CN106242422A - 肥槽回填用自密实水泥土浆液 - Google Patents

肥槽回填用自密实水泥土浆液 Download PDF

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王建明
洪伟
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Abstract

一种肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：基本配方为每立方米中所用材料为：水泥100~400kg、就地取土500~900kg、石屑或石粉200~400kg、粉煤灰50~100kg、速凝剂或早强剂1~3%和适量的水，将上述材料用搅拌机搅拌均匀后浇筑到肥槽内。本发明的有益效果是：免去振捣程序，靠自重成型，减少施工噪音，改善工人工作环境和周围居民的居住环境；解决了不易或无法振捣作业的问题；提高浇筑速度，缩短施工工期；减轻了工人劳动强度。由于其就地取材节约了材料费用且减少土方外运费用，还可利用工业废料如粉煤灰、石屑等，比混凝土砂浆有明显的成本优势，所以其经济效益显著，社会效益和环保效益明显。

Description

肥槽回填用自密实水泥土浆液
技术领域
本发明属于建筑地基基础施工中的肥槽回填用材料，特别涉及一种新型自密实水泥土浆液。可用于建筑基坑肥槽回填，也可用于地基局部换填或空洞回填等。自密实性是指其高流动性、不离析、均匀性和稳定性，浇筑时依靠其自身流动，无需振动而达到密实的性能，特别用于难以浇筑甚至无法浇筑的部位。
背景技术
目前大部分建筑工程肥槽回填设计为素土或2:8灰土或3:7灰土回填，而实际施工时均采用土方车或铲车直接倒入填土方式，有的基坑肥槽深十几米，一夜就填满了。监理也疏于监管，导致肥槽回填质量极差。以北京某大厦肥槽回填为例，采用该方法回填后不到两年时间，由于水的浸泡，导致肥槽部位填土沉降陷落，进而导致该部位埋设的多种管线折断，造成该大厦停电停水停气等严重后果。为了修复肥槽填土密实，采用了小型设备单管旋喷钻机进行高压旋喷注浆，造价超过300万元，建设方被迫起诉施工方，损失金额巨大。这是一起典型的由于肥槽回填施工质量引起的合同纠纷的案例。
还有因肥槽狭窄，无法实施回填土分层夯实，由于低标号混凝土和砂浆价格高，膨胀混凝土或发泡混凝土价格更高，于是选择级配砂石作回填料，相应采用了“水夯法”，即边填料边用水冲使之密实，这种做法也是不可取的。一种情况底板上设后浇带，尚可通过坑内的抽水井将该部分水抽出；另一种情况则是未设后浇带，这些水对该部分建构筑物浮力不可忽视，某工程由于采用水夯法回填肥槽导致底板开裂即是一失败案例。
尤其当有不良地质情况时及时回填是十分必要的，又由于肥槽狭窄若采用水夯法，其后果将是很严重的，例如有顺向基坑的煤层，大量水的灌入可能导致临近建构筑物地基基础水浸、开裂，严重还可造成滑坡坍塌。
更有甚者，肥槽回填不密实，就盲目拆除锚杆，导致基坑坍塌，临近管线断裂，或“水漫金山”，或“浓烟滚滚豪气冲天”；也有造成临近建构筑物严重损毁。
由于肥槽回填不密实，长期渗水浸泡沉陷，也是导致临近道路沉陷造成车毁人亡的原因。
因此要求施工方采用合适的材料及方法进行回填，既可保证质量、安全、快捷又经济环保，是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种肥槽回填用自密实水泥土浆液，以解决现有技术存在的由于肥槽回填不密实而导致的各种上述问题。
本发明的技术方案是：一种肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：基本配方为每立方米中所用材料为：水泥100~400kg、就地取土500~900kg、石屑或石粉200~400kg和粉煤灰50~100kg，其余体积为水，将上述材料用搅拌机搅拌均匀后浇筑到肥槽内。粉煤灰有低标号水泥作用，同时提高拌合料的可泵性。
还包括占水泥重量1～3%的速凝剂或早强剂1~3%；速凝剂作用是促进拌合料快速凝固，并提高其早期强度；早强剂能够提高其早期强度，缩短凝结时间。如必要可采用高标号水泥，省去速凝剂和早强剂，简化配方及工序。
所述的水泥包括普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合水泥；就地取的土包括粉土、粘性土、砂土或砂卵石土；所述的石屑为石子分选的副产品，用来调节水泥土拌合料的可泵性、比重及强度。
如现场采用砂卵石土，经试验可不再掺入石屑及粉煤灰，简化配方及工序。
检测刚搅拌好的水泥土浆液特性应满足：坍落度达260mm，坍落扩展度达600mm，比重可调范围宽1.01~1.90；在28天时检测的强度在0.8MPa以上；渗透系数达1.0×10-6cm/s。
