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(xiàng)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(jì)和施工規(guī)范要求，預(yù)拌流態(tài)固化土技術(shù)運(yùn)用和推廣可有效避免狹窄受限基槽回填不實(shí)帶來的沉降等各類隱患問題，本文以實(shí)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(jìn)度、質(zhì)量、安全、造價(jià)成本等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述，為類似項(xiàng)目實(shí)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(hào)：2095-4085（2024）08-0037-03

0 引言

基槽回填常采用原土、級(jí)配砂礫石、灰土等材料進(jìn)行回填，按規(guī)范要求分層回填夯實(shí)，傳統(tǒng)的施工回填僅適用于工作面寬、規(guī)則的基槽。對(duì)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(shí)、狹窄空間自動(dòng)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(diǎn)［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(shí)特性的液態(tài)土，回填后凝固達(dá)到一定強(qiáng)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(jì)→拌合→運(yùn)輸→澆筑→養(yǎng)護(hù)→質(zhì)量檢測(cè)。

1.1 原材料選定

流態(tài)固化土土料常采用現(xiàn)場(chǎng)開挖土、建筑固廢再生料等，不得采用有機(jī)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(jī)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(qiáng)度和回填施工要求，細(xì)度不大于10%，含水率不大于1%，凈漿流動(dòng)度滿足回填時(shí)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(jì)

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(jì)應(yīng)遵循滿足強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，坍落度、凝固時(shí)間滿足施工需要的原則。一般通過委托專業(yè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)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(jìn)行試驗(yàn)［3］，檢測(cè)固化土試塊立方體抗壓強(qiáng)度、坍落度及擴(kuò)展度，最小強(qiáng)度不宜低于0.4MPa，擴(kuò)展度＞300mm，滲透系數(shù)不宜大于5×10-7cm/s。

1.3 拌合與運(yùn)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(chǎng)拌合，固化土攪拌時(shí)對(duì)原材料嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配比來進(jìn)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(shí)間和各種材料的投料順序，同時(shí)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(shí)間不得小于2min/盤。

固化土運(yùn)輸可采用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸提前規(guī)劃運(yùn)輸路線和時(shí)段，注意控制運(yùn)輸時(shí)間，避免出現(xiàn)凝固現(xiàn)象。

1.4 澆筑與養(yǎng)護(hù)

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(jìn)行平面布置，安排人員、設(shè)備對(duì)將回填工作面的垃圾雜物清理干凈。

現(xiàn)場(chǎng)具備澆筑并經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行灑水濕潤(rùn)，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(shí)間不宜小于24h。澆筑過程中流態(tài)固化土具有自密實(shí)性能，基本上無需進(jìn)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(jì)標(biāo)高后，采用人工進(jìn)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?yàn)⑺M(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。養(yǎng)護(hù)期間表面輕微裂縫可采用固化劑漿液人工灌縫密實(shí)，同時(shí)回填工作面四周設(shè)置警示標(biāo)志，防止機(jī)械設(shè)備破壞。

1.5 質(zhì)量驗(yàn)收

固化土性能指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，在澆筑過程中按規(guī)范頻率檢測(cè)坍落度和擴(kuò)展度，檢測(cè)不合格時(shí)予以退場(chǎng)處理。同時(shí)并留置同條件試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及抗?jié)B試驗(yàn)，試驗(yàn)不合格時(shí)，增加現(xiàn)場(chǎng)取芯試驗(yàn)，作為回填質(zhì)量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

2 預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工優(yōu)勢(shì)

2.1 施工進(jìn)度加快超前

流態(tài)固化土具有極強(qiáng)的流動(dòng)性和自密性，施工早期強(qiáng)度較高，固化時(shí)間短，流態(tài)固化土每個(gè)回填工作面采用泵送施工日回填量可達(dá)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(xiàng)目，地下車庫基坑一側(cè)周采用鋼筋混凝土灌注樁支護(hù)，基坑深度約7.5m，長(zhǎng)度約200m，地下室側(cè)墻和樁間最窄距離僅0.8～1.2m，呈狹長(zhǎng)型布置。設(shè)計(jì)采用二八灰土進(jìn)行回填，分層厚度不大于300mm，回填壓實(shí)系數(shù)不小于0.94，回填工程量約2 300m3。擬定回填工期20d，運(yùn)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(jì)要求，相較于原定工期提前14d完成，同時(shí)實(shí)施過程中避免了人工機(jī)械回填質(zhì)量無法保證的情況，節(jié)約大量機(jī)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(duì)于肥槽、孔洞、房心、管溝、臺(tái)背等狹窄受限作業(yè)面采用傳統(tǒng)機(jī)械或人工夯實(shí)難以進(jìn)行施工，導(dǎo)致存在回填不實(shí)易出現(xiàn)沉降等質(zhì)量通病，后期返工成本代價(jià)和影響巨大，流態(tài)固化土具有高流態(tài)、自密實(shí)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(dòng)流淌填充內(nèi)部空間，固化成型后回填密實(shí)不沉降，施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

