基槽用固化土回填施工技術(shù)

張超 王立根

摘要： 在各類(lèi)工程肥槽回填施工過(guò)程中，往往會(huì)遇到肥槽回填空間狹窄、回填深度較大、回填土夯實(shí)質(zhì)量不穩(wěn)定等難題。傳統(tǒng)工藝多采用素土或者灰土分層使用小型夯實(shí)設(shè)備進(jìn)行施工，施工難度較大、回填工期較長(zhǎng)、回填的質(zhì)量還難以控制，綜合本項(xiàng)目“工期緊、任務(wù)重”等要求，本項(xiàng)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(guān)鍵詞： 基槽；固化土回填；施工技術(shù)

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）10-0136-04

1 工程概況

本標(biāo)段管廊干線在政通東路正下方，運(yùn)河?xùn)|大街至玉帶河大街處原混凝土瀝青路面需翻修，政通東路（政通北街-通胡路），本標(biāo)段綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)基槽寬度為18m，深度為8-14，主體結(jié)構(gòu)寬度為15.35m，肥槽回填寬度為1m。

在各類(lèi)工程肥槽回填施工過(guò)程中，往往會(huì)遇到肥槽回填空間狹窄、回填深度較大、回填土夯實(shí)質(zhì)量不穩(wěn)定等難題。傳統(tǒng)工藝多采用素土或者灰土分層使用小型夯實(shí)設(shè)備進(jìn)行施工，施工難度較大、回填工期較長(zhǎng)、回填的質(zhì)量還難以控制，綜合本項(xiàng)目“工期緊、任務(wù)重”等要求，本項(xiàng)目肥槽回填采用固化土。

2 預(yù)拌固化土原材料

①土料。優(yōu)先采用開(kāi)挖棄土質(zhì)量較好、數(shù)量大的黏土、粉土、砂土等，有機(jī)質(zhì)含量不大于 5%，其顆粒最大粒徑不大于 50mm。未經(jīng)處理的污染土不得作為固化土的原材料。

②固化劑。土壤固化劑為以 CaO、活性 Al2O3和 SiO2為主要成分的無(wú)機(jī)水硬性膠凝材料，其技術(shù)原理為：復(fù)合礦物設(shè)計(jì)+化學(xué)激發(fā)作用。

固化劑抗壓強(qiáng)度應(yīng)使固化土的強(qiáng)度達(dá)到要求的強(qiáng)度值。

固化劑成品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表1、表2所示。

③拌合用水應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63 的規(guī)定（表3）。

對(duì)于設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土，氯離子含量不得超過(guò)500mg/L；對(duì)使用鋼絲或經(jīng)熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土，氯離子含量不得超過(guò)350mg/L。

3 預(yù)拌固化土性能

固化土強(qiáng)度等級(jí)按抗壓強(qiáng)度大小劃分，采用符號(hào)GS與抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示，抗壓強(qiáng)度的單組平均值和單塊最小值應(yīng)大于表4的規(guī)定值。

固化土流動(dòng)性采用坍落度控制，坍落度滿足工程施工要求。

4 固化土的配比設(shè)計(jì)

4.1 配合比試配

①配合比試配應(yīng)在計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行。宜通過(guò)試配，調(diào)整計(jì)算配合比中的各種材料用量，直到固化土性能滿足設(shè)計(jì)和施工要求。

②宜采用試驗(yàn)用攪拌機(jī)拌制試樣，每次試配攪拌量不宜小于攪拌機(jī)額定攪拌量的1/4。

③標(biāo)準(zhǔn)試件制作。

1）試樣應(yīng)略高于試模頂面。試樣裝滿試模后，應(yīng)輕微敲擊試模，并采用保鮮膜覆蓋；

2）拆模前，應(yīng)先采用平口刀沿試模頂面刮平試件。

④試拌配合比的強(qiáng)度試驗(yàn)。

1）應(yīng)至少采用三個(gè)不同的配合比。當(dāng)采用三個(gè)不同的配合比時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)為本標(biāo)準(zhǔn)確定的試拌配合比，另外兩個(gè)配合比宜在試拌配合比基礎(chǔ)上對(duì)固化劑用量進(jìn)行調(diào)整，分別增加和減少10kg。

