预拌流态固化土在软土地基肥槽回填中的应用

1??工程概况

云南白药上海国际中心项目位于上海市闵行区华漕镇，项目地上部分由4栋高层建筑组成，建筑层数最高13层、最低11层，地下2层。4栋建筑独立成栋，由设置在3层的连廊连接。总建筑面积142?415.84?m ² ，地下结构东西宽173.3?m，南北长202.3?m，属于超长混凝土结构。

1.1??基坑概况

项目基坑开挖深度为10.6~11.6?m，基坑周长634.8?m，面积2.58万m ² 。基坑工程安全等级定为二级，环境保护等级为三级，其中北侧、东侧邻道路为二级。本工程围护采用三轴水泥搅拌桩+钻孔灌注桩+ 混凝土支撑的支护形式，2道混凝土内支撑结构，第一道混凝土内支撑标高为–2.200?m，第二道混凝土内支撑标高为–8.100?m。

在地下结构施工期间，涉及2道混凝土内支撑拆除及同步的底板和地下B2层结构顶板位置的结构换撑工作，以保证基坑工程的受力稳定，其中在地下结构肥槽中底板和地下B2层顶板标高位置换撑板带为永久保留。基坑工程内支撑和换撑截面如图1所示。

图1??基坑工程内支撑和换撑剖面示意

1.2??肥槽空间概况

本项目肥槽设计宽度为800?mm，减去后续外墙结构施工防水和防水保护层厚度50?mm，理论空间宽度为750?mm。而在工程实践中，钻孔灌注桩普遍存在桩径增大和位置偏差的现象，肥槽处实际空间宽度更狭窄，最小处宽度不足500?mm，人员通行困难。

由于混凝土内支撑结构施工存在拆撑和换撑的工序受力转换过程，地下B2层顶板位置存在换撑板带 （图2、图3），换撑板带沿基坑连续设置，3根灌注桩设置1道换撑板带，换撑板带净间距为相邻灌注桩中心间距，换撑板带净间距最小处为1?100?mm，肥槽空间更加受限。

图2??地下B2层顶板换撑板带平面节点示意

图3??换撑板带1–1截面示意

1.3??基坑周边道路

本工程场地范围内，除去工程实体用地，红线内可供施工使用场地紧张，基坑周边除围挡外能利用场地较少，除场地西侧外基坑东侧能利用场地范围约4?m，基坑南侧能利用场地范围约3.9?m，基坑北侧能利用场地范围最小处约2?m。基坑周边道路狭窄，其中基坑北侧道路无法通行车辆。

2??肥槽回填方案

由于本项目肥槽回填施工作业面狭窄，且地下B2层顶板标高位置存在换撑板带，给肥槽回填带来极其不利影响，同时基坑周边施工道路狭窄，部分位置不具备回填车辆通行条件。原图纸设计肥槽回填采用素土回填，本项目在肥槽回填施工前，结合肥槽回填素土、灰土、黄沙、混凝土等常见回填材料进行分析，并针对不同回填方案进行实操性分析论证。

2.1??常见肥槽回填材料分析

2.1.1??素土或灰土回填方案

（1）素土回填素土需要分层夯实施工，压实度需达到设计要求。由于肥槽宽度狭窄，仅可人员通行，夯实机械无法进入肥槽夯实，夯实难以实操。对于地下B2层换撑板带下部的回填，由于夯实作业条件由下至上的限制，无法进行夯实。因此，素土回填无法保证回填材料压实度，后期肥槽处地面也存在较大沉降塌陷风险。（2）由于基坑周边道路无法通行，素土回填运输倾倒和摊铺只能人工运输，施工工效极低。（3）有换撑板带的深基坑肥槽回填为有限空间作业，在有限作业空间长时间连续施工安全隐患较大，且由于换撑板带视线遮挡，肥槽下方人员分层摊铺与上方土方倾倒存在交叉作业可能，安全风险极大。

2.1.2??黄沙回填

黄沙回填常采用浇水夯实方式来保证黄沙密实度，实践发现由于黄沙流动性差，也无法保证黄沙回填密实度，并且由于黄沙透水性强，对工程结构抗浮和外墙防水不利。同素土情况类似，运输和压实度也不易实操和保证。

2.1.3??混凝土回填

混凝土回填可泵送，施工质量较有保证，其缺点是成本较高，且由于混凝土强度较高，存在后期开挖维修困难的情况。

2.2??预拌流态固化土回填

由于上述回填材料存在诸多问题，经多次调研及技术讨论分析，经与业主、设计单位洽商，肥槽回填采用预拌流态固化土回填方案，以保证肥槽回填质量。

2.2.1??预拌流态固化土材料

预拌流态固化土是利用废弃渣土、建筑固废处理冗余土、再生石粉等，加入胶凝材料和水，搅拌成具有一定流动性的混合料，通过浇筑和养护，硬化后形成具有强度的工程材料。

2.2.2??预拌流态固化土性能特点

对于深基坑肥槽回填，固化土配合比设计以扩展度为设计指标，扩展度应大于300?mm。由于流动性好，混凝土浇筑时无需人工振捣，且预拌流态固化土浇筑方法灵活，可根据场地道路与肥槽的距离情况灵活选择，当道路与肥槽距离较远时采用输送泵泵送，当距离较近时可采用定制模板溜槽。

