張超

（中鐵北京工程局集團(tuán)有限公司，北京 100000）

0.引言

房屋建筑工程在肥槽的回填方式和回填材料上往往涉及28灰土的形式，目前隨著建筑市場用地的緊缺，設(shè)計(jì)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)間距往往不足1m，這樣在實(shí)際肥槽回填施工的過程中，很難進(jìn)行夯實(shí)，從而導(dǎo)致肥槽回填質(zhì)量很差，進(jìn)而導(dǎo)致預(yù)埋管線的折斷破壞。而后期進(jìn)行修復(fù)處理又造成大量的人力物力的消耗。

目前國內(nèi)對(duì)于肥槽回填的施工方式主要有灰土回填、混凝土或發(fā)泡混凝土回填、水泥漿回填等，這些方式要么施工質(zhì)量差，要么造價(jià)費(fèi)用過高，影響整體施工成本控制。

近兩年，在北京地區(qū)優(yōu)先開始試驗(yàn)應(yīng)用預(yù)拌流態(tài)固化土進(jìn)行肥槽回填施工技術(shù)研究，并且取得了一定的成果，尤其是北京城市副中心地區(qū)在高標(biāo)準(zhǔn)的要求下，率先進(jìn)行了預(yù)拌流態(tài)固化土回填施工技術(shù)的研究，推出了關(guān)于預(yù)拌流態(tài)固化土回填的協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。四川省也在2021年推出了關(guān)于預(yù)拌流態(tài)固化土回填的地方標(biāo)準(zhǔn)。

由此可見，肥槽回填尤其是狹窄區(qū)域的肥槽回填勢必會(huì)迎來一波新技術(shù)新材料的應(yīng)用推廣，以解決目前建筑市場在肥槽回填施工領(lǐng)域內(nèi)長期質(zhì)量不高的現(xiàn)象。

本工程依托廊坊市臨空家園二期工程項(xiàng)目，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，研究制定了一套適用于本項(xiàng)目的采用一種自動(dòng)化裝置利用現(xiàn)場淤泥進(jìn)行加工預(yù)拌自密實(shí)水泥固化土用于狹窄區(qū)域的肥槽回填施工技術(shù)。

1.工程概況

本工程項(xiàng)目包含12個(gè)地塊，分別是G1-G12地塊，該技術(shù)在G1、G2、G3地塊進(jìn)行研究應(yīng)用。其中G1地塊處于支護(hù)樁施工階段，采用旋挖法進(jìn)行施工，施工過程中產(chǎn)生大量淤泥；G3地塊處于CFG樁施工階段，施工過程中也會(huì)產(chǎn)生大量淤泥；G2地塊目前處于肥槽回填施工階段，但是肥槽狹窄，采用傳統(tǒng)灰土回填施工困難，故采用一套一種自動(dòng)化裝置利用現(xiàn)場淤泥進(jìn)行加工預(yù)拌自密實(shí)水泥固化土用于狹窄區(qū)域的肥槽回填施工技術(shù)[1]。

2.自動(dòng)化裝置的設(shè)置

（1）在G1地塊的基坑邊坡處設(shè)置循環(huán)閉合的傳送裝置，傳送裝置設(shè)置多個(gè)物料入口和1個(gè)物料出口，物料出口設(shè)置在G1地塊與G2地塊之間的固化土攪拌場區(qū)內(nèi)的存料場；CFG樁施工產(chǎn)生的淤泥通過臨近的物料入口進(jìn)入傳送裝置，傳送裝置將淤泥運(yùn)送至固化土攪拌場區(qū)內(nèi)的存料場集中堆放。

（2）在G3地塊的支護(hù)樁外四周一圈設(shè)置循環(huán)閉合的傳送裝置，傳送裝置設(shè)置多個(gè)物料入口和1個(gè)物料出口，物料出口設(shè)置在G2地塊與G3地塊之間的固化土攪拌場區(qū)內(nèi)的存料場；支護(hù)樁施工過程中產(chǎn)生的淤泥通過臨近的物料入口進(jìn)入傳送裝置，傳送裝置將淤泥運(yùn)送至固化土攪拌場區(qū)內(nèi)的存料場集中堆放。

（3）在G1與G2、G2與G3地塊之間的固化土攪拌場區(qū)內(nèi)設(shè)置三級(jí)沉淀池，3個(gè)地塊按照方案要求均需要進(jìn)行降排水，抽取的地下水分別通過管道排向攪拌場區(qū)內(nèi)的三級(jí)沉淀池，三級(jí)沉淀池通過管道分別聯(lián)通固化土攪拌裝置和市政排水管道；固化土攪拌生產(chǎn)時(shí)，三級(jí)沉淀池的水主要流向固化土攪拌裝置，不生產(chǎn)時(shí)則流向市政排水管道。