2）選擇性能上能滿足設(shè)計(jì)和施工要求，且造價(jià)經(jīng)濟(jì)的配比，作為相應(yīng)配合比的固化土性能指標(biāo)。

3）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。

4.2 配合比調(diào)整

①根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，在試拌配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，確定設(shè)計(jì)配合比。

②施工單位可根據(jù)常用材料設(shè)計(jì)常用配合比備用，并應(yīng)在使用過(guò)程中予以驗(yàn)證或調(diào)整。

4.3 固化土拌合

①澆筑設(shè)備包括攪拌設(shè)備和澆筑設(shè)備。

攪拌、澆筑設(shè)備的生產(chǎn)能力和設(shè)備性能應(yīng)滿足連續(xù)作業(yè)要求。

攪拌設(shè)備應(yīng)具備固化劑、水及土等材料的配料和計(jì)量功能。

攪拌設(shè)備的計(jì)量偏差規(guī)定（表6）。

②固化劑、外加劑與水，宜先行攪拌成固化劑漿液。

③混合料應(yīng)使用專(zhuān)門(mén)機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間不少于 2 分鐘，以攪拌均勻和易性流動(dòng)性滿足要求為準(zhǔn)。

5 預(yù)拌固化土施工工藝

5.1 工藝流程

基底清理（雜物、材料、水）→標(biāo)高抄測(cè)→材料進(jìn)場(chǎng)→固化土分層回填→施工取樣→找平驗(yàn)收。

①基底清理?；靥钍┕で皯?yīng)先進(jìn)行清理驗(yàn)槽，將基底表面的雜物處理完畢，對(duì)原土進(jìn)行壓實(shí)，要求平整干凈。如有淤泥、積水應(yīng)清除、晾干，局部有軟弱土層或孔洞，應(yīng)及時(shí)挖除。并對(duì)基槽周?chē)鷫w及護(hù)坡進(jìn)行潤(rùn)濕。

②標(biāo)高抄測(cè)?；靥钍┕で?，應(yīng)做好水平高程標(biāo)志的設(shè)置。測(cè)量隊(duì)在兩側(cè)側(cè)墻上進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量，做出標(biāo)高控制線并做好標(biāo)記。以便控制固化土澆筑厚度。澆筑作業(yè)應(yīng)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，澆筑高差不宜大于1m。首次澆筑不宜超過(guò)0.5m。

③材料進(jìn)場(chǎng)、檢驗(yàn)。檢查固化土廠家材料進(jìn)場(chǎng)提供的開(kāi)盤(pán)鑒定、固化劑出廠質(zhì)量證明文件和復(fù)試檢測(cè)報(bào)告和固化土配合比是否齊全、符合要求，并檢查固化土坍落度是否在150mm～200mm，宜為180mm。

④固化土分層鋪筑。

1）固化土澆筑時(shí)，自由傾落高度一般不宜超過(guò)2m，若超過(guò)2m時(shí)應(yīng)由導(dǎo)流槽或泵車(chē)將攪拌好的固化土導(dǎo)入基槽。

2）澆筑時(shí)應(yīng)分層澆筑，在澆筑過(guò)程中應(yīng)人工輔助刮平，與坑（槽）邊壁上的標(biāo)高控制線對(duì)應(yīng)檢查，保證每一澆筑層基本水平進(jìn)行，澆筑時(shí)應(yīng)合理配置施工機(jī)械和人員，平衡的進(jìn)行。分層施工留槎長(zhǎng)度不小于1m。

3）基槽回填應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡快完成。施工中應(yīng)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。

4）回填完成后應(yīng)及時(shí)覆蓋基槽，下雨天不能施工。

5）填方應(yīng)從最低處開(kāi)始，由下而上整個(gè)寬度水平分層均勻回填。深淺坑（槽）相連時(shí)，應(yīng)先填深坑（槽），相平后與淺坑（槽）全面分層回填。分段回填，分段兩端模板應(yīng)堅(jiān)固牢靠，交界處填成階梯形，分層交接處應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，上下層接縫距離不小于1.0m。接縫處應(yīng)避開(kāi)構(gòu)筑物變形縫位置。接槎時(shí)應(yīng)將槎子垂直切齊。

