预拌流态固化土技术在工程基槽回填中的应用及分析

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月5期   作者:先茹瑶 牛震
[导读] 近年来深基坑支护的工程越来越多
         摘要:近年来深基坑支护的工程越来越多,在各类工程基槽回填施工过程中,往往受回填条件、空间等因素限制无法回填密实,进而造成建筑物散水、管道、入户道路等部位沉陷破坏,丧失使用功能的事故时有发生。基于此,本文分析了一种新材料——预拌流态固化土在基槽回填中的应用优势及适用范围,为基槽回填施工技术的创新发展贡献力量。
         1.常用回填材料优劣势对比
         1.1  2:8灰土
         (1)优势:①价格便宜;②抗水性好,可以与水发生反应,形成阻水层。
         (2)劣势:需要按比例进行拌合,但是拌合很难均匀,仅能局部形成阻水层;②拌合灰土需要场地,一般为场内拌制,受场地限制;③抗冻性能较差,尤其阻水层阻水之后,冬期极易受冻;④灰土需要分层夯实,分层厚度为20~300mm;
         1.2 中粗砂
         (1)优势:①价格适中;②透水性好;③抗冻性好,可以抵抗冻融循环;④承载力良好,可达250Kpa左右;⑤供货资源充足;
         (2)劣势:需分层夯实,分层厚度为300~350mm;
         1.3级配砂石
         (1)优势:①透水性好;②抗冻性好,可以抵抗冻融循环;③承载力很高,可达450Kpa左右;④供货资源充足;
         (2)劣势:①价格较高;②需分层夯实,分层厚度为350~400mm;
         1.4泡沫混凝土
         (1)优势:①轻质、高流动、易密实;②施工便捷,回填速度快;③承载力高,可达2.0Mpa;
         (2)劣势:①价格高;
         2.预拌流态固化土材料及其特点
         2.1材料
         预拌流态固化土是针对以上难题而专门研究创新的一种新型建筑材料,其充分利用肥槽、基坑开挖后或者废弃的地基土,在掺入一定比例的固化剂、水之后,通过独创工艺和特殊机械进行充分拌合均匀,形成具有可泵送的、流动性的加固材料,用于各类肥槽、基坑、矿坑的回填浇筑,还可广泛用于道路路基、建筑物地基等加固处理领域。拌合均匀后的预拌流态固化土塌落度为 8~20cm。预拌流态固化土硬化后强度为 0.5~10MPa。拌合时根据土质和设计要求加入外加剂。预拌流态固化土可以根据使用的要求调整配合比,来调整其强度及流动性。
         预拌流态固化土具有强度高和适于泵送施工的流动性,不仅施工速度快,而且形成的预拌流态固化土强度高,质量可控,成本低,适用范围广泛,环境友好,是一种非常好的施工材料。
         2.2预拌流态固化土的特点
         1、早期强度较高,固化时间短,工期快,只需12小时即可达到上人进行下一步施工的强度,可以保证基坑内支撑的随填随拆除,对于设计有基坑内支撑的管廊,可大大降低施工难度。
         2、具有极强的流动性和自密性,可泵送,施工质量可控。施工时,不用采用大型夯实和碾压设备,浇注时不对防水层造成破坏。能够较好解决基槽窄距离回填土难以压实的问题。
         3、具有一定抗渗性,可防止地表水沿结构与回填土的界面下渗。
         4、具有经济、环保的特点,现场浇筑时材料为液态,不会产生扬尘污染,绿色环保。
         5、预拌流态固化土塌落度为8-20厘米,硬化后强度为0.5-10MPa。
         3.科技成果鉴定
         本技术已取得北京市住房和城乡建设委员会组织鉴定的《科学技术成果鉴定证书》京建科鉴字【2018】第011号,明挖法地下工程预拌流态固化土基槽回填关键技术成果。
         4.标准
         该技术现只具有北京市工程建设企业技术标准,《预拌流态固化土填筑工程技术标准》JQB-378-2017。本标准对该技术材料性能、设计、施工配合比、施工工艺、质量检验与验收、强度测定方法、质量检验验收用表均进行规定。
         5.主要工程案例
         5.1主要施工流程

