流態(tài)固化土技術(shù)應(yīng)用分析與案例詳解
關(guān)于預(yù)拌固化土
在經(jīng)過預(yù)處理的土(巖土)或泥漿中加入固化劑、必要的水和添加劑,通過特定的攪拌機(jī)拌合均勻,經(jīng)填筑、養(yǎng)護(hù)后,凝固成為具有一定強(qiáng)度、水穩(wěn)定性、低滲透性的巖土工程材料。
?關(guān)于預(yù)拌流態(tài)固化土(流態(tài)固化土)
制備的混合料具有一定流動(dòng)性、可采用澆筑施工的預(yù)拌固化土,簡(jiǎn)稱“流態(tài)固化土”。
?關(guān)于流態(tài)固化土施工性的表征問題
有的采用混凝土坍落度儀測(cè)試的坍落度來進(jìn)行表征流態(tài)固化土拌和物的施工性。實(shí)際上,流態(tài)固化土的土顆粒尺寸通常較小,一般不適合采用混凝土的坍落度儀進(jìn)行測(cè)試,除非含有粒徑大于20mm以上的粗顆粒土或其他粒料。進(jìn)一步而言,僅僅用坍落度表征施工性具有較大的局限性,特別是流動(dòng)性較大的(如坍落度值超過240mm),就很難進(jìn)一步區(qū)分拌和物的施工流動(dòng)性了。這時(shí),采用擴(kuò)展度可以作為較好的補(bǔ)充,也便于進(jìn)行質(zhì)量控制。但對(duì)流態(tài)固化土的擴(kuò)展度與施工性相關(guān)性的研究較少。
目前適合測(cè)試流態(tài)固化土拌和物工作性的指標(biāo)為——流動(dòng)度,可以定義為:流態(tài)固化土拌和物從特定的測(cè)試筒中坍落后擴(kuò)展形成餅狀物的直徑。
然而,用于測(cè)試拌和物流動(dòng)度的測(cè)試筒,有若干類型和尺寸,如截錐筒,常見的尺寸為:上部?jī)?nèi)徑50mm,底部?jī)?nèi)徑100mm,高度150mm;如日本常用的圓柱筒,內(nèi)徑80mm,高80mm;如美國(guó)常用的圓柱筒,內(nèi)徑75mm,高150mm。同一種拌和在三種測(cè)試筒測(cè)試條件下的流動(dòng)性是不同的。經(jīng)我們的研究,推薦使用測(cè)試筒為內(nèi)徑75mm、高150mm的圓柱筒。一方面是試驗(yàn)操作較為簡(jiǎn)單,另一方面,試驗(yàn)的區(qū)分度較為明顯。
采用這種試驗(yàn)方法,可以根據(jù)固化土拌和物的流動(dòng)度,將固化土拌和物粗略分為三類:
◆??流動(dòng)度<120mm,塑性拌和物;
◆??流動(dòng)度120-220mm,流動(dòng)性拌和物;
◆??流動(dòng)度>220mm,大流動(dòng)性拌和物。
需要說明的是,上述分類是粗略的,沒有嚴(yán)格的界限。在一定的施工要求下,不同固化土拌和物的流動(dòng)度控制未必也是相同的。固化土拌和物,其流變性能與混凝土拌和物有很大區(qū)別,需要開展更為細(xì)致的研究和分析。
?#?案例1
成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站區(qū)基槽流態(tài)固化土回填
成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站區(qū)總建筑面積約110萬(wàn)㎡,包含T1航站樓、T2航站樓及GTC、停車樓等工程。后續(xù)實(shí)施工程的基槽流態(tài)固化土填筑工程。
基本技術(shù)路線為:針對(duì)天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)工程的需要和巖土特性,就地取土,摻入專用的高效巖土固化劑,通過獨(dú)創(chuàng)工藝和特殊機(jī)械進(jìn)行拌合均勻,形成具有大流動(dòng)性的混合料,通過泵送施工或者自主卸料,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需振搗澆筑,硬化后形成具有一定強(qiáng)度、高水穩(wěn)定性、低滲透性和保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的新型巖土工程材料——流態(tài)固化土。
經(jīng)過前期充分準(zhǔn)備,2018年11月,在成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)綜合管廊開始澆筑流態(tài)固化土,參建各方對(duì)實(shí)施效果高度滿意,從此拉開了流態(tài)固化土在四川省境內(nèi)利用的序幕。
該項(xiàng)目的成功實(shí)施,突破了利用當(dāng)?shù)仨?yè)巖土為主的工程棄土制備流態(tài)型固化土的技術(shù)瓶頸,形成了“材料開發(fā)-成套設(shè)備-工藝優(yōu)化-施工組織”等全方位的技術(shù)體系,是流態(tài)固化土技術(shù)的全面提升,達(dá)到了一個(gè)新的技術(shù)高度。
固化土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為:3d不小于0.3MPa,7d不小于0.5MPa,28d不小于0.8MPa。生產(chǎn)流態(tài)固化土的控制參數(shù):灰土比(固化劑:干土質(zhì)量)不低于0.15,拌合物濕容重不低于1700kg/m3。固化土拌合物坍落度控制在220mm±20mm,可泵送施工,澆筑時(shí)無(wú)需振搗。?