6）固化土澆筑整平后采用平板振搗器進(jìn)行振搗，邊界部位用振搗棒進(jìn)行振搗。

7）每回填壓一層完成后，應(yīng)用人工或小型機(jī)械將表面拉毛，以利于與下一層固化土結(jié)合。

⑤施工取樣。

1）坍落度：每拌200m3時(shí)，檢測(cè)不得少于1次；不足200m3時(shí)，檢測(cè)不得少于1次；

每段、每一層檢測(cè)不得少于1次。

2）固化土：

采用立方體試模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。

每次填筑取樣至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，同條件養(yǎng)護(hù)試件的留置組數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要確定；

同一配合比連續(xù)澆筑少于400m3時(shí)，應(yīng)按每200m3制取一組試件；

同一配合比連續(xù)澆筑大于400m3時(shí)，應(yīng)按每400m3制取一組試件。

⑥找平驗(yàn)收?；靥钭钌弦粚油瓿珊?，應(yīng)拉線或用靠尺檢查標(biāo)高和平整度，超高處用鐵鍬鏟平；低洼處應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打固化土。

⑦養(yǎng)護(hù)。澆筑完成后，應(yīng)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，以保證強(qiáng)度增長(zhǎng)，期間嚴(yán)禁機(jī)械行人通過(guò)。

5.2 固化土質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收

5.2.1 固化土質(zhì)量檢驗(yàn)

5.2.1.1 主控項(xiàng)目

首次使用的固化土配合比應(yīng)進(jìn)行開(kāi)盤(pán)鑒定，其原材料、強(qiáng)度、坍落度等應(yīng)滿足設(shè)計(jì)配合比的要求。

檢查數(shù)量：同一配合比的固化檢查不應(yīng)少于一次。

檢查方法：檢查開(kāi)盤(pán)鑒定資料和強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告。

5.2.1.2 一般項(xiàng)目。

固化土拌合物坍落度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

檢查數(shù)量：對(duì)同一配合比固化土，取樣應(yīng)符合下列規(guī)定：

每拌200m3時(shí)，檢測(cè)不得少于1次；

每工作班拌制不足200m3時(shí)，檢測(cè)不得少于1次；

每段、每一層檢測(cè)不得少于1次。

檢查方法：檢查坍落度抽樣檢驗(yàn)記錄。

固化土施工質(zhì)量檢驗(yàn)：

①主控項(xiàng)目。

固化土的強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。用于檢測(cè)固化土強(qiáng)度的試件應(yīng)在澆筑地點(diǎn)隨機(jī)抽取。試件采用立方體試模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。

檢查數(shù)量：固化土試件制取組數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

每次填筑取樣至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，同條件養(yǎng)護(hù)試件的留置組數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要確定；

同一配合比連續(xù)澆筑少于400m3時(shí)，應(yīng)按每200m3制取一組試件；

同一配合比連續(xù)澆筑大于400m3時(shí)，應(yīng)按每400m3制取一組試件；

檢查方法：檢查施工記錄及強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告。

②一般項(xiàng)目。

1）回填前將槽內(nèi)的雜物、積水清除。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗(yàn)方法：現(xiàn)場(chǎng)觀察。

2）固化土澆筑完畢后用及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間以及養(yǎng)護(hù)方法應(yīng)符合：

固化土攪拌至澆筑完成時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3小時(shí)；

澆筑完成后，應(yīng)立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止水分流失，期間嚴(yán)禁機(jī)械行人通過(guò)；

在澆筑完填筑體頂層后，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7天。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗(yàn)方法：現(xiàn)場(chǎng)觀察。

3）填筑最上一層完成后，應(yīng)檢查標(biāo)高。允許誤差±20mm。

檢查數(shù)量：每100m3檢查3點(diǎn)或10m檢查1點(diǎn)。

檢驗(yàn)方法：采用水準(zhǔn)儀測(cè)標(biāo)高。

固化土質(zhì)量驗(yàn)收：

①固化土的質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）原材料、成品應(yīng)按相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可。

