研究采用流态固化土回填基坑狭窄肥槽

研究采用流态固化土回填基坑狭窄肥槽

李帅

 中铁上海工程局集团华南市政建设公司  广东省  广州市  510535

摘  要： 随着我国城市化进程的推进，城市地下空间的利用也受到重视。肥槽是为地下结构施工提供作业面而多开挖的部分，一般情况下是指建筑物地下室外墙与基坑围护结构之间的空间，这些空间在地下结构施工完毕后,要回填到基础开挖前的地面状态。流态固化土是以碴土为主体，利用固化剂和水按一定配比预拌，并达到一定性能指标的大流态混合物；它是一种绿色创新材料，能够在部分领域代替传统的混凝土、灰土等，具有机械化程度高、质量易控制、工期短、成本低、环保等优势。

关键词：流态固化土；泵送；大流态；自密实

0 引言

近年来，随着环保理念及健康意识的提升，我国对大气污染防治十分重视。建筑施工扬尘是大气污染颗粒物的主要来源之一。在基坑肥槽回填过程中，传统工艺一般采用素土或灰土分层回填，因为回填空间狭窄，大型机械无法作业、且回填深度大，分层层数多，人工作业效率低，往往需要长时间进行灰土裸露作业，这与城市扬尘管控要求相悖，施工干干停停，工期无法保证。而采用素混凝土回填，造价较高；且强度较大，给后期维修带来困难。针对以上问题，本文以洛阳火车站南广场综合枢纽改造工程为例，专门研究一种新型建筑材料——流态固化土。

1 工程背景

1.1工程概况

洛阳市地处河南省西部，群山环抱，不利于空气污染物扩散；建国后，洛阳建设了众多重工业企业，也因此，洛阳空气质量较差，2018年以来，年平均污染预警天数超过100天，其中橙色预警天数超过30天，给施工带来很大不便。

洛阳火车站南广场综合枢纽改造工程，位于洛阳市中心，火车站站前广场下方，为地下两层钢筋混凝土框架结构，地下二层为社会停车场和轨道交通2号线换乘空间，地下一层为国铁与社会车辆、出租车换乘层和商业配套，地面层为站前广场。

本工程地质主要为黄土状粉质黏土，地下水位较低，常年变化不大，对基坑影响较小，不考虑基坑降水措施。

建筑物长349.95m，宽60.2m，基坑平均深度约12.4m，建筑面积46203m2。本项目基坑周边建构筑物较多，且距离较近，北侧钟楼离基坑边最近距离1.9m。受以上原因限制，本工程场地狭小，且需分期分段施工，工序转换频繁。

1.2传统肥槽回填工艺分析

原设计肥槽采用二八灰土现场拌和均匀，分层回填，使用小型夯实设备夯实。

由于基坑深度大，肥槽在回填过程往往面临下列问题：

1.回填材料在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，留下渗水隐患。

2.受场地限制，基坑肥槽操作面狭窄，仅可人工整平，采用蛙式打夯机等小型设备夯实，回填速度慢，质量无法得到有效控制。

2 流态固化土工法概述

2.1采用流态固化土工艺的优点

1.流态固化土可多段流水施工，施工速度快。浇筑完成后，24小时即可上人拆除基坑内支撑构件，或安装预埋管道。

2.流态固化土的大流动性和自密性，可以将狭窄空间和异形结构空间的所有空隙填实。并具有自密性的特点，不需要夯实或碾压，减少了施工对结构的影响和破坏。

3.流态固化土采用机械预拌，质量稳定。浇筑时无需人工干预，自动流淌填充肥槽内部，与基础结构界面结合好，固化成型后，密实不沉降。批量预拌流态固化土材料具有抽样代表性。

2.2流态固化土的性能

2.2.1原材料

土料可采用现场开挖土、工程渣土或建筑垃圾再生料，不得采用膨胀土、盐渍土及污染土，且土料还应满足下列要求:

图1  固化土原材料

1.土料的有机质含量不得超过5%，颗粒最大粒径宜与固化土拌合设备相匹配（参照混凝土工艺要求）;

2.固化剂是用少量无机胶结料胶结土粒，如水泥、白灰、矿渣、钢渣、粉煤灰等，以 Ca0、活性 AI2O3和SiO2为主要成分的无机水硬性胶凝材料；通过化学反应改善土的物理力学性质，强度、水稳性以及长期体积稳定性满足工程需求。固化剂的检验可按现行的有关规定执行[1]。

3.配合比设计根据工程需要确定。标准试件采用边长为100mm的模具，标准养护条件下28d抗压强度不宜低于0.4MPa；坍落度可控制在80～250mm，可泵送也可溜槽施工，流动性强，浇筑时无需振捣；初凝时间≥3小时。

3 施工流程

3.1施工准备

1.施工设备包括筛土设备、输送设备、搅拌设备、浇筑设备和控制系统。

2.搅拌设备应具备固化剂、水及土等材料的配料和计量功能。

3.2基槽清理

回填前先清除肥槽底的垃圾、积水、有机物、散落材料等杂物。

3.3流态固化土制备

 流态固化土制备可分为两步：先将固化剂与水拌合成浆液，再将浆液和土、水进行拌合。混合料搅拌时间不少于2分钟。

3.4运输及浇筑

1.固化土近距离可直接使用配套拖泵泵送浇筑，远距离采用罐车运输，采用泵送或溜槽浇筑。
    2.流态固化土宜分层浇筑。浇筑作业应对称进行,每次浇筑高度应经过验算，且不宜大于2m，相邻段浇筑高差不宜大于1m，上层浇筑作业应在下层终凝后进行。

    3.浇筑完毕，应立即覆盖保湿养护，养护时间不少于7天。    图2  流态固化土浇筑

4 结论

流态固化土适用于质量要求高、工期紧张、回填深度大、作业面狭小、污染管控严格的基坑回填施工。本工艺解决了肥槽回填常遇到的一些问题，但也出现了一些新问题，需要在实践中慢慢消化，逐渐成熟。该工艺具有明显的经济效益和社会效益，值得在肥槽回填及类似条件施工中借鉴，并进行推广。

参考文献：

[1]《预拌流态固化土（PFSS）填筑工程技术标准》.（T/BGEA001-2018），团体标准

[2]陈容华,甄朋民.基于粉质黏土的预拌流态固化土的影响因素分析[J].重庆建筑,2020,19(09):32-36

[3]张超，王立根.基槽用固化土回填施工技术[J].价值工程，2018，37（10）：136-139