流動化回填土施工專用設備在基坑肥槽回填中的應用

杜君 劉青 霍同乾

一、背景與意義

基坑肥槽回填施工是建筑基坑回填施工中的一大難題，目前主要采用人工土方回填或者混凝土回填。人工回填時通常難以保證密實度，回填的質量較差，而采用混凝土進行回填則成本較為高昂。

為了解決建筑基坑肥槽回填過程中的質量問題，各大建筑企業都在準備開展“超大型基坑肥槽回填設備和材料”的研究，而電建重工公司的流動化回填土施工工藝能較好解決這一難題。流動化回填土施工工藝就是將基坑肥槽開挖出的原土進行破碎篩分，然后與固化劑、水以及添加劑等按比例進行混合攪拌，制備出可流動的回填土用來進行回填。

流動化回填土施工專用設備是流動化回填土施工工藝中的核心設備，在本次基坑肥槽回填應用之前，該設備進行了多次試驗，并在東莞市管網溝槽回填施工中進行了應用，回填效果良好。

二、流動化回填土施工專用設備簡介

流動化回填土施工專用設備的具體結構如圖1所示。挖掘出的泥土通過土方破碎裝置中破碎，碎土通過皮帶輸送進入攪拌機內。與此同時，人工加入固化劑和添加劑，自動上水，混合攪拌成流動化土。流動化回填土制備完成后，打開攪拌機艙門，將流動化土回填至基坑肥槽中，該批次流動化土回填作業完成。重復這一系列操作，就可以實現流動化土的澆筑回填施工。

圖1 流動化回填土施工設備結構圖

流動化回填土施工專用設備的主要技術特點如下：

（1）流動化土制備及澆筑效率高，每小時回填量≥30立方米。

（2）設備集解土、輸送、攪拌和回填澆筑于一體，可實現連續式澆筑回填。

（3）攪拌器采用的是多軌跡攪拌方式，攪拌后的流動化土勻質性好，攪拌效率非常高。高速攪拌機構可將泥塊狀物料切碎，避免成團。

（4）攪拌機底部設有可調節閘門，可合理調節出料流量及速度。

三、施工現場概況

施工地點位于武漢市某地下公共交通走廊及配套工程項目現場。該項目總建筑面積60萬平方米，總投資額約為100億元。建成后，該項目將是國內最長的地下空間走廊，并成為亞洲范圍內規模最大的單個地下空間工程。

本工程地下結構肥槽寬度0.8米，深度10～15米，總長度約5000米，肥槽體積約62500立方米；設計回填材料為粘性土或二八灰土。前期采用二八灰土進行肥槽回填時，由于肥槽狹窄，人工夯實操作空間不足，回填密實度得不到保證。本次施工是對該項目中的一段基坑肥槽采用流動化回填土進行回填。

四、施工過程

圖2 流動化回填土施工專用設備現場施工圖

具體施工過程：挖機取土加入至破碎機上料口進料，通過破碎后的碎土經皮帶輸送機進入攪拌機，加水、固化劑、添加劑進行攪拌后回填到肥槽中。

針對不同土質，剛開始試驗時，每一批次流動化土都需要取樣進行流動性檢測。流動值要求在180～200mm之間，根據現場取樣檢測的流動值及時調整單批次的用水量。

與此同時，每個批次都留樣用于后期的力學性能測試，并及時做好記錄工作，詳細記錄每批次流動化土的成分配比、制備時間、取樣情況等信息。流動化土澆筑回填28天后，進行承載能力檢測。

圖3 不同配比的流動化土承載能力檢測

本次施工主要包括兩個階段：第一階段為實驗性回填階段，針對相同的三段15米長的基坑肥槽（長*寬*深=15m*0.8m*4.5m），分別按照8%、10%、12%的比例添加固化劑制備流動化土進行回填，其余參數相同，第一階段回填總量約為160立方。第二階段是按照10%的比例添加固化劑制備流動化土對90米長的基坑肥槽（長*寬*深=90m*0.8m*1.5m）進行回填，第二階段回填總量約為110立方。

本次現場施工試驗順利完成了約270立方的基坑肥槽回填，回填整體效果較好，施工過程及結果均達到了預期要求。經后期檢測發現流動化回填土施工的平整度、承壓能力、密實度等參數都達到了相關要求。

圖4 施工前后對比圖

五、總結與展望

流動化土回填工藝為基坑肥槽回填提供了一個新的解決方案，成功地避免了傳統肥槽回填過程中易出現的密實度不夠等質量問題。根據基坑肥槽回填施工的實際要求，設計出用于流動化回填土施工的專用設備，該設備的成功研發為流動化土回填工藝的現場施工應用提供了可能。該設備可同時完成流動化土的制備和澆筑回填，大大地降低了工人的勞動強度，提高了回填施工效率以及質量，并且節約了施工成本，成功地解決了基坑肥槽回填過程中的難題。流動化回填土施工專用設備應用于基坑肥槽回填施工既可以保證回填質量，又可以節約施工成本，具有極大的社會價值和經濟價值。