重庆泡沫轻质土回填施工方案技术经济分析案例

伴随着我国基础设施建设的需求，各大城市地铁建设力度进一步加大。由于受地形及周边建设的影响，在进行地铁车站或区间施工时，需要修建较长的施工通道进入正线施工，施工完成施工通道即一般采用渣土回填，土方经过一段时间！

沉降后，通道顶部出现脱空，产生安全隐患。

泡沫轻质土（气泡混合轻质土）作为一种新型建筑材料在公路、软基处理方，面应用较为广泛应用，文献"对公路采空区注浆处治常用的水泥粉煤灰浆液进行发泡改性，制成泡沫轻质土（泡沫混凝土）新型注浆材料，通过室内试验研究其施工性能及其影响因素，提出了满足施工要求的公路下伏采空区泡沫轻质土新型注浆材料的配比范围。文献"结合滨海地区软土地基特点，分析桥头跳车的危害性及其产生的原因，并结合工程实例，验证泡沫轻质土在滨海地区桥头地基处理中的适用性，可供类似工程实施提供借鉴和参考。文献）介绍了新型轻质泡沫土回填方法在高速公路临时便道上加宽补强的应用。对杭州东站站房与站场间路基存在施工边界条件复杂工程地质条件差，地基处理和基坑回填施工难度大等诸多不利条件成功采用泡沫轻质土的案例进行了论证分析。

本文结合重庆轨道交通五号线幸福广场站~冉家坝站区间施工通道采用泡沫轻质土回填工程实例，对地铁项目采用泡沫轻质土回填技术与常规土石方回填两种方案进行了技术与经济分析，供类似工程参考。

1工程概况

重庆轨道交通五号线幸福广场站~冉家坝站区间施工通道位于重庆市渝北区银彬路星光社区公园正下方处，通道全长226.352m，其中K0 000 K0 047为明槽段，长47.0m；К0 047 KO 226.352 暗控段，长 179.352m.施Тiit明挖段外其余地段均为暗挖施工的直墙拱形结构，通道坡度-13%-2%，暗挖段埋深25米，全长采用喷射混凝土支护形式，通道喷射混凝土后断面净宽6米，高点5.5米（其中直墙段高3.5米），区间正线施工完毕后需要对施工通道进行回填封闭处理。

2地质水文情况

施工通道所处地形地貌宏观上属构造剥蚀浅丘地貌，因地处城区，人类活动频繁，原始地形遭到破坏，地面经人工改造为社区公园，地形总体较平缓，起伏小，地形坡角一般为3-10°。地面标高276~288m，相对高差12m左右。

根据地质勘探资料，场区内水文地质条件简单，地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，为大气降雨和地面水体渗漏补给，水量大小与降水因素关系密切，受气候和季节性变化较大，在雨季松散层孔隙水量相对较大。沿线无统一地下水位，场区地下水主要为松散层孔隙水以及基岩裂隙水。

3回填工期要求及设计回填方案

3.1原设计方案

施工通道暗挖段3.7米高范围内采用渣土回填，回填密实度不低于90%，拱部弧形部位采用c20混凝土进行回填，临近正线的范围10米采用全断面C20砼回填。

3.2要求工期

正线衬砌施工完成后，要求在30天内完成施工通道的封闭回填，以移交场地满足站后施工单位洞内安装工期的要求。需要回填渣土石总量约7300方，回填砼约1700方。

3.3施工难点

通道净高仅3.7米，宽6米，分层填土一段高度后，施工场地受限制，压路机、大型运渣车等的机械无法进入，只有用小型打夯机进行压实，无法保证土石回填密实度要求。

采用原设计的方案回填，无法满足工期及质量要求。

4施工回填方案选择

原设计“回填渣土 混凝土"方案无法保证工期，同时在重庆已建地铁项目的施工通道采用该方法回填后，运营期均出现了不同程的通道顶部脱空现象，给地铁安全运营造成了较大隐患。因此，运管单位强烈要求对现有的设计回填方案进行变更。经选择，变更为泡沫轻质土回填，设计进行了设计变更。

