在晉中市榆次區國網山西電科院項目自流平固化土回填工程中,山西建投建科院集團首次將研發的流態固化土技術應用于工程實踐。這項創新技術將普通土壤與建筑垃圾混合,通過添加固化劑制成兼具流動性與高強度的新型材料,無需機械壓實即可自流平填充基坑,效率提升60%;硬化后強度媲美混凝土,有效保障工程穩定性。同時,該技術還實現了30%的成本優化和50%的建筑垃圾資源化利用,為綠色基建發展提供了創新解決方案。
配方研發:破解傳統基坑回填難題
時間回溯到2024年3月,針對傳統回填工藝存在施工效率低、密實度不均等局限,及混凝土成本較高的問題。集團技術團隊開展了系統研究,歷時4個月的時間,成功研發出了流態固化土技術。
團隊預先采集典型的地質樣本,通過電子天平、烘箱、土壤液塑限測定儀等儀器進行全面檢測,建立詳細的土壤特性數據庫。基于檢測數據,團隊通過大量試驗,建立了土壤特性與材料性能的對應關系圖譜,并從候選材料庫中篩選適配組分,設計出多組差異化配比方案。
在前期實驗室階段,團隊模擬各類現場環境開展百余次對比試驗,重點觀測在不同溫濕度、地質條件下材料的流動性、凝結時間和最終強度等性能指標。通過分析海量試驗數據,逐步掌握材料性能的變化規律,最終篩選出最優配比方案,為復雜地質條件下的工程施工提供了可靠的技術保障。
工藝升級:建立質量穩定生產體系
在實驗室成果向工程應用轉化過程中,技術團隊發現批量生產時,固化土出現了攪拌不均勻、強度波動等問題,導致材料性能參差不齊。
針對這一難題,技術團隊開展項目施工模擬試驗,引入專業級強制式攪拌機替代傳統設備,通過建立智能化質量控制系統、實時監測配比精度、設置科學容錯閾值、優化攪拌葉片角度和轉速、控制攪拌時長等,將材料混合均勻度顯著提升至98%;在模擬試驗現場設立專用預拌區,通過施工前的現場科學配比與充分混合,確保固化劑和土壤達到最佳配比狀態,減少材料強度波動;派出資深材料專家組建技術督導組,全程跟蹤模擬試驗進程,運用專業儀器實時監測關鍵參數變化,并針對問題給出調整方案,有效保障了試驗過程中各類技術難題的及時化解。
這套解決方案成功破解了實驗室成果向工程應用轉化的技術瓶頸,實現了從試驗數據到實際工程的無縫銜接。
管理優化:構建多維協同管控體系
在流態固化土技術完成研發并實現批量生產后,集團正式承接了晉中市榆次區國網山西電科院項目自流平固化土回填工程。在項目實施過程中,集團通過細化管理確保項目安全優質履約,構建了“鐵三角”的管理體系,通過施工經理、材料工程師、質檢和機械團隊的三方協同,實現了施工管理的專業化與精細化。施工經理作為指揮中樞,統籌施工進度、資源配置與風險管控;材料工程師作為技術支撐,主導固化劑配比設計與工藝指導、材料性能驗證;質檢員和機械師則組成保障團隊,分別負責質量監測和設備運維,形成了從材料配比到施工工藝的全流程閉環管理,確保流態固化土施工的質量可控和效率提升。
此外,項目嚴格執行綠色材料準入標準,優選礦渣基、生物基等環保型固化劑,確保從源頭杜絕污染風險;在作業區域部署電子圍欄系統,采用分級管控技術實現非授權人員闖入即時預警;設備管理采用定期檢測+實施監測的雙重保障機制,特別是對高壓泵送系統,不僅配置了多級泄壓閥,還安裝了壓力傳感器進行實時監控,確保設備運行安全;推行“智慧健康”管理模式,為每位工人建立電子健康檔案,通過定期開展塵肺、聽力等專項篩查,結合智能穿戴設備實時監測健康狀況,實現從預防到干預的全周期健康管理。
目前,項目已完工,流態固化土完成1400立方米基坑回填。集團將以此次流態固化土技術突破為契機,持續優化材料配方和施工工藝,推動該項技術在更多工程項目中落地應用,為工程建設提供更優質的材料解決方案。