（4）在G2地塊肥槽四周一圈設(shè)置循環(huán)閉合的傳送裝置，傳送裝置設(shè)置兩個(gè)物料入口和多個(gè)物料出口，2個(gè)物料入口分別設(shè)置在兩個(gè)固化土攪拌場區(qū)內(nèi)，每個(gè)物料出口設(shè)置可伸縮長短的溜槽管道通過肥槽內(nèi)；2個(gè)固化土攪拌場區(qū)加工生產(chǎn)的成品預(yù)拌流態(tài)固化土通過物料入口進(jìn)入傳送裝置，然后在傳送裝置內(nèi)運(yùn)送，通過物料出口時(shí)進(jìn)入溜槽管道澆筑到肥槽內(nèi)，通過調(diào)整溜槽管道的長短控制溜槽管道下口與肥槽內(nèi)固化土澆筑完成面的距離在半米范圍內(nèi)。

3.施工工藝流程

3.1 施工注意事項(xiàng)

（1）本工程利用的土質(zhì)主要為淤泥，土質(zhì)篩選以及拌合后的固化土需要檢測是否存在建筑垃圾。

（2）基槽清理要保證基槽內(nèi)不能有垃圾和積水，基槽內(nèi)的積水應(yīng)清理干凈，基槽不宜太干燥，基槽干燥需灑水潤濕。

（3）測量放線放出分層澆筑的標(biāo)高控制線及分段模板支設(shè)位置線。

3.2 固化劑

本工程采用以CaO、SiO2和Al2O3為主要成分的無機(jī)水硬性膠凝材料作為土壤固化劑。固化劑與工程用土充分拌合后，通過其自身各組分之間以及與土之間的物理、化學(xué)反應(yīng)，可顯著改善土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)并保持長期穩(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)如表1和表2所示。

表1 物理指標(biāo)表

表2 工藝指標(biāo)表

3.3 固化土配比試驗(yàn)

（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：

式中：m0—施工用土料的質(zhì)量（kg）；

mc—固化劑的質(zhì)量（kg）；

w0—試驗(yàn)用土料的含水量（%）。

（3）依據(jù)選定的固化劑漿水灰比，加水量應(yīng)按式下計(jì)算：

式中：mw—水的質(zhì)量（kg）；

μ—固化劑漿液水灰比。

（4）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。

（5）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。

（6）應(yīng)采用不少于3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%。

（7）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。

3.4 預(yù)拌流態(tài)固化土拌和

3.4.1 拌和流程

預(yù)拌流態(tài)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(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。

3.4.2 拌合站組成及計(jì)量

預(yù)拌流態(tài)固化土拌和系統(tǒng)，系統(tǒng)利用專利號(hào)為201620481291.5的專用固化土攪拌器，將投入的固化劑漿液和土拌和成固化土。單套固化土拌和站包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：

（1）固化劑各組分存儲(chǔ)輸送及計(jì)量系統(tǒng)。系統(tǒng)主要完成固化劑各組分的存儲(chǔ)、輸送及計(jì)量。將固化劑采用螺旋機(jī)輸送至漿液攪拌器，計(jì)量控制采用時(shí)間繼電器控制。

（2）水輸送及計(jì)量系統(tǒng)。拌合水輸送采用清水泵，采用流量計(jì)計(jì)量、時(shí)間繼電器控制。

（3）漿液拌和及輸送計(jì)量系統(tǒng)。系統(tǒng)將投入固化劑及水拌和成固化劑漿液，原材料多為細(xì)粉顆粒，攪拌設(shè)備應(yīng)具有密閉性。漿液輸送采用泵送，電磁流量計(jì)計(jì)量。

（4）土輸送及計(jì)量系統(tǒng)。系統(tǒng)采用配料機(jī)及輸送帶將土送至固化土攪拌器。計(jì)量控制采用稱重計(jì)量。

4.預(yù)拌自密實(shí)水泥固化土的技術(shù)指標(biāo)

（1）拌和要求。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，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：±2%，外加劑：±1%。

固化土流動(dòng)性狀檢查采用坍落度指標(biāo)控制，坍落度檢測辦法參照混凝土坍落度檢測執(zhí)行[2]。

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。

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

（2）預(yù)拌流態(tài)固化土宜采用分層分塊方式進(jìn)行澆筑[3]。固化土的初凝和終凝時(shí)間分別為6h、12h，上層澆筑作業(yè)應(yīng)在下層終凝后進(jìn)行，分層回填高度控制在2m～3m。

