浅谈预拌流态固化土在某项目中的运用

任 超 杨 春 镡兰宇 田 丰

中国建筑第八工程局有限公司 上海 200000

1 实施背景

北京市石景山区1606-646地块F2公建混合项目（1#住宅等4项)项目，总建筑面积5.8万m2。地下三层，基坑深15.1m，采用桩锚体系，基坑范围内3道预应力锚索，采用工25工字钢双拼，基坑边及结构边预留1.0m的肥槽，腰梁区域距结构边缘0.6m，空间狭窄。

原图纸设计中，该肥槽回填使用素土回填，压实系数不低于0.93。但由于基坑狭窄，且回填深度较深，无法用大型碾压、夯击设备，素土压实度无法保证；且卸入操作面的过程中容易对结构外墙防水及防水保护层产生挤压碰撞，对建筑物防水造成破坏，从而造成渗水隐患。

结合现场实际条件，对多种回填材料的优缺点进行了综合对比，本工程肥槽回填拟采用预拌流态固化土进行回填。

表1 传统回填技术的优缺点对比

序号 回填材料 优点 缺点3 级配砂石 透水性好，强度高，施工简便迅速。回填压实度要求高，土方无法充分利用，造价较高。4 素混凝土 耐久性号，承载力高，水稳性及抗冻性能好。造价高，性价比较低5 预拌流态固化土早期强度高，固化时间短，有极强的流动性和自密性，有较好的抗渗性。/

2 固化土材料技术要求

2.1 土料

优先采用黏土、粉质黏土、砂粉土等，有机质含量不大于5%，其颗粒粒径不大于50mm。

2.2 固化剂

本工程采用北京波森特岩土工程有限公司的固化剂，该固化剂以CaO、SiO2和Al2O3为主要成分，并添加具有改善土颗粒表面性质的功能性添加制成的复合胶凝材料。固化剂与工程用土充分拌合后，通过一系列物理化学反应改变土壤的工程性质，使土壤颗粒趋于凝聚，体积膨胀而进一步填充土壤空隙，在压力作用下形成满足环境标准并保持长期稳定的固化体。

根据拌合用土和固化土的设计要求强度，选用合适的固化剂，固化剂成品具体的技术标准如下：

表2 固化剂成品物理指标

表3 工艺指标

2.3 拌和用水

固化土拌和用水可以是饮用水、地表水和地下水，氯离子含量不超过500mg/L。

2.4 配合比设计

1) 根据经验，初步确定固化剂的含量为18%，固化剂的水灰比为1：2进行试配。

2) 试配选用土质量不少于30kg。依据选定的固化剂掺入比基准值计算掺入的固化剂质量，掺入的固化剂质量应按下式计算：

依据选定的固化剂浆水灰比，加水量应按下式计算：

μ——固化剂浆液水灰比。

根据土料的质量m0及计算所得固化剂质量、水质量，确定预拌流态固化土的计算配合比。

配合比试验应在计算配合比的基础上进行。应通过试配，调整计算配合比 中各种材料的用量，直到固化土性能满足设计和施工要求。

应采用不少于三种配合比进行试验。当采用3种配合比试验时，其中1个应为本标准确定的计算配合比，另外2种配合比宜在计算配合比基础上对固化剂用量进行调整，分别增加和减少3%～5%。

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。

表4 本工程配合比

3 施工流水段划分

1) 按照施工安排，肥槽固化土回填时划分为A-1～A-10共计10个施工段，每个施工段长度大于为50m左右。

2) 施工时，先施工A-1施工段，经过3天后，流态固化土固化成型后，施工相邻段。

3) 整体施工顺序为A-1→A-10→A-9→A-8→A-7，A-1→A-2→A-3→A-4→A-5→A-6施工段。

4 施工工艺流程

5 施工要点

5.1 预拌固化土拌和

预拌流态固化土采用拌合站集中搅拌。拌合过程：首先将固化剂各组分、外加剂（必要时掺入)等与水按配合比投入浆液拌和器混合成浆液，再将固化剂浆液与土投入搅拌器进行拌和成固化土混合料。

5.2 拌和要求

1) 拌制混合料时，各种衡器应保持准确，对材料的含水率，应经常地进行检测，据以调整固化剂和水的用量。配料数量允许偏差（质量计)：固化剂各组分为±2%，外加剂为±1%。

