预拌流态固化土在管廊回填中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年5期(中)   作者:裴旭明 毛少杰
[导读] 随着基础设施建设的加速推进,地下管廊建设成为各大城市现代化发展的主要标志
        裴旭明 毛少杰
        中建二局第三建筑工程有限公司  北京  100070
        [摘  要] 随着基础设施建设的加速推进,地下管廊建设成为各大城市现代化发展的主要标志。而地地下管廊明挖基坑沿管廊两侧形成又深又窄的回填区域,常规人工配合小型机具的回填压实方式难以保证质量,预拌流态固化土本因良好的强度及密实性在施工过程中得以应用,论文就针对预拌流态固化土在地下管廊回填施工中的应用作简要的技术分析。
        [关键词] 地下管廊;预拌流态固化土;回填工程;
1工程概况
        本工程位于河北石家庄正定新区安济路南侧,安济路综合管廊全长4.2km,基坑开挖采用排桩支护方式,深度约9-1-26米,肥槽宽度2米,明挖法施工。综该管廊深基坑回填采用强度为0.8MPa振动预拌流态固化土 premixed fluidized consolidated soil(简称“PFSS”)技术,利用基坑开挖弃土为主要原料,加入一定比例的专用岩土固化剂和水,通过专用的振动搅拌设备进行充分拌和,形成坍落度200±20mm 可泵送的、自密实的流态化岩土工程材料,采用罐车运输,采用泵送或溜槽进行现场回填浇筑。
2回填材料准备
施工前,进行实验配比,形成符合施工要求的固化剂、水、土的合理配比,并做好固化剂的提前检验和进场。冬季施工应特制具有防冻效果的固化剂。主要原料土的准备 该施工工艺所需土采用施工开挖产生的原土,土质多为粉土及粉质粘土,由开挖现场运输至液态固结土生产现场,提前做好土质检验,不能满足要求的土及时更换。
2.1土料
        土料宜采用现场开挖的淤泥、淤泥质土、黏土、粉土、砂土或混合土等,其
        他粗颗粒的土料经过试验可行时也可采用。土料的有机质量含量不得超过 5%,
        所含粗粒最大粒径不超过 5cm,未经处理的污染土不得作为液态固化土的原材料。 当采用固化剂能有效处理土壤中的污染物并满足工程设计和环保要求时,污染土也可作为土料来源之一,但应进行严格的试验验证与施工控制。
2.2固化剂
        1.固化剂成品的性能应满足下列要求:物理指标应满足下表的规定
        固化剂物理指标要求

当施工时,如从搅拌到浇筑时间不超过 1h,净浆流动度可不做要求。
3.    固化剂应满足液态固化土抗压强度和浇筑施工要求。
2.3 拌和用水
         拌合用水宜符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63 的规定。当采用其他生产用水时应进行试验验证。
3施工方法
3.1施工工艺及流程
         场地清理(杂物、材料、水)→PFSS 制备→PFSS 浇筑→养 护
3.2施工方法
3.2.1基槽底清理
        回填前先清除肥槽底的垃圾、积水、有机物、散落材料等杂物,回填前基底无垃圾
3.2.2 边坡处理
        边坡混凝土应破凿作为回填料的排水通道,破凿范围为纵向间距2m破凿不小于1*1m范围,竖向间距为2m,破凿位置梅花型布置。
3.2.3液态固化土制备
        1、材料筛分和拌合
        整套装备包括筛土设备、振动搅拌设备和浇筑设备,设备应符合下列使用功能要求:
        1)筛土、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;
        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;
        2、液态固化土制备
        液态固化土制备可分为两步:先将固化剂、外加剂与一定的水拌合成浆液,再将固化剂浆液和土、水进行拌合成。
         混合料应使用专门机械搅拌并搅拌均匀,搅拌时间不少于2分钟。预拌液态固化土可采用现场搅拌,或在搅拌站集中搅拌,并通过混凝土罐车运输到现场进行浇筑。液态固化土的测量指标应包括坍落度和扩展度。当液态固化土的指标不满足设计要求时,应分析原因,并调整参数重新拌合. 原材料的计量设备应定期进行校准,校准频率为每3月一次。
3.2..4运输及浇筑
        1) 固结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) 液态固化土宜采用分层进行浇筑。浇筑作业应对称进行,每层浇筑的厚度应通过核算,首次浇筑厚度不宜超过0.5m,每次浇筑高度不宜大于2m,相邻片区浇筑高差不宜大于1m。
        3) 当浇筑基槽底标高不一致时,应按先深后浅的顺序施工。
        4) 大面积地基垫层浇筑施工时,应分段施工,且对称进行,相接处应做成阶梯状,上下层的错缝距离不应小于1m。
        5)固结土搅拌至浇筑完成时间不应超过3小时
        6)上层浇筑作业应在下层终凝后进行。
        7) 浇筑时,遇大雨或持续小雨天气时,应对未硬化的填筑体表层进行覆盖。
3.2.5接茬处理
        1)?在碾压过程中应对同日施工接缝处进行处理。施工接缝处,应搭接拌和。第一段拌和后,留出1~2m不进行碾压,在第二段施工时再将前段余留的未碾压段添加土壤固化剂重新拌和,与第二段相连一起碾压。
        ?2)?每天最后段末端缝(即工作缝)和调头处可按下述方法处理:?
        ①在已碾压完成的固结渣土层末端,沿固结渣土挖一条横贯铺筑层全宽的槽,槽宽约30cm,必须挖到下承层顶面。此槽应与路的中心线垂直,靠固结渣土的一面应切成垂直面,并放两根与压实厚度等厚,长为全宽一半的方木紧贴其垂直面。
        ?②用原挖出的渣土回填槽内其余部分。
        ?③如拌和机械或其他机械必须到已压成的固结渣土上调头,应采取措施保护调头作业段。一般可在准备用于调头的约8~10m长的固结渣土上,先覆盖一张厚塑料布或油毡纸,然后铺上约10cm厚的土或者砂。
        ?④第二天,邻接作业段拌和后,除去方木,用混合料回填。靠近方木未能拌和的一小段,应人工进行补充拌和。整平时接缝处的固结渣土应比已完成的断面高出约5cm,以便形成一个平顺的接缝。
        ?3)?纵缝的处理
        ?固结渣土的施工应避免纵向接缝,在必须分两幅施工时,纵缝必须垂直相接,不应斜接。并应按下述方法处理:?
        ①在前一幅施工时,在靠中央一侧用方木或钢模板支撑,方木或钢模板的高度与固结渣土层的压实厚度相同。
        ②混合料拌和结束后,靠近支撑木(或板)的一部分,应人工进行补充拌和,然后进行整形和碾压。
3.2.6洒水养护
        1) 浇筑完成后,当表面水分消失应立即进行覆盖养护,防止塑性裂缝的产生,期间严禁机械行人通过。
        2)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。
4  结 语
        预拌流态固化土解决了基槽回填常遇到、空间狭小、异形空间、回填要求高、材料运输难、施工速度慢等问题,具有原料获得易、固化时间短、自密流动佳、防渗效果好、环保成本低等特点,取得了明显的经济效益和社会效益,为类似地质条件综合管廊的施工提供了借鉴和参考。

参考文献:
[1]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.
[2] 梁志豪,唐健娟.工程废弃泥浆处理与再利用技术研究[J].科学技术创新,2020(27):124-125. 9.
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