（3）預(yù)拌流態(tài)土回填過程中，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)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，人工輔助刮平。

（4）肥槽回填連續(xù)進(jìn)行，盡快完成。施工中防止地面水流入坑（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。

（5）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。固化土28天強(qiáng)度達(dá)到0.8MPa，坍落度為180mm～200mm。

（6）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7d。

5.質(zhì)量控制措施及標(biāo)準(zhǔn)

（1）回填前肥槽必須經(jīng)過清理，清除垃圾積水等。嚴(yán)格把好固化劑等原材使用檢驗(yàn)關(guān)，質(zhì)量部門對(duì)拌和土進(jìn)行控制驗(yàn)收，固化土強(qiáng)度符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，不合格堅(jiān)決不予使用。土料和固化劑及拌和水應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行計(jì)量。

（2）肥槽回填施工時(shí)，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。每層回填完成固化土終凝后，才能回填上層的固化土。并且在施工試驗(yàn)記錄中，注明配合比、試驗(yàn)日期、層數(shù)（步數(shù)）、位置、試驗(yàn)人員簽字等。

（3）嚴(yán)格按照施工方案，技術(shù)交底及施工規(guī)范等要求施工。夜間施工，加強(qiáng)照明，防止超厚或配合比不準(zhǔn)。

（4）加強(qiáng)施工過程控制。雨期施工的工作面不宜過大，應(yīng)有計(jì)劃的逐段、逐片的分期完成、拌和、運(yùn)輸、回填等工序應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并隨時(shí)掌握氣象的變化情況。

（5）肥槽回填后及時(shí)進(jìn)行苫蓋，終凝前防止日曬雨淋。在預(yù)知天氣的情況下，對(duì)已完成層面須及時(shí)覆蓋塑料薄膜，防止雨水浸濕。已填好的土層遭水浸，應(yīng)把稀泥清除干凈后，方能進(jìn)行下一道工序施工。

（6）雨期施工，應(yīng)定期對(duì)施工現(xiàn)場內(nèi)原排水系統(tǒng)進(jìn)行檢查、疏通、必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)增加排水設(shè)施，以保證排水暢通。施工現(xiàn)場內(nèi)用配電設(shè)施須有防雨措施，并由專門人員負(fù)責(zé)檢查，維修。

6.安全保證措施

（1）澆筑作業(yè)必須設(shè)專人指揮，分工明確。

（2）固化土回填周邊應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄桿，不準(zhǔn)人員直接站在基坑邊坡旁。

（3）土方施工區(qū)域設(shè)立警戒線，禁止非作業(yè)人員進(jìn)入。

（4）做好基坑邊坡、基底監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)報(bào)告項(xiàng)目部，嚴(yán)禁私自處理。

（5）在挖機(jī)工作范圍內(nèi)，不許進(jìn)行其他作業(yè)，人員盡量遠(yuǎn)離機(jī)械。

（6）夜間施工需有一定的照明設(shè)備，保證操作機(jī)手能看清周圍事物，避免發(fā)生安全事故，作業(yè)人員需穿反光背心。

（7）挖掘機(jī)和載重車輛的停機(jī)點(diǎn)必須留有足夠的安全距離，杜絕坡道停機(jī)、停車。

7.環(huán)保措施

（1）施工中加強(qiáng)對(duì)粉塵的控制，晴天及時(shí)灑水，防止塵土飛揚(yáng)。

（2）已完成部分及時(shí)用綠色無紡布進(jìn)行覆蓋。

（3）施工道路上掉落的渣土及時(shí)清理。

（4）出施工現(xiàn)場的施工車車輛需先經(jīng)過洗車池清洗方可進(jìn)入市政道路。

（5）工人進(jìn)入施工區(qū)域作業(yè)穿統(tǒng)一工作服，按規(guī)范佩戴好勞保用品。

（6）堅(jiān)持文明施工檢查制度，不定時(shí)對(duì)文明施工情況抽查。

8.結(jié)語

本施工技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)素土回填施工方法無需素土夯實(shí)作業(yè)人員、打夯機(jī)、小型挖掘機(jī)、小推車等人工及相關(guān)機(jī)械，亦可在夜間施工。相對(duì)傳統(tǒng)素土回填施工方法節(jié)省了人員成本，預(yù)拌流態(tài)固化土回填無需過多人工進(jìn)行填土和夯實(shí)工作。

本施工技術(shù)通過相關(guān)的質(zhì)量控制措施控制固化土的質(zhì)量，從而提升預(yù)拌流態(tài)固化土的一次合格率，可節(jié)約返工成本。