        
        
        
         5.2拌合站的建立
  

   
         5.3实施案例
  
北京城市副中心综合管廊槽回填                 首都大酒店基槽回填

  
           昌平泰禾拾景园                    北京行政副中心保障房项目
        

                                    北京城市副中心行政办公区C5项目
        
6.经济对比
         5.1预拌流态固化土
         材料单价为257元/m3
         泵送费:15元/ m3
         水电费:发电机350kw 2500元/月、打水井50000元/口
         施工缝衔接处理及砖胎膜支设费用:11000元/公里
         专家论证费:2万元
         按照施工时间2个月计算,综合单价402元/ m3。
         2、2:8灰土
         按照人工回填,内倒1KM计算,综合单价为169.86元/ m3;按照机械回填,内倒1KM计算103.64元/ m3。
         3、发泡混凝土
         泡沫混凝土按照管网套取,综合单价为451.92元/ m3;按照箱涵套取综合单价为338.51元/ m3
         4、C15素混凝土
         综合单价为968.11元/m3。
         5、工期方面
         一半单层管廊预拌固化土可分两次直接完成肥槽浇筑,较之回填土分层夯实节省约一半的工期,与发泡混凝土相比工期优势不明显。
7.材料供应
         1、预拌流态固化土厂家不负责提供使用土,所需要的使用土由施工单位自行运至拌和站,使用土需满足厂家要求,由厂家对使用土进行处理后使用;
         2、所需固化剂及使用水由厂家自行提供。
8.运输
         本材料大致可归为两类供应方式,即:建立大型厂房集中供应以及在管廊现场建立小型拌和站。
         1、建立大型厂房集中供应
         适用于现场场地狭小的管廊,该方式需要厂家在当地选址建立大型拌和站,并与当地搅拌站合作,解决运输车辆的租赁以及上路的手续问题。搅拌站的建立与手续办理大致需要一个月才能完成,满足生产运输条件。
         2、在管廊现场建立小型拌和站
         适用于现场具有施工场地的管廊,现场需提供200 m3左右的硬化空地,并满足治污减霾的要求。小型拌和站至管廊各施工部位需要有能满足混凝土罐车通行要求的道路。且需解决运输车辆的租赁以及上路的手续问题。
9.预拌流态固化土适用范围
         1、 采用特殊设备将土从地下取出后,经过地面机械预拌,形成预拌流态固化土浆,同时将预拌流态固化土浆液灌入或压入孔中形成预拌流态固化土桩。做为复合地基的增强体使用,或固化流塑状土体使用,也形成预拌流态固化土桩墙结构做为止水帷幕使用。采用该工艺施工的预拌流态固化土桩,拌制均匀、强度高、固化等固化剂利用率高等特点。也可作为换填材料进行地基换填。
         2、 预拌流态固化土由于具有类似于混凝土的工作性能,可以做为施工垫层材料使用,也可以做为固化地面使用。
         3、 预拌流态固化土具有一定的强度和流动性,可作为市政道路或者施工道路的基层材料使用,该预拌流态固化土具有自密性在施工时不用再采用大型机械进行碾压处理,节约了施工成本。
         4、 深基础施工完成后肥槽部位的回填一直是施工的控制重点和难点,采用预拌流态固化土,利用其流动性和强度可将该问题解决。预拌流态固化土还可以用于矿坑和地下采空区的回填。
10.结束语
         目前,预拌流态固化土在国内尚未得到大规模推广,但相较于传统灰土、发泡混凝土作为基槽回填材料具有众多优点,发展空间很大。我们应当在预拌流态固化土的应用实践中不断总结经验,为预拌流态固化土施工技术的发展、完善提供借鉴。
参考文献
[1]刘旭东.预拌流态固化土技术在地下综合管廊基槽回填工程中的应用[J].建筑技术开发,2018,45(04):61-62.
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