1、汶川縣第*中學工程自創新技術（大面積大方量土方回填質量控制）廣東*建筑工程有限公司二00九年二月汶川縣第*中學工程自創新技術 大面積大方量土方回填質量控制一、工程概況汶川縣第*中學項目位于四川省汶川縣，工程地處5.12地震重災區。項目總建筑面積約68302m2。基礎為天然基礎，鋼筋混凝土框架結構。本工程為災后援建項目，該工程的成敗與優劣，不僅涉及到能否按中央要求保證汶川縣數千名學生如期回校復課的重大決策，而且蘊含著全國各族人民團結友愛、互幫互助的深厚情誼，是一項具有特殊意義的重建項目。本工程的質量目標為中國建設工程魯班獎。二、創新小組概況本工程安全等級為二級，場地和地基等級均為二級，采用天然地

2、基，獨立柱基礎，由于本場地緊鄰地質斷裂帶，故基礎工程的施工質量問題更加關鍵。為保證回填質量及實現工期目標，項目部于2009年2月10日成立了科研創新小組，選擇了“提高大面積大方量土方回填密實度”這一活動課題。本小組共8人，組長李*，詳見小組成員情況表。小組概況表（表一）課題名稱提高大面積大方量土方回填密實度成立時間2009-02-10活動日期2009-02-102009-03-25小 組 成 員姓名性別年齡文化程度職稱（務）組內職務備注男59大專項目經理組長男55本科工程師副組長男38?？乒こ處熃M員男49專科助理工程師組員男45高中技術員組員男36?？浦砉こ處熃M員制表：* 制表日期： 三、小

3、組創新課題（一）選題理由本項目由于工期短，二十多個建筑單體必須全面開挖施工，土方工程規模較大，開挖面積為20662 m2，部分基礎開挖深度達到45m，回填方量達到51451m3，設計要求回填壓實系數為0.95，質量要求較高；土方回填位于上部主體結構施工關鍵線路上給工程進度造成嚴重阻礙，節點工期為4天，無類似工程施工經驗可供借鑒。采用傳統的土方回填方法存在以下問題：1、 根據以往施工經驗，采用傳統方法進行人工回填，回填質量受人為因素影響較大，壓實系數一般只能達到0.850.88，采用輕型壓實機械進行人工夯實回填試驗，檢測結果顯示壓實系數僅為0.91，無法滿足設計要求。2、 由于結構間距不足，使用

4、重大型機械進入回填夯壓，容易給混凝土構件造成破壞，影響結構。3、 工期緊迫，回填工程量達51451m3，完全采用傳統的人工回填方法至少需要128天（一般400m3/天），每個單體要7天，時間上不允許完全采用人工回填，該部分土方回填位于上部主體結構施工關鍵線路上給工程進度造成嚴重阻礙。4、 工程位于岷江河邊，基礎開挖深度將有較多區域低于地下水位，設計要求壓實系數0.95，因此對土方回填質量需求較高，而采用傳統方法回填在回填土自然沉降后會在結構墊層與回填土之間形成空隙，容易造成地面開裂及地下管道變形裂漏。（二）課題確定鑒于傳統的土方回填方法存在大量制約性，無法滿足工程質量、進度要求，本小組決定探索

5、一種既能保證回填質量，又能降低成本，安全可靠，且能加快施工進度的土方回填技術。而土方回填密實度的控制，就是既保證回填土質量，又確保地面工程外觀質量是否滿足施工驗收規范要求的關鍵。本次小組創新課題為：提高大面積大方量土方回填密實度五、設定課題目標（一）目標將土方回填分層壓實系數由88%提高至95%以上，滿足設計要求，保證在節點工期內完成全部土方回填任務，優質、高效完成該部分土方回填。（二）目標可行性分析1、設計要求回填土壓實系數0.95，根據以往施工經驗，石粉采用傳統方法人工回填，壓實系數只達到0.850.88；根據計算，只需要通過振沖、擠密樁等建筑行業比較成熟的地基處理技術將回填土壓實系數提高

6、0.070.10即可滿足設計要求。2、采用振沖或擠密樁等成熟的地基處理技術無需使用重大型機械進入回填區域，避免擠壓混凝土齡期不夠，強度不足的承臺、地梁，保證混凝土質量的同時，更可縮短施工等待時間。3、采用石粉代替砂子回填，既利于提高回填壓實系數，又可節省人工（回填砂子按勞動定額4.05工日/10 m3，回填石粉3.69工日/10 m3，即每10 m3節省0.36工日；對于每個單體大約2450m3計算，每棟大約節省回填人工88.2工日），大大提高工作效率，并且石粉價格比砂子便宜8.70元/ m3，每棟大約節省回填材料費用2.13萬元。綜合分析：無論從質量、工期、成本等方面考慮，本課題的實施均存在