例如：四川遂寧某市政管廊項(xiàng)目基坑采用鋼板樁支護(hù)，基坑深度約7m，長(zhǎng)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(jì)采用原土進(jìn)行回填，分層厚度不大于30cm，回填壓實(shí)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(shí)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(jī)械作業(yè)對(duì)管廊防水保護(hù)層的破壞，回填質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，后期運(yùn)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(shí)采用泵送或溜槽施工，工作面基本不采用機(jī)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(jī)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(xiǎn)。

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(shí)運(yùn)輸過程中采用罐車運(yùn)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(yáng)塵等現(xiàn)象發(fā)生。

2.4 造價(jià)成本經(jīng)濟(jì)合理

預(yù)拌流態(tài)固化土幾乎不需要人工、碾壓機(jī)械投入，相較于傳統(tǒng)回填施工可大量節(jié)省人工、機(jī)械成本投入，提高施工效率，加快施工進(jìn)度，可間接節(jié)省項(xiàng)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(jìn)行經(jīng)濟(jì)性對(duì)比。

2.4.1 二八灰土回填施工造價(jià)成本

二八灰土回填按每立方米造價(jià)計(jì)算，對(duì)于二八灰土回填，首先需將基槽土作為棄土，然后選擇購(gòu)買成品二八灰土。渣土棄運(yùn)價(jià)格為35元/m3，二八灰土價(jià)格為130元/m3，機(jī)械價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)格租賃，人工按市場(chǎng)價(jià)格雇傭，便于計(jì)算統(tǒng)一按1 000m3進(jìn)行資源配置，棄土挖運(yùn)按1個(gè)臺(tái)班考慮，灰土回填每天按完成100m3進(jìn)行考慮，人工采用技工、普通各4人進(jìn)行配置，折算灰土回填綜合成本單價(jià)為209.8元/m3，造價(jià)成本明細(xì)見表1。

2.4.2 素混凝土回填施工造價(jià)成本

素混凝土回填按每立方米造價(jià)計(jì)算，對(duì)于素混凝土回填，首先需將基槽土作為棄土，然后選擇購(gòu)買成品素混凝土。渣土棄運(yùn)價(jià)格為35元/m3，C20混凝土價(jià)格為380元/m3，機(jī)械價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)格租賃，人工按市場(chǎng)價(jià)格雇傭，便于計(jì)算統(tǒng)一按1 000m3進(jìn)行資源配置，棄土挖運(yùn)按1個(gè)臺(tái)班考慮，素混凝土回填每天按完成500m3進(jìn)行考慮，人工采用技工、普通各4人進(jìn)行配置，折算素混凝土回填綜合單價(jià)為454.8元/m3，造價(jià)成本明細(xì)見表1。

2.4.3 原土回填施工造價(jià)成本

原土回填按每立方米造價(jià)計(jì)算，對(duì)于原土回填，不需要材料外購(gòu)，采用機(jī)械進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)倒土，機(jī)械價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)格租賃，人工按市場(chǎng)價(jià)格雇傭，便于計(jì)算統(tǒng)一按1 000m3進(jìn)行資源配置，原土回填每天按完成100m3進(jìn)行考慮，人工采用技工、普通各4人進(jìn)行配置，折算原土回填綜合單價(jià)為70元/m3，造價(jià)成本明細(xì)見表1。

2.4.4 流態(tài)固化土回填施工造價(jià)成本

流態(tài)固化土回填按每立方米造價(jià)計(jì)算，對(duì)于流態(tài)固化土回填，首先需將基槽土作為利用料外運(yùn)至拌合站，土方外運(yùn)價(jià)格為15元/m3，流態(tài)固化土價(jià)格為170元/m3，機(jī)械價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)格租賃，人工按市場(chǎng)價(jià)格雇傭，便于計(jì)算統(tǒng)一按1 000m3進(jìn)行資源配置，原土挖運(yùn)按1個(gè)臺(tái)班考慮，流態(tài)固化土回填每天按完成500m3進(jìn)行考慮，人工采用技工、普通各2人進(jìn)行配置，折算流態(tài)固化土回填綜合單價(jià)為218.8元/m3，造價(jià)成本明細(xì)見表1。

經(jīng)過分析對(duì)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(shí)，無需攤鋪碾壓，節(jié)約大量的人工、機(jī)械，施工方便快捷，節(jié)約工期，安全環(huán)保，施工造價(jià)成本基本與二八灰土造價(jià)成本相當(dāng)，高于原土回填造價(jià)成本，遠(yuǎn)低于素混凝土回填造價(jià)成本，約為素混凝土造價(jià)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(dòng)性、良好的自密實(shí)性，流態(tài)固化土在回填澆筑時(shí)無需振搗夯實(shí)，不會(huì)對(duì)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(shí)在拌合及施工過程中不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)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(yùn)用于各類狹窄受限、異形、孔洞、房心、管溝、橋涵臺(tái)背等基槽回填項(xiàng)目中，可在保證施工回填質(zhì)量、進(jìn)度和安全環(huán)保等方面滿足要求的同時(shí)，工程造價(jià)成本經(jīng)濟(jì)合理可控。

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