基槽用固化土回填施工技术

2018-04-04张超王立根

价值工程 2018年10期

张超王立根

摘要：在各类工程肥槽回填施工过程中，往往会遇到肥槽回填空间狭窄、回填深度较大、回填土夯实质量不稳定等难题。传统工艺多采用素土或者灰土分层使用小型夯实设备进行施工，施工难度较大、回填工期较长、回填的质量还难以控制，综合本项目“工期紧、任务重”等要求，本项目肥槽回填采用固化土。

Abstract： In the process of backfill construction of various engineering foundation trench， the problems of narrow foundation trench backfill space， large backfill depth and instability of backfill soil are often encountered. The traditional technology usually uses the plain soil or the lime soil stratification with small ramming equipment to carry on the construction， the construction is difficult， the backfill period is long， the backfill quality is still difficult to control， based on the requirements of "tight construction period and heavy tasks" of this project， solidified soil is used for backfill of foundation trench in this project.

關键词：基槽；固化土回填；施工技术

Key words： foundation trench；backfill of solidified soil；construction technology

中图分类号：TU990.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）10-0136-04

1 工程概况

本标段管廊干线在政通东路正下方，运河东大街至玉带河大街处原混凝土沥青路面需翻修，政通东路（政通北街-通胡路），本标段综合管廊标准仓基槽宽度为18m，深度为8-14，主体结构宽度为15.35m，肥槽回填宽度为1m。

在各类工程肥槽回填施工过程中，往往会遇到肥槽回填空间狭窄、回填深度较大、回填土夯实质量不稳定等难题。传统工艺多采用素土或者灰土分层使用小型夯实设备进行施工，施工难度较大、回填工期较长、回填的质量还难以控制，综合本项目“工期紧、任务重”等要求，本项目肥槽回填采用固化土。

2 预拌固化土原材料

①土料。优先采用开挖弃土质量较好、数量大的黏土、粉土、砂土等，有机质含量不大于 5%，其颗粒最大粒径不大于 50mm。未经处理的污染土不得作为固化土的原材料。

②固化剂。土壤固化剂为以 CaO、活性 Al2O3和 SiO2为主要成分的无机水硬性胶凝材料，其技术原理为：复合矿物设计+化学激发作用。

固化剂抗压强度应使固化土的强度达到要求的强度值。

固化剂成品的技术标准如表1、表2所示。

③拌合用水应符合现行《混凝土用水标准》JGJ63 的规定（表3）。

对于设计使用年限为100年的结构混凝土，氯离子含量不得超过500mg/L；对使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，氯离子含量不得超过350mg/L。

3 预拌固化土性能

固化土强度等级按抗压强度大小划分，采用符号GS与抗压强度标准值表示，抗压强度的单组平均值和单块最小值应大于表4的规定值。

固化土流动性采用坍落度控制，坍落度满足工程施工要求。

4 固化土的配比设计

4.1 配合比试配

①配合比试配应在计算配合比的基础上进行。宜通过试配，调整计算配合比中的各种材料用量，直到固化土性能满足设计和施工要求。

②宜采用试验用搅拌机拌制试样，每次试配搅拌量不宜小于搅拌机额定搅拌量的1/4。

③标准试件制作。

1）试样应略高于试模顶面。试样装满试模后，应轻微敲击试模，并采用保鲜膜覆盖；

2）拆模前，应先采用平口刀沿试模顶面刮平试件。

④试拌配合比的强度试验。

1）应至少采用三个不同的配合比。当采用三个不同的配合比时，其中一个应为本标准确定的试拌配合比，另外两个配合比宜在试拌配合比基础上对固化剂用量进行调整，分别增加和减少10kg。

2）选择性能上能满足设计和施工要求，且造价经济的配比，作为相应配合比的固化土性能指标。

3）每种配合比至少应制作一组标准试件，并在20℃±2℃条件下至指定龄期。

4.2 配合比调整

①根据强度试验结果，在试拌配合比的基础上进行相应调整，确定设计配合比。

②施工单位可根据常用材料设计常用配合比备用，并应在使用过程中予以验证或调整。

4.3 固化土拌合

①浇筑设备包括搅拌设备和浇筑设备。

搅拌、浇筑设备的生产能力和设备性能应满足连续作业要求。

搅拌设备应具备固化剂、水及土等材料的配料和计量功能。

搅拌设备的计量偏差规定（表6）。

②固化剂、外加剂与水，宜先行搅拌成固化剂浆液。

③混合料应使用专门机械搅拌，搅拌时间不少于 2 分钟，以搅拌均匀和易性流动性满足要求为准。

5 预拌固化土施工工艺

5.1 工艺流程

基底清理（杂物、材料、水）→标高抄测→材料进场→固化土分层回填→施工取样→找平验收。

①基底清理。回填施工前应先进行清理验槽，将基底表面的杂物处理完毕，对原土进行压实，要求平整干净。如有淤泥、积水应清除、晾干，局部有软弱土层或孔洞，应及时挖除。并对基槽周围墙体及护坡进行润湿。