7、一定的有利條件，雖然項目實施的困難較大，但是小組通過詳細策劃和周密安排，小組成員一致認為目標能夠實現。六、提出方案并確定施工方法（一）提出方案A方案 采用小型號重型壓實機械分層碾壓方案論述：在土方回填過程采用機械回填，壓實過程采用小型號重型壓實機械進行分層碾壓。優點：1、土方回填采用重型壓實機械壓實，施工質量受人為因素影響小，大面積土方回填整體質量容易控制。缺點：1、結構間距僅有45m，回填時重型機械進入結構范圍作業，將出現較大的震動荷載，容易對混凝土結構強度造成影響。2、土方回填占用主體結構施工時間，采用重型壓實機械分層碾壓（0.5m/層），碾壓次數，占用挖機等其他機械臺班較多，工期較長。3

8、、承臺等邊角部位需用人工夯壓，回填土壓實度不均勻，后期沉降后與結構之間會形成空隙，造成質量缺陷。B方案 采用振沖擠密法進行回填方案論述：在土方回填過程采用機械回填，壓實過程采用振沖擠密法利用振動和水沖將回填土振密實。優點：1、振沖擠密法利用振動和水沖將回填土振密實，施工質量受人為因素影響小，壓實系數能夠達到0.95，回填質量可以得到保證。2、本工程回填料石渣粉為砂性土，適用于振沖法，能夠達到擠密效果。3、振沖劑密法回填施工速度快，僅需4天，可縮短大量工期。缺點：1、振沖設備進出場費5萬元，機械設備需投入15.3萬元。2、操作振沖器的起吊設備30t，施工時需?？吭诨舆吰挛恢?，對基坑邊坡穩定性影

9、響大，存在重大安全隱患。C方案 采用水夯法方案論述：采用水夯法分層進行人工回填，基坑回填由原回填砂子改為回填石粉，回填石粉時，采用分層回填，分層厚度不大于400mm，石粉回填至基礎梁梁底標高后用水淹泡，并用振動棒每500mm×500mm一點插振密實。在放水淹泡24小時，修正找平進行基礎梁施工，待基礎梁澆筑完成并有一定強度后，再回填石粉至原設計石粉穩定層底標高沖水振實。優點：1、采用水夯法分層回填操作簡單，施工質量容易控制，壓實系數能夠達到0.95，可克服后期沉降，確?；靥钯|量。2、無大型機械進入結構范圍，不會對混凝土結構造成破壞。3、回填工序簡單，施工速度快，3.69工日/10 m3

10、，僅需2天，可縮短大量工期。4、由于石粉比砂子密度高、粘結度好，易于壓實，可節省工料成本。缺點：1、工藝流程具有不可逆轉性，施工過程必須全程跟蹤，監控到位。（二）確定施工方法2009年2月12日，我小組在項目部會議室召開會議，小組成員對三種回填方案進行了討論，從質量、安全、經濟、進度四個方面進行了綜合對比分析。方案可行性對比分析表（表三）方案回填質量安全性成本投入占40%工程進度占60%加權平均綜合評價A方案整體可保障，細部有缺陷可保證機械費用較大，約13.5萬元5天39.44不采用B方案可保障安全性較差15.3萬元4天37.12不采用C方案可保證可保證11.6萬元2天23.44采用結論小組成

11、員一致認為C方案可行性最好，確定以C方案思路進行深化設計。說明回填質量、安全性有一項不符合不予采用，其余各項采用加權平均法進行計算。制表：* 日期：2009年02年12日經過反復論證，最終確定C方案（采用水夯法）被評為最佳方案。八、最佳方案工藝流程及操作要點（1）水夯法土方回填工藝流程人工回填石粉工藝流程，如下所示：基底土質檢驗 基坑底面清理 分層鋪土、耙平 沖水插振密實用水淹泡24小時 修正找平驗收 混凝土基礎梁施工 回填至穩定層底沖水振實（2）操作要點人工回填石粉操作要點，如下表所示：工藝流程操作要點（表四）序號項 目內 容1基底準備填石粉前應將基坑底面的松散垃圾、淤泥、卵石等雜物清理干凈

12、2填土質量檢驗回填石粉的質量有無雜物、卵石，粉質是否符合規定，以及含水量是否在控制范圍內3回填方法1、回填石粉應分層鋪攤。每層鋪土厚度為300mm，鋪攤后隨之耙平。每層至少夯打三遍。打夯應一夯壓半夯，夯夯相接，行行相連，縱橫交叉。2、深淺兩基坑（槽）相連時，應先填夯深基礎；填至淺基坑相同的標高時，再與淺基礎一起填夯。如須分段填夯時，交接處應填成階梯形，梯形的高度比一般為1:2。上下層錯縫距離不小于1.0m。3、基坑（槽）回填應在相對兩側或四周同時進行。回填房心及管溝時，為防止管道中心線位移或損壞管道，應用人工先在管子兩側填土夯實；并應由管道兩側同時進行，直至管頂0.5m以上時，在不損壞管道的情