其工艺采用现场搅拌，就地取土，采用可自动计量的强制式搅拌机搅拌，用地泵输送浇筑。
委托专门混凝土搅拌站进行搅拌好后，用混凝土罐车运至现场，直接浇筑或采用地泵或汽车泵等进行浇筑。
本发明的有益效果是：免去振捣程序，靠自重成型，减少施工噪音，改善工人工作环境和周围居民的居住环境。解决了不易或无法振捣作业的问题（如肥槽过于狭窄而深）。提高浇筑速度，缩短施工工期。节约人工，减轻了工人劳动强度。由于其就地取材节约了材料费用且减少土方外运费用，还可利用工业废料如粉煤灰、石屑等，比混凝土砂浆有明显的成本优势，经济效益显著。使肥槽回填保证质量、安全、快捷又经济环保，克服了传统回填方法对周围环境不利影响。所以其经济效益显著，社会效益和环保效益明显。
附图说明
图1是本发明自密实水泥土浆液搅制工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，采用本发明一种肥槽回填用自密实水泥土浆液的施工工艺，主要流程包括：
1、对施工现场进行常规的三通一平，施工设备进场。
2、强制式搅拌机就位、安装、调试，搭设必要的防尘棚。
3、输送地泵就位安装调试。
4、现场土质挑选或筛选。
5、料场规划，临水临电接通。
6、石屑或石粉及粉煤灰等进场；水泥及外加剂进场，这些材料经实验室复试合格。
7、按设计配比试搅拌并测试：采用的材料配方为每立方米中所用材料为：水泥100~400kg、就地取土500~900kg、石屑或石粉200~400kg、粉煤灰50~100kg，其余为水，将上述材料用搅拌机搅拌均匀；对搅拌后的水泥土浆液的性能进行测试，应满足：坍落度达260mm，坍落扩展度达600mm，比重可调范围宽达1.01~1.90；28天试样强度可控制在0.8MPa以上；渗透系数达1.0×0-6cm/s。测试样本的制备按试验规程要求制备即可。
8、正式搅拌生产水泥土浆液，搅拌均匀即可，一般搅拌2～3分钟。
9、地泵输送浇筑。
还可以在原料中加入1~3%水泥重量比的速凝剂或早强剂，速凝剂作用是促进拌合料快速凝固，并提高其早期强度；早强剂能够提高其早期强度，缩短凝结时间。如必要可采用高标号水泥，省去速凝剂和早强剂，简化配方及工序。
所述的水泥包括普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合水泥；就地取的土包括粉土、粘性土、砂土或砂卵石土；所述的石屑为石子分选的副产品，用来调节水泥土拌合料的可泵性、比重及强度。
如现场采用砂卵石土，经试验可不再掺入石屑及粉煤灰，简化配方及工序。
其工艺采用现场搅拌，就地取土，采用可自动计量的强制式搅拌机搅拌，用地泵输送浇筑。
委托专门混凝土搅拌站进行搅拌好后，用混凝土罐车运至现场，直接浇筑或采用地泵或汽车泵等进行浇筑。
下面是本发明与两个现有技术施工方案的技术效果对比实例：
北京市丰台区某基坑，深21.8m，周长约800m，地层：上部6m为填土及粉土，下部为砂卵石地层。水位在基坑底下1m。基坑支护体系设计为桩锚体系，桩径800mm，桩间距1.5m，锚杆为一桩一锚，间距为1.5m，共设置了5道，长度为23~26m。腰梁为28B工字钢两根。肥槽设计预留0.8m宽。
施工过程中尽管采用了垂直度较好的旋挖钻机，但仍然难免出现桩垂直度不易保证的情况。多处出现“大肚子”和混凝土超灌现象。锚杆施工上钢梁张拉锁定后，发现大部分肥槽宽度不足0.4m。而且还有截断的钢绞线外留长度10~20cm。如果人站在如此狭窄的肥槽中分层填土，分层夯实，显然是不能实现的。施工单位还提出了回收钢梁的想法，如果肥槽回填不密实，就盲目拆除锚杆显然会导致基坑支护桩变形甚至坍塌，严重还会造成临近道路管线或建构筑物损毁。为此提出了三个方案，其中前面两个方案是采用现有技术，第三个方案是采用本发明的技术方案，对三者进行技术效果的比较。
方案一：采用素土回填，分层回填分层夯实，该传统方案显然不能实施，如此狭窄的空间分层填分层夯，人不能进去，无法实现，因而也不能实现拆除回收钢梁的想法。
方案二：采用级配砂石回填，采用水夯法，该方法在北京地区极少采用，尤其如此大面积大深度基坑，尚无先例，需要大量的水，地层中本没有水，如此大量的水灌入地层中，或可对基坑稳定造成严重破坏，而且对建筑物的浮力破坏也无法准确预估，最后还是放弃。
方案三：采用本发明自密实水泥土浆液回填。该方案可以保证安全回填，不会对现有支护体系造成破坏，能实现拆除锚杆的想法，比低标号或砂浆混凝土节约造价50%以上，按理论方量计算，14000m3，可节约200万元直接成本。少外运渣土14000 m3，运费及消纳节约35万元。钢梁回收直接收益100万元。由此可看出其经济效益社会效益及环保效益是明显的。

