1 工程概况 清华大学经管学院教学科研楼项目位于清华经管学院（舜德楼）西侧，总建筑面积66 000 m2，建筑平面呈“L”形（图1）。地上6层，地下室共3层。深基坑支护采用“支护桩+锚索支护”体系，由于清华校园内工程建设规划寸土寸金，地下室外基坑开挖可供施工操作面狭小，地下室结构施工完成后，外侧基槽狭小且深，原设计采用2∶8灰土回填，因操作面狭窄（图2），无法做到分层夯实，回填质量无法保证。 图1 效果图 图2 施工肥槽 2 回填方案选择 2.1 施工难点分析 基槽的深度达16.3 m，支护桩边至地下室外墙宽边0.8 m左右，局部不到0.5 m，且因受支护锚杆腰梁（梁宽300 mm）等限制，采用2∶8灰土无法用打夯机分层夯实，施工困难，2∶8灰土拌制易污染校园环境，影响环保，同时工程工期紧，依靠回填土的自然沉实，难以满足工程管网等施工工期要求。 2.2 方案选择 针对上述难题，工程施工前曾研究讨论了如下几个方案。 2.2.1 地下室外墙单侧支模 采用地下室外墙单侧支模技术，对基坑支护的精度要求高，地下室外墙防水入工质量难以保证，大面积单侧支模质量也难以保证。 2.2.2 素混凝土回填 直接采用素混凝土回填肥槽，但施工成本高，不经济。 2.2.3 泵送预拌液态固化土 采用泵送预拌液态固化土，能解决狭小肥槽，回填密实，质量有保证，施工工期短，环保价廉，综合效益好，因此成了狭窄肥槽回填首选。 3 3.1 液态固化土简介 液态固化土是利用基坑开挖后的废弃土，掺入一定比例的固化剂、水，通过搅拌机械进行充分搅拌 后，拌和形成具有流动性强可泵送的液态材料，通过混凝土罐车运输到指定位置进行浇筑（现场具备条件的也可在施工现场进行搅拌制作）、养护，最终形成具有一定强度的固化土，由于主要利用基坑开挖的废弃土，原材料成本低，所以大幅降低了材料价格。 3.2 液态固化土试验 根据清华大学教学科研楼项目基槽回填特点要求，回填土强度要达0.8 MPa，施工前为依据本项目回填土的强度要求，在现场进行了固化剂掺量的试配，采取试块强及坍落度（施工现场要求坍落度为200）对比试验，经分别进行固化剂掺量8 %、15 %、20 %的试配。 固化剂掺量5 %，试块7 d平均抗压强度达到0.52 MPa，14 d强度达到1.38 MPa。 固化剂参量15 %，试块7 d平均抗压强度达到0.90 MPa，14 d强度达到2.32 MPa。 固化剂参量20 %，试块7 d平均抗压强度达到1.62 MPa，14 d强度达到4.65 MPa。 根据试配结果，固化剂掺量15 %，7 d强度达到0.90 MPa，14 d强度达到2.32 MPa，项目部回填强度要求为0.8 MPa，因此选用固化剂掺入量15 %。 3.3 液态固化土搅拌 （1）固化土的制作搅拌优先选择具有固化剂、水、土等材料的配料和计量功能及生产能力能满足连续作业的要求搅拌站；施工现场具备条件的也可以在施工现场配置搅拌设备进行搅拌。 （2）固化土的拌制，先搅拌制作混合外加剂，再与土拌和搅拌，混合料搅拌要均匀，以和易性、流动性满足坍落度要求为准。其原材料计量允许偏差：固化剂和水为±2 %、土为±3 %、外加剂为±1 %。 3.4 液态固化土的施工要点 3.4.1 施工流程 （1）固化土搅拌制作流程如图3所示。 图3 固化土搅拌制作流程 （2）如图4所示。 图4 固化土浇筑流程 3.4.2 现场施工准备 施工前编制施工方案，组织施工设备进场，保证运输车辆通行，在泵送回填肥槽前，外墙防水、基槽清理验收合格并做好外墙防水，以及防水保护层等，固化土分步浇筑时，模板和支撑的强度、刚度及稳定性应满足受力要求，做好端部封堵。 