4.1泡沫轻质土施工工艺流程

4.2施工方法

4.2.1施工准备

（1）设备的安装与调试。

轻质土拌合设备的整机尺寸为5.2m*2.05m*2.3m，重量约6吨，应选择平整且地基承载力较好的场地安放，必要时底部垫设枕木等，同时还应当考虑通过水泥输送螺杆与水泥罐连接的方便。采用散装水泥时需设置散装水泥罐，水泥罐底部按照厂家设计要求浇筑基础。水泥罐体与基础预埋件必须连接牢靠，同时保证输送螺杆与罐体和进料口之间连接定位准确。设备调试严格按照气泡轻质土拌合设备操作规程执行。

4.2.2浇注管安装

施工通道内轻质土浇筑采用3寸软管，单根浇注管长10m，浇注管采用不锈钢快速接头连接，快速接头使用木方敲打塞.入浇注管内，采用高压抱箍紧固牢靠，防止浇筑过程中爆管。

4.2.3模板安装

模板高度为1.22m，模板沿洞宽按30m一道间距安装。模板安装时下部可埋入已浇筑轻质土下10cm左右，保证底部浇筑时不漏浆。模板外侧采用7*7cm方木做斜撑，一侧削尖打入轻质土中另一侧用钉子与模板相连接，模板底部使用木楔打入轻质土中由外侧抵住模板。轻质土采用分段式浇筑方法，单个施工段浇筑完成后相邻施工段浇筑时模板需拆除。

4.2.4轻质土浇筑

轻质土设备开机生产前，严格按照轻质土拌合设备操作，规程做好开机准备工作。机械操作人员应严格按设计配合比，

要求设定参数，进行试生产时首先调整泡沫质量，保证泡沫密度控制在48-52kg/m3左右，其次进行轻质土湿容重、流动值的现场测定，不满足要求时通过微调整水泥浆流量的大小来解决，以上准备工作均应该由机械操作人员完成。

应保证浇筑点内部无明显积水和其它杂物。

轻质土浇筑不需振捣，直接采用泵管浇筑后自流平，浇筑时为减少轻质土浇筑不规范引起消泡，施工过程中要避免过度振动，泵送管出口应始终与填筑面保持水平。下列图中列出了施工中可能出现的三种浇筑方式；其中，方式A为正确方式，方式B和方式C为不正确方式，施工时应避免。

浇筑时应采用分块分层浇筑方式，分块是指严格按照50m间距分幅浇筑；分层是指轻质土每次浇筑厚度不应超过1m，浇筑长度不应超过30m，待下部轻质土终凝后才能进行上层轻质土浇筑作业。浇筑时，应均匀控制每层浇筑厚度，单层不能出现部分过高或过低情况。浇筑过程中，应注意观察模板和挡板的变形和位置移动情况，同时应避免出管口轻质土直接对准模板、挡板喷射。如发现模板出现松动、移位、变形、漏浆等情况，应暂时停止浇筑立即对模板进行加固、堵漏处理，待确保万无一失后再进行浇筑。

4.2.5轻质土养护

初凝一般需要6-7小时，轻质土顶层浇筑完成初凝后应开始对其进行养护，通常采用表面洒水养护，安排专人负责，注意节约用水，养护时间控制在3天左右。如遇特殊高温天气应使用土工布、塑料薄膜等材料覆盖养护。

4.3技术经济比较

5体会与建议

（1）采用泡沫轻质土回填施工通道，需要在现场设立搅拌站，直接施工费用较高，应结合工程的工期、现场地形等相关情况选择。

（2）施工实践证明，在保证回填质量的情况下，采用轻质土可显著提高施工进度，满足合同要求的工期要求。在备足水泥、发泡剂、设备状况良好的情况下，日回填量可达到500余方。经现场打孔验证，回填轻质土充填密实，基本消除了通道顶部脱空情况。

（3）因该通道后期土建施工人员的进入主洞通道，正线衬砌无法整环封闭，成为隧道防水的薄弱部位。建议位于通道口交叉段正线供墙衬砌结构整先施作，铺好防水层后再对通道10米范围回填C20混凝土密封，加强交叉段二衬砼的整体性。

（4）施工通道与正线交界处为隧道防水的薄弱部位，建议在以后类似工程设计时，考虑近正线隧道与施工通道适当距离内采取加强衬砌及防排水措施，并施以一体断注浆止水，以阻断地下水及地表水渗流通道，并将相关费用纳入概算。受本工程的合同条件的限制，采用该方法回填增加的无法得到补偿，经济上相对不合理。但从保证合同工期的惜况下，经济上又是相对合理的。

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来源：北京中科新筑泡沫混凝土有限公司