2) 固化土流动性状检查采用坍落度指标控制，坍落度检测办法参照混凝土坍落度检测执行。由于配合比试验时土的重量是按干重度计算的，因此拌合时土的含水量会影响固化土的坍落度，拌合用水量应根据实际的坍落度及时进行调整。

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

5.3 回填要点

1) 基层清理、标高抄测。回填施工前应先对肥槽基层进行清理，对淤泥、积水等应清 除并晾干，及时挖除局部软弱土层或孔洞，并对基槽周围墙体及护坡进行润湿。水平高程标志的设置应在回填施工前设置好，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。

2)分层浇筑。预拌流态固化土采用分层分块方式进行浇筑。每层浇筑的厚度应通过核算，首次浇筑厚度不宜超过0.5m，每次浇筑厚度不宜大于2m，相邻片区浇筑高差不宜大于1m[1]。预拌流态土回填过程中，检查坑(槽)边壁上的标高控制线，保证每一浇注层基本水平进行，浇筑时应合理配量施工机械和人员，平衡的进行。回填至顶标高处，宜人工辅助刮平。肥槽回填应连续进行，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。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[2]。

3)施工取样。连续浇筑少于400m3时，应按每200m3制取一组试件，连续浇筑大于400m3时，应按每400m3制取一组试件。试块制作要求同混凝土试块做法，尺寸采用100mm×100mm×100mm规格[3]。固化土28天强度达到0.8MPa，坍落度为180mm～250mm。

4)找平与验收。回填至顶标高后，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[1]。

5)养护。浇筑完顶层后，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，期间严禁机械行人通过。

6 质量检验与验收

6.1 质量检验

1) 固化土的质量检验项目应包括下表的项目。

表5 本工程配合比

6.2 质量验收

固化土的质量验收内容应符合下列规定：

1) 原材料、成品应按相应质量标准进行检验，具有完成检验资料。

2) 浇筑应按施工要点进行质量控制，各工序完毕后应进行自检，并形成文件。

3) 质量验收资料应包括以下内容：

(1) 固化剂出厂质量证明文件和复试检测报告。(2) 固化土配合比。(3) 固化土浇筑记录。(4) 隐蔽工程验收记录。(5)强度检测报告。(6) 施工照片。(7) 质量验收记录。

4) 检验批合格质量应符合下列规定：

(1) 主控项目的质量检验应全部合格。(2) 一般项目的合格率应达到80%以上，且有指标要求的项目其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) 应具有完成的施工检查记录。

7 综合效果评价

1) 原材料获得易。预拌流态固化土可充分利用肥槽、基坑开挖后或者废弃的地基土、渣土，通过破碎及筛分处理，获得满足使用条件的原材料。

2) 回填强度高。预拌流态固化土硬化后强度可达0.4MPa～10MPa，根据不同建筑物对回填强度的要求不同，可以对其配合比进行调整，达到经济与质量的最优化平衡。

3) 施工速度快。预拌流态固化土基坑回填施工克服了深窄基坑人工分层回填的难题，且回填作业不受雨季影响，回填方式可选用泵送浇筑或溜槽，大大节省了现场回填的工期。

4) 质量效果好。流态固化土固化时间短、具有极强的流动性和自密性，防渗效果好，可防止地下水及地表水对固化土本身的破坏。且能有效避免传统回填可能对结构外侧防水造成的损坏。

5) 安全隐患少。人员及机械无需进入狭窄空间作业，减少了人员触电、机械伤害及有限空间作业发生事故的隐患。

6) 环保效果好。相较于传统的素土回填易产生扬尘，造成环境污染等特点。流态固化土回填施工现场无扬尘，且可消纳现场弃土，绿色环保高效。

8 结语

北京石景山1606-646地块F2公建混合项目（1#住宅等4项)项目肥槽回填，一个月内完成6500m 预拌流态固化土，比原计划工期提前35天，节省了工期，保证了回填质量，降低了安全隐患，减少了扬尘污染。作为一种新材料，预拌流态固化土将在深基坑肥槽回填施工中发挥更大的功效和更广泛的市场应用前景。