流动化回填土施工专用设备在基坑肥槽回填中的应用

杜君 刘青 霍同乾

一、背景与意义

基坑肥槽回填施工是建筑基坑回填施工中的一大难题，目前主要采用人工土方回填或者混凝土回填。人工回填时通常难以保证密实度，回填的质量较差，而采用混凝土进行回填则成本较为高昂。

为了解决建筑基坑肥槽回填过程中的质量问题，各大建筑企业都在准备开展“超大型基坑肥槽回填设备和材料”的研究，而电建重工公司的流动化回填土施工工艺能较好解决这一难题。流动化回填土施工工艺就是将基坑肥槽开挖出的原土进行破碎筛分，然后与固化剂、水以及添加剂等按比例进行混合搅拌，制备出可流动的回填土用来进行回填。

流动化回填土施工专用设备是流动化回填土施工工艺中的核心设备，在本次基坑肥槽回填应用之前，该设备进行了多次试验，并在东莞市管网沟槽回填施工中进行了应用，回填效果良好。

二、流动化回填土施工专用设备简介

流动化回填土施工专用设备的具体结构如图1所示。挖掘出的泥土通过土方破碎装置中破碎，碎土通过皮带输送进入搅拌机内。与此同时，人工加入固化剂和添加剂，自动上水，混合搅拌成流动化土。流动化回填土制备完成后，打开搅拌机舱门，将流动化土回填至基坑肥槽中，该批次流动化土回填作业完成。重复这一系列操作，就可以实现流动化土的浇筑回填施工。

图1 流动化回填土施工设备结构图

流动化回填土施工专用设备的主要技术特点如下：

（1）流动化土制备及浇筑效率高，每小时回填量≥30立方米。

（2）设备集解土、输送、搅拌和回填浇筑于一体，可实现连续式浇筑回填。

（3）搅拌器采用的是多轨迹搅拌方式，搅拌后的流动化土匀质性好，搅拌效率非常高。高速搅拌机构可将泥块状物料切碎，避免成团。

（4）搅拌机底部设有可调节闸门，可合理调节出料流量及速度。

三、施工现场概况

施工地点位于武汉市某地下公共交通走廊及配套工程项目现场。该项目总建筑面积60万平方米，总投资额约为100亿元。建成后，该项目将是国内最长的地下空间走廊，并成为亚洲范围内规模最大的单个地下空间工程。

本工程地下结构肥槽宽度0.8米，深度10～15米，总长度约5000米，肥槽体积约62500立方米；设计回填材料为粘性土或二八灰土。前期采用二八灰土进行肥槽回填时，由于肥槽狭窄，人工夯实操作空间不足，回填密实度得不到保证。本次施工是对该项目中的一段基坑肥槽采用流动化回填土进行回填。

四、施工过程

图2 流动化回填土施工专用设备现场施工图

具体施工过程：挖机取土加入至破碎机上料口进料，通过破碎后的碎土经皮带输送机进入搅拌机，加水、固化剂、添加剂进行搅拌后回填到肥槽中。

针对不同土质，刚开始试验时，每一批次流动化土都需要取样进行流动性检测。流动值要求在180～200mm之间，根据现场取样检测的流动值及时调整单批次的用水量。

与此同时，每个批次都留样用于后期的力学性能测试，并及时做好记录工作，详细记录每批次流动化土的成分配比、制备时间、取样情况等信息。流动化土浇筑回填28天后，进行承载能力检测。

图3 不同配比的流动化土承载能力检测

本次施工主要包括两个阶段：第一阶段为实验性回填阶段，针对相同的三段15米长的基坑肥槽（长*宽*深=15m*0.8m*4.5m），分别按照8%、10%、12%的比例添加固化剂制备流动化土进行回填，其余参数相同，第一阶段回填总量约为160立方。第二阶段是按照10%的比例添加固化剂制备流动化土对90米长的基坑肥槽（长*宽*深=90m*0.8m*1.5m）进行回填，第二阶段回填总量约为110立方。

本次现场施工试验顺利完成了约270立方的基坑肥槽回填，回填整体效果较好，施工过程及结果均达到了预期要求。经后期检测发现流动化回填土施工的平整度、承压能力、密实度等参数都达到了相关要求。

图4 施工前后对比图

五、总结与展望

流动化土回填工艺为基坑肥槽回填提供了一个新的解决方案，成功地避免了传统肥槽回填过程中易出现的密实度不够等质量问题。根据基坑肥槽回填施工的实际要求，设计出用于流动化回填土施工的专用设备，该设备的成功研发为流动化土回填工艺的现场施工应用提供了可能。该设备可同时完成流动化土的制备和浇筑回填，大大地降低了工人的劳动强度，提高了回填施工效率以及质量，并且节约了施工成本，成功地解决了基坑肥槽回填过程中的难题。流动化回填土施工专用设备应用于基坑肥槽回填施工既可以保证回填质量，又可以节约施工成本，具有极大的社会价值和经济价值。