②标高抄测。回填施工前，应做好水平高程标志的设置。测量队在两侧侧墙上进行标高测量，做出标高控制线并做好标记。以便控制固化土浇筑厚度。浇筑作业应对称进行，浇筑高差不宜大于1m。首次浇筑不宜超过0.5m。

③材料进场、检验。检查固化土厂家材料進场提供的开盘鉴定、固化剂出厂质量证明文件和复试检测报告和固化土配合比是否齐全、符合要求，并检查固化土坍落度是否在150mm～200mm，宜为180mm。

④固化土分层铺筑。

1）固化土浇筑时，自由倾落高度一般不宜超过2m，若超过2m时应由导流槽或泵车将搅拌好的固化土导入基槽。

2）浇筑时应分层浇筑，在浇筑过程中应人工辅助刮平，与坑（槽）边壁上的标高控制线对应检查，保证每一浇筑层基本水平进行，浇筑时应合理配置施工机械和人员，平衡的进行。分层施工留槎长度不小于1m。

3）基槽回填应连续进行，尽快完成。施工中应防止地面水流入坑（槽）内。应有防雨排水措施。刚回填完毕或尚未初凝的固化土，如遭受雨淋浸泡，则应将积水及松软土除去，并补填。

4）回填完成后应及时覆盖基槽，下雨天不能施工。

5）填方应从最低处开始，由下而上整个宽度水平分层均匀回填。深浅坑（槽）相连时，应先填深坑（槽），相平后与浅坑（槽）全面分层回填。分段回填，分段两端模板应坚固牢靠，交界处填成阶梯形，分层交接处应错开，上下层接缝距离不小于1.0m。接缝处应避开构筑物变形缝位置。接槎时应将槎子垂直切齐。

6）固化土浇筑整平后采用平板振捣器进行振捣，边界部位用振捣棒进行振捣。

7）每回填压一层完成后，应用人工或小型机械将表面拉毛，以利于与下一层固化土结合。

⑤施工取样。

1）坍落度：每拌200m3时，检测不得少于1次；不足200m3时，检测不得少于1次；

每段、每一层检测不得少于1次。

2）固化土：

采用立方体试模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。

每次填筑取样至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数根据现场需要确定；

同一配合比连续浇筑少于400m3时，应按每200m3制取一组试件；

同一配合比连续浇筑大于400m3时，应按每400m3制取一组试件。

⑥找平验收。回填最上一层完成后，应拉线或用靠尺检查标高和平整度，超高处用铁锹铲平；低洼处应及时补打固化土。

⑦养护。浇筑完成后，应进行覆盖养护，以保证强度增长，期间严禁机械行人通过。

5.2 固化土质量检验与验收

5.2.1 固化土质量检验

5.2.1.1 主控项目

首次使用的固化土配合比应进行开盘鉴定，其原材料、强度、坍落度等应满足设计配合比的要求。

检查数量：同一配合比的固化检查不应少于一次。

检查方法：检查开盘鉴定资料和强度试验报告。

5.2.1.2 一般项目。

固化土拌合物坍落度应满足设计要求。

检查数量：对同一配合比固化土，取样应符合下列规定：

每拌200m3时，检测不得少于1次；

每工作班拌制不足200m3时，检测不得少于1次；

每段、每一层检测不得少于1次。

检查方法：检查坍落度抽样检验记录。

固化土施工质量检验：

①主控项目。

固化土的强度必须满足设计要求。用于检测固化土强度的试件应在浇筑地点随机抽取。试件采用立方体试模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。