2）澆筑應(yīng)按《預(yù)拌流態(tài)固化土填筑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JQB-378-2017規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量控制，各工序之間應(yīng)進(jìn)行自檢，并形成文件。

3）質(zhì)量保證資料應(yīng)包括以下內(nèi)容：

固化劑出廠質(zhì)量證明文件和復(fù)試檢測(cè)報(bào)告；

固化土配合比；

固化土澆筑記錄；

隱蔽工程驗(yàn)收記錄；

強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告；

試塊強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)、評(píng)定記錄；

施工照片；

質(zhì)量驗(yàn)收記錄。

②檢驗(yàn)批合格質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）主控項(xiàng)目的質(zhì)量應(yīng)檢驗(yàn)合格；

2）一般項(xiàng)目的合格率應(yīng)達(dá)到80%以上，且不合格點(diǎn)的最大偏差值不得大于規(guī)定允許偏差值的1.5倍；

3）具有完整的施工質(zhì)量檢查記錄。

③對(duì)工程質(zhì)量驗(yàn)收不合格的，監(jiān)理單位應(yīng)責(zé)令施工單位進(jìn)行缺陷修補(bǔ)或返工，并應(yīng)重新進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收。

5.2.2 固化土質(zhì)量控制措施

①回填前基槽必須經(jīng)過(guò)清理，清除垃圾、積水等。

②基槽回填施工時(shí)，每段、每層、每100m3至少留置2組試塊，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為避免回填時(shí)固化土對(duì)結(jié)構(gòu)主體造成壓力，固化土回填施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行留槎規(guī)定，固化土達(dá)到終凝后方可進(jìn)行下一步施工。上下層的固化土接槎距離不小于1000mm，接槎的槎子應(yīng)垂直切齊。

④夜間施工，加強(qiáng)照明，防止超厚。

⑤加強(qiáng)施工過(guò)程控制，雨期施工的工作面不宜過(guò)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。

⑥固化土攪拌至澆筑完成時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3小時(shí)。

⑦澆筑完成后，應(yīng)立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止水分流失，期間嚴(yán)禁機(jī)械行人通過(guò)。

⑧在澆筑完填筑體頂層后，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7天。

6 結(jié)束語(yǔ)

在固化劑的研究上，要綜合考慮諸多因素，包括適用性、耐用性、工藝效果、施工方式、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境保護(hù)、建設(shè)施工本身的要求等等。每種固化劑各有優(yōu)缺點(diǎn)，有各自適用的特定場(chǎng)合。所以在目前階段，固化劑的研究應(yīng)該注重以下幾點(diǎn)：

①在各類(lèi)固化劑的研究上注意揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短。在保證原有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，研究的方向應(yīng)著重于逐漸消除缺陷。在深刻理解固化機(jī)理和施工過(guò)程的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的進(jìn)行改良和創(chuàng)新。努力提升土壤的強(qiáng)度、耐久性、抗凍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劑都有不同的缺點(diǎn)和不足，在施工過(guò)程中建議逐漸摸索多種固化劑的組合使用，促進(jìn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的基礎(chǔ)上，可以綜合考慮如何降低成本和更加的優(yōu)化施工。

③促進(jìn)多學(xué)科聯(lián)手，加強(qiáng)成分分析、結(jié)構(gòu)分析和機(jī)理研究，對(duì)現(xiàn)有機(jī)理進(jìn)行優(yōu)化，增加合理性，從而進(jìn)一步指導(dǎo)土壤固化劑的開(kāi)發(fā)。

④縮短固化劑從試驗(yàn)研究階段到商品化之間的周期，盡快將土壤固化劑應(yīng)用到工程建設(shè)中，并在工程實(shí)踐中廣泛收集其應(yīng)用信息，加快固化技術(shù)的更新和完善。隨著對(duì)土壤固化劑的兼容性或特殊性、固化機(jī)理、性能和工藝等進(jìn)行深入研究，土壤固化劑作為一種新型土建材料，其在工程施工中有著良好的性能和比較廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。在不久的將來(lái)，土壤固化劑必然會(huì)在土建工程領(lǐng)域發(fā)揮更大的功效，從而使工程建設(shè)質(zhì)量更加可靠。

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