3.4.3 液态固化土浇筑 液态固化土运输采用混凝土罐车进行运输，运至现场指定位置，采用泵送或溜槽浇筑，固化土从搅拌到浇筑完成时间在3 h内完成，浇筑时采用分层分块的方式进行浇筑，浇筑要对称作业，浇筑两侧高差不得大于1 m。 上层浇筑应在下层初凝后进行，如浇筑时，遇大雨或持续小雨天气时，对未硬化的固态土进行覆盖。浇筑到最上层时，测量员在基坑周边控制好浇筑的标高，不超浇筑或浇筑标高偏低，在误差范围内，一般为±20 mm。 3.4.4 固化土养护 液态固化土浇筑完成后，要进行覆盖养护，防止水分流失，期间严禁行人，机械行走。在浇筑完顶层后，应对固化土表面覆盖养护保温。 如遇冬期施工时，要盖草帘或棉被，进行保温养护，养护时间不少于7 d。 3.5 质量检验与验收 3.5.1 坍落度检测 液态固化土拌合物坍落度和扩展度的检测，对同一配合比的固化土，取样检测方法如下。 （1）每拌和200 立方米时，取样不得少于1次。 （2）每工作班拌制不足200 立方米时，取样不得少于1次。 （3）每段、每一层取样不得少于1次。坍落度一般为150 mm，扩展度不小于300 mm。 3.5.2 固化土的强度检测 固化土应进行立方体抗压强度试验，其强度应满足设计要求，用于检测固化土强度的试件应在浇筑地点随机抽取，试件取样可采用与混凝土试块制作的立方体试模，尺寸为100 mm×100 mm×100 mm。其取样如下。 （1）每次填筑取样至少留置一组标准的养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据现场的需要来确定。 （2）同一配合比连续浇筑少于400 m3时，应按每200 m3制取一组试件。 （3）同一配合比连续浇筑大于400 m3时，应按每400 m3取一组试件。 3.5.3 验收资料 固化剂出厂质量证明文件、原材复试检测报告、固化土配合比、试块抗压强度检测报告等。 4 综合分析及结论 4.1 技术质量效果 （1）液态固化土质量有保证，利用较强流动性能在狭小空间将空隙填满灌实，利用其自密实性，不用在有限空间里夯实，降低了对结构外墙的影响。浇筑时对结构外墙防水层无影响，不造成破坏。 （2）液态固化土有一定的抗渗性，掺入的固化剂对土粒有填充固结等原理，形成固化土墙结构起到止水帷幕的作用，与基础结构结合紧密，能够防止地表水沿结构回填土下渗。 （3）采用液态固化土，回填一天后便可以进行下道工序施工，回填时，可分多段同时施工，施工艺少，大幅节约了工期，在清华大学教学科研楼项目，如采用正常2∶8灰土分层夯实回填，工期至少2个月以上，而采用液态固化土，工期5 d就全部完成回填，给场地布置，材料堆放留置了大面积空间。 （4）采用液态固化土回填施工安全性大幅增强，施工时，无需人员在基坑内。如采用人工回填，在狭窄有限空间内容易窒息，高空坠落等安全事故。 4.2 经济效益www.gc5.com 经过预算结算，本工程土方回填量约6 200 m3，采用液态固化土施工，综合单价为182元/m3，造价为112.84万元，若采用单侧制模来施工，墙体模架的措施费要增加350万元，成本大幅增加。如采用素混凝土回填，以C15素混凝土综合单价约450元/m3，造价为279万元，节约成本166.16万元。 4.3 环保和社会效益 如采用2∶8灰土拌制，夯实过程中产生大量的扬尘污染，施工作业条件差，采用液态固化土绿色环保，在集中拌制、运输、浇筑过程中不产生扬尘污染，社会经济效益显著，为同类型的工程施工积累了经验。