检查数量：固化土试件制取组数应符合下列规定：

每次填筑取样至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数根据现场需要确定；

同一配合比连续浇筑少于400m3时，应按每200m3制取一组试件；

同一配合比连续浇筑大于400m3时，应按每400m3制取一组试件；

检查方法：检查施工记录及强度试验报告。

②一般项目。

1）回填前将槽内的杂物、积水清除。

检查数量：全数检查。

检验方法：现场观察。

2）固化土浇筑完毕后用及时进行养护，养护时间以及养护方法应符合：

固化土搅拌至浇筑完成时间不应超过3小时；

浇筑完成后，应立即进行覆盖养护，防止水分流失，期间严禁机械行人通过；

在浇筑完填筑体顶层后，应立即对填筑体表面覆盖塑料薄膜或土工布保湿养护。养护时间不少于7天。

检查数量：全数检查。

检验方法：现场观察。

3）填筑最上一层完成后，应检查标高。允许误差±20mm。

检查数量：每100m3检查3点或10m检查1点。

检验方法：采用水准仪测标高。

固化土质量验收：

①固化土的质量验收应符合下列规定：

1）原材料、成品应按相应质量标准进行检查，检验结果应经监理工程师检查认可。

2）浇筑应按《预拌流态固化土填筑工程技术标准》JQB-378-2017规定进行质量控制，各工序之间应进行自检，并形成文件。

3）质量保证资料应包括以下内容：

固化剂出厂质量证明文件和复试检测报告；

固化土配合比；

固化土浇筑记录；

隐蔽工程验收记录；

强度试验报告；

试块强度统计、评定记录；

施工照片；

质量验收记录。

②检验批合格质量应符合下列规定：

1）主控项目的质量应检验合格；

2）一般项目的合格率应达到80%以上，且不合格点的最大偏差值不得大于规定允许偏差值的1.5倍；

3）具有完整的施工质量检查记录。

③对工程质量验收不合格的，监理单位应责令施工单位进行缺陷修补或返工，并应重新进行质量检验与验收。

5.2.2 固化土质量控制措施

①回填前基槽必须经过清理，清除垃圾、积水等。

②基槽回填施工时，每段、每层、每100m3至少留置2组试块，每层回填完成固化土终凝后，才能回填上层的固化土。并且在施工试验记录中，注明配合比、试验日期、层数（步数）、位置、试验人员签字等。

③为避免回填时固化土对结构主体造成压力，固化土回填施工时应严格执行留槎规定，固化土达到终凝后方可进行下一步施工。上下层的固化土接槎距离不小于1000mm，接槎的槎子应垂直切齐。

④夜间施工，加强照明，防止超厚。

⑤加强施工过程控制，雨期施工的工作面不宜过大，应有计划的逐段、逐片的分期完成拌和、运输、回填等工序，应连续进行，并随时掌握气象的变化情况。

⑥固化土搅拌至浇筑完成时间不应超过3小时。

⑦浇筑完成后，应立即进行覆盖养护，防止水分流失，期间严禁机械行人通过。

⑧在浇筑完填筑体顶层后，应立即对填筑体表面覆盖塑料薄膜或土工布保湿养护。养护时间不少于7天。

6 结束语

在固化剂的研究上，要综合考虑诸多因素，包括适用性、耐用性、工艺效果、施工方式、经济成本、环境保护、建设施工本身的要求等等。每种固化剂各有优缺点，有各自适用的特定场合。所以在目前阶段，固化剂的研究应该注重以下几点：

①在各类固化剂的研究上注意扬长补短。在保证原有优势的基础上，研究的方向应着重于逐渐消除缺陷。在深刻理解固化机理和施工过程的基础上，有针对性的进行改良和创新。努力提升土壤的强度、耐久性、抗冻融和耐水性等方面全方位的使用效果。

②由于不同的土壤固化剂都有不同的缺点和不足，在施工过程中建议逐渐摸索多种固化剂的组合使用，促进优势互补。在实现优势互补的基础上，可以综合考虑如何降低成本和更加的优化施工。

③促进多学科联手，加强成分分析、结构分析和机理研究，对现有机理进行优化，增加合理性，从而进一步指导土壤固化剂的开发。

④缩短固化剂从试验研究阶段到商品化之间的周期，尽快将土壤固化剂应用到工程建设中，并在工程实践中广泛收集其应用信息，加快固化技术的更新和完善。随着对土壤固化剂的兼容性或特殊性、固化机理、性能和工艺等进行深入研究，土壤固化剂作为一种新型土建材料，其在工程施工中有着良好的性能和比较广泛的市场应用前景。在不久的将来，土壤固化剂必然会在土建工程领域发挥更大的功效，從而使工程建设质量更加可靠。