統(tǒng)一按1 000m3進行資源配置，原土挖運按1個臺班考慮，流態(tài)固化土回填每天按完成500m3進行考慮，人工采用技工、普通各2人進行配置，折算流態(tài)固化土回填綜合單價為218.8元/m3，造價成本明細見表1。

經(jīng)過分析對比，預(yù)拌流態(tài)固化土相較于傳統(tǒng)二八灰土、素混凝土、原土回填，流態(tài)固化土施工時，無需攤鋪碾壓，節(jié)約大量的人工、機械，施工方便快捷，節(jié)約工期，安全環(huán)保，施工造價成本基本與二八灰土造價成本相當(dāng)，高于原土回填造價成本，遠低于素混凝土回填造價成本，約為素混凝土造價成本的48%。

3 小結(jié)

預(yù)拌流態(tài)固化土具有較好的抗?jié)B性、較高的流動性、良好的自密實性，流態(tài)固化土在回填澆筑時無需振搗夯實，不會對結(jié)構(gòu)防水層和管線設(shè)施等造成破壞，節(jié)省大量人力、物力。 同時在拌合及施工過程中不會產(chǎn)生揚塵，綠色環(huán)保無污染。基于預(yù)拌流態(tài)固化土的特性，可被廣泛運用于各類狹窄受限、異形、孔洞、房心、管溝、橋涵臺背等基槽回填項目中，可在保證施工回填質(zhì)量、進度和安全環(huán)保等方面滿足要求的同時，工程造價成本經(jīng)濟合理可控。

參考文獻：

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