预拌流态固化土强度应综合考虑肥槽上部地面作法、后期是否存在管线开挖及预算造价等因素进行选择，目前强度可选择0.4~1.5?MPa，满足基坑回填的基本要求。固化土强度发展快，1~3?d即可达到上人进行下一步施工的强度。硬化后，体积稳定性好、干缩小、水稳性好。与天然土壤相比，抗渗性大幅提升。

2.2.3??预拌流态固化土回填优势

（1）预拌流态固化土流动性好，施工方便，易填充，同时具有自密实性、体积稳定性、水稳性、抗渗性好。（2）由于其属于刚性回填材料，无沉降，避免拉裂防水卷材造成外墙渗漏。（3）使用建筑垃圾，绿色环保。（4）回填材料强度为1.0?MPa，后期开挖维修方便。

3??预拌流态固化土施工

3.1??工艺流程

预拌混凝土制备场地应根据工程所在位置、场地大小、回填进度计划等方面进行综合评估。本工程地处城镇，施工场地狭窄，同时考虑质量控制，固化土不具备现场制备条件，最终确定预拌混凝土制备由混凝土搅拌站专业制备，通过混凝土料罐车运输至现场浇筑，完成预拌流态固化土肥槽回填。预拌流态固化土制备、回填流程如图4所示。

图4??预拌流态固化土制备、回填流程

3.2??预拌流态固化土分层回填及养护

（1）预拌流态固化土肥槽回填按分层分段、先深后浅、分段对称的原则进行浇筑（图5）。考虑流态固化土凝固前侧向压力，分层回填高度不宜大于2?m，相邻分段间填筑高差不宜大于1?m，2次填筑的时间间隔应根据室外温度确定，且不小于24?h，预拌流态固化土终凝之前严禁上人。

图5??基坑工程肥槽回填流水段划分

（2）肥槽回填前应做好回填条件验收，检查肥槽内垃圾、杂物、积水是否清理干净，外墙防水和保护层是否施工到位，对肥槽分段侧边模板支撑的强度、刚度和稳定性进行验算，并检查接缝的密闭情况，对不规则的肥槽截面模板接缝采用砂袋进行封堵，避免固化土漏浆、跑浆。

（3）在深基坑围护桩或结构外墙上做好水平标高抄测，并进行显著标记，根据现场肥槽分段位置和长度做好预拌流态土运输路线和浇筑点位部署，回填期间做好肥槽内流态固化土顶标高观测，动态调整浇筑点，保证肥槽分段回填完成面的水平度。

（4）为了保证预拌流态固化土强度，终凝前应避免进水浸泡。根据天气情况合理安排固化土肥槽回填时间，严禁雨天施工，回填应连续进行，并在基坑围护上方周圈采取防排水措施。雨季施工应做好施工预案，遇小雨时对未硬化的固化土表面进行覆盖保护。

（5）流态回填材料浇筑完成后须保湿养护，对每层浇筑后流态回填材料应定时洒水养护，对浇筑顶面覆盖塑料薄膜或土工织物，并保障薄膜内侧有凝结水滴。

3.3??预拌流态固化土质量控制

（1）按规范标准对原材料和拌合物的质量和性能进行检验，并按相关规定完善报验、验收手续。（2）肥槽回填前应做好回填现场条件验收，形成验收记录，流态固化土回填期间应根据相关要求留置同条件试件。（3）质量验收资料应包括以下内容：固化剂出厂质量证明文件和复试检测报告、固化土的配合比、固化土填筑申请单、固化土填筑记录、隐蔽工程验收记录、强度检验报告、施工照片、质量验收记录。

4??工期对比

素土回填施工需先将土倒至槽底，然后摊铺并人工夯实。由于本工程地下室肥槽在地下B2层顶板存在换撑板带，素土回填换撑板之间空间回填操作困难，且槽底夯实均为人工作业，施工机械无法进场施工，作业效率低下，施工时间漫长，流态回填材料与素土回填工期对比见表1。

表1??流态回填材料与素土回填工期对比

5??结束语

云南白药上海国际中心项目预拌流态固化土回填 应用为软土地基情况的肥槽回填提供新思路和方法。采用预拌流态固化土回填保证了肥槽回填的工程质量，避免后期回填不密实产生的各种质量问题。与原素土回填工期对比，预拌流态固化土回填缩短工期30?d，缩短了危大工程持续时间，避免基坑工程持续累计变形对周边环境的影响，同时给地上结构施工提供了有利场地和道路条件。此外，预拌流态固化土大量使用建筑垃圾固废，节约天然砂石资源，降低碳排放，绿色环保，是一种环境友好型材料。