#?案例2
東安湖體育公園跳水游泳館
主館場(chǎng)室內(nèi)回填使用流態(tài)固化土回填
2020年3月-4月,東安湖體育公園跳水游泳館主館場(chǎng)位于成都“東進(jìn)”戰(zhàn)略核心區(qū),該項(xiàng)目是2021年第31屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動(dòng)會(huì)的主場(chǎng)館、2025年第12屆世界運(yùn)動(dòng)會(huì)的舉辦場(chǎng)館。
該項(xiàng)目屬室內(nèi)框架結(jié)構(gòu)內(nèi)回填,利用預(yù)拌流態(tài)固化土自流平、自密實(shí)優(yōu)點(diǎn),并有效克服了當(dāng)?shù)嘏蛎浲恋牟焕蛩?。通過詳細(xì)的施工組織,以泵送、溜槽與直放相結(jié)合的方式,根據(jù)工地現(xiàn)場(chǎng)狀況采用多點(diǎn)多面、分倉(cāng)分層的方法,連續(xù)12天不間斷作業(yè),完成了近30000立方米的回填量,大幅縮短了主場(chǎng)館室內(nèi)回填的施工周期,有力地推動(dòng)了該項(xiàng)目的順利建設(shè)。
本次流態(tài)固化土的大量應(yīng)用,相比與原計(jì)劃的砂石回填節(jié)省了一半以上的施工工期,節(jié)約了大量的天然砂石資源。既為相關(guān)各方創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益,又解決了狹窄、不規(guī)則空間回填的工程痛點(diǎn),同時(shí)還大幅度降低了沉降等回填引起的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。


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? #?案列3
大運(yùn)會(huì)影劇院項(xiàng)目基坑回填
大運(yùn)會(huì)影劇院項(xiàng)目總建筑面積約4.75萬(wàn)平方米,主要修建劇院、文化服務(wù)用房、管理保障用房、影院及文化商業(yè)等,同時(shí)配建給排水、電力、消防等配套工程,劇院、藝術(shù)中心2個(gè)項(xiàng)目之間的地下室及地上綠化建設(shè)。
技術(shù)難點(diǎn):項(xiàng)目分為西區(qū),東區(qū)兩個(gè)大區(qū)域。在肥槽回填時(shí)工期較緊,側(cè)壁回填作業(yè)面狹窄,傳統(tǒng)回填方式施工難度大,機(jī)械跟人工無(wú)法下到基坑進(jìn)行夯實(shí),危險(xiǎn)性高。采用態(tài)固化土進(jìn)行填筑,有效解決本項(xiàng)目回填中所需到的難題,同時(shí)排除了施工期間的危險(xiǎn)隱患。

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