Claims (7)

1.一种肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：基本配方为每立方米中所用材料为：水泥100~400kg、就地取土500~900kg、石屑或石粉200~400kg和粉煤灰50~100kg，其余体积为水，将上述材料用搅拌机搅拌均匀后浇筑到肥槽内。
2.根据权利要求1所述的肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：还包括占水泥重量1～3%的速凝剂或早强剂1~3%；速凝剂作用是促进拌合料快速凝固，并提高其早期强度；早强剂能够提高其早期强度，缩短凝结时间。
3.根据权利要求1所述的肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：所述的水泥包括普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合水泥；就地取的土包括粉土、粘性土、砂土或砂卵石土；所述的石屑为石子分选的副产品，用来调节水泥土拌合料的可泵性、比重及强度。
4.根据权利要求1所述的肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：如现场采用砂卵石土，经试验可不再掺入石屑及粉煤灰，简化配方及工序。
5.根据权利要求1所述的肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：检测刚搅拌好的水泥土浆液特性应满足：坍落度达260mm，坍落扩展度达600mm，比重可调范围宽1.01~1.90；在28天时检测的强度在0.8MPa以上；渗透系数达1.0×10-6cm/s。
6.根据权利要求1所述的肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：其工艺采用现场搅拌，就地取土，采用可自动计量的强制式搅拌机搅拌，用地泵输送浇筑。
7.根据权利要求1所述的肥槽回填用自密实水泥土浆液，其特征在于：委托专门混凝土搅拌站进行搅拌好后，用混凝土罐车运至现场，直接浇筑或采用地泵或汽车泵等进行浇筑。
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