13、況下，方可采用蛙式打夯機夯實。在抹帶接口處，防腐絕緣層或電纜周圍，應回填細粒料。4、回填至基礎梁梁底標高后用水淹泡，并用振動棒每500mm×500mm一點插振密實。在放水淹泡24小時，然后進行表面拉線找平，凡超過標準高程的地方，及時依線鏟平；凡低于標準高程的地方，應補土夯實。4冬、雨期施工1、基坑（槽）或管溝的回填土應連續進行，盡快完成。施工中注意雨晴，雨前應及時夯完已填土層或將表面壓光，并做成一定坡勢，以利排除雨水2、施工時應有防雨措施，要防止地面水流入基坑（槽）內，以免邊坡塌方或基土遭到破壞3、回填土施工應連續進行，防止基土或已填土層受凍，應及時采取凍措施制表人：* 日期：200

14、9年2月13日九、制訂對策為了確保土方回填質量達到預期目標，經過小組成員集中研討，對提高大面積大方量土方回填密實度的過程控制作為本次活動的控制要點，小組制定對策如下表：對策表（表五）序號要因對策目標措 施地點完成時間負責人1回填材料及回填方法無法滿足施工質量及工期要求提出設計變更要求將回填砂子改為回填石粉及確定施工方法。召開專題會，提出設計變更要求，由設計院變更回填材料及回填方法，明確工藝流程。現場09-2-15馬蔭賢2未進行技術交底或交底不清加強技術交底，明確工藝流程。操作人員交底率達100%對操作人員進行詳細技術交底，完善技術交底制度?，F場09-2-16李英俊3工人操作不當，分層厚度、振搗

15、間距深度時間控制不準確安排專人現場指揮，加強規范操作準確率達到90%以上1、 嚴格按照施工工藝流程操作；2、 組織專人指揮、監督。現場09-2-17李育接吳伊明張勇羅朝福4放水量及淹泡時間未準確控制安排專人現場檢查監督嚴格控制放水量及淹泡時間1、 準確計量回填方量、放水量及淹泡時間；2、 現場進行復核驗收；3、 做好過程控制記錄?，F場09-2-17李育接吳伊明5工人操作不當，分層厚度、振搗操作不不當安排專人現場指揮，加強規范操作準確率達到90%以上1、 嚴格按照施工工藝流程操作；2、 組織專人指揮、監督?，F場09-2-17張勇羅朝福制表人：* 日期：2009年2月14日十、實施對策 針對提高大

16、面積大方量土方回填密實度施工過程的控制要點所制訂的對策及組員分工，逐條實施如下：實施一、回填材料及方法將回填砂子改為石粉，分層回填，沖水淹泡，插振、夯壓密實。1、 實施與設計院結構工程師進行洽商，進行設計變更，將回填砂子改為石粉，分層回填，沖水淹泡，插振、夯壓密實，提高回填土密實度，減少回填土下沉幾率。本工作由馬蔭賢負責，于2009年2月15日前完成。2、 效果檢查于2009年2月15日，檢查設計院發出的“20090214”號修改通知單，已同意上述變更，從項目部內部文件發放記錄中得知，已將設計修改通知發放給各相關施工員及施工班組長。實施二、未進行技術交底或交底不清加強技術交底，明確工藝流程1、

17、實施項目部在施工前對班組及工人進行了詳細的技術交底，明確工藝流程。本工作由李英俊負責實施，于2009年2月16日前完成。2、效果檢查于2009年2月16日，檢查技術交底卡，交底內容詳細，有針對性，記錄完整，簽名齊全。實施三、現場施工操作不當工人操作不規范、不準確。 1、實施 所有操作工人必須參加技術培訓交底，嚴格按照該工序的施工工藝流程，采用分層回填，分層厚度不大于400mm，石粉回填至基礎梁梁底標高后用水淹泡，并用振動棒每500mm×500mm一點插振密實。施工員現場做好監管，確保插振間距、插入深度為400mm，插振時間為1015秒，并做好施工記錄。 本工作由李育接、吳伊明、張勇、

18、羅朝福負責，時間由現場回填具體開始至結束。 2、效果檢查在施工期間由項目質量組進行檢驗批驗收，回填標高、回填石粉質量、分層厚度、含水量及平整度等均符合設計及驗收規范，質量觀感良好。實施四、現場施工管理不當放水量及淹泡時間未準確控制1、實施在基坑回填至基礎梁底并插振密實后，進行放水淹泡，放水量至回填土面上5cm，淹泡時間為24小時，施工過程做好詳細的記錄。本工作由李英俊負責實施，于各棟號回填施工后一天內完成。2、效果檢查于2009年3月23日檢查所有隱蔽工程質量驗收記錄，記錄內容詳細，準確完整，簽名齊全。實施五、現場施工操作不當基礎梁澆筑完成并有一定強度后，再回填石粉至原設計石粉穩定層底標高沖水振實。1、實施基礎梁澆筑完成并有一定強度后，回填石粉至原設計石粉穩定層底標高沖水振實。由于基礎梁高多為500600mm，回填石粉要分兩層回填，回填土每層至少夯打三遍。打夯應一夯壓半夯，夯夯相接，行行相連，縱橫交叉。回填房心及管溝時，為防止管道中心線位移或損壞管道，應用人工先在管子兩側填土夯實；并應由管道兩側同時進行，直至管頂0.5m以上時，在不損壞管道的情況下，方可采用蛙式打夯機夯實。本工作由張勇、羅朝福負責實施，于各棟號基礎梁拆模后一天內完