在晉中市榆次區國網(wǎng)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(fā)的流態(tài)固化土技術(shù)應用于工程實(shí)踐。這項創(chuàng )新技術(shù)將普通土壤與建筑垃圾混合,通過(guò)添加固化劑制成兼具流動(dòng)性與高強度的新型材料,無(wú)需機械壓實(shí)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(shí),該技術(shù)還實(shí)現了30%的成本優(yōu)化和50%的建筑垃圾資源化利用,為綠色基建發(fā)展提供了創(chuàng )新解決方案。
配方研發(fā):破解傳統基坑回填難題
時(shí)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(shí)度不均等局限,及混凝土成本較高的問(wèn)題。集團技術(shù)團隊開(kāi)展了系統研究,歷時(shí)4個(gè)月的時(shí)間,成功研發(fā)出了流態(tài)固化土技術(shù)。
團隊預先采集典型的地質(zhì)樣本,通過(guò)電子天平、烘箱、土壤液塑限測定儀等儀器進(jìn)行全面檢測,建立詳細的土壤特性數據庫?;跈z測數據,團隊通過(guò)大量試驗,建立了土壤特性與材料性能的對應關(guān)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(shí)驗室階段,團隊模擬各類(lèi)現場(chǎng)環(huán)境開(kāi)展百余次對比試驗,重點(diǎn)觀(guān)測在不同溫濕度、地質(zhì)條件下材料的流動(dòng)性、凝結時(shí)間和最終強度等性能指標。通過(guò)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(yōu)配比方案,為復雜地質(zhì)條件下的工程施工提供了可靠的技術(shù)保障。
工藝升級:建立質(zhì)量穩定生產(chǎn)體系
在實(shí)驗室成果向工程應用轉化過(guò)程中,技術(shù)團隊發(fā)現批量生產(chǎn)時(shí),固化土出現了攪拌不均勻、強度波動(dòng)等問(wèn)題,導致材料性能參差不齊。
針對這一難題,技術(shù)團隊開(kāi)展項目施工模擬試驗,引入專(zhuān)業(yè)級強制式攪拌機替代傳統設備,通過(guò)建立智能化質(zhì)量控制系統、實(shí)時(shí)監測配比精度、設置科學(xué)容錯閾值、優(yōu)化攪拌葉片角度和轉速、控制攪拌時(shí)長(cháng)等,將材料混合均勻度顯著(zhù)提升至98%;在模擬試驗現場(chǎng)設立專(zhuān)用預拌區,通過(guò)施工前的現場(chǎng)科學(xué)配比與充分混合,確保固化劑和土壤達到最佳配比狀態(tài),減少材料強度波動(dòng);派出資深材料專(zhuān)家組建技術(shù)督導組,全程跟蹤模擬試驗進(jìn)程,運用專(zhuān)業(yè)儀器實(shí)時(shí)監測關(guān)鍵參數變化,并針對問(wèn)題給出調整方案,有效保障了試驗過(guò)程中各類(lèi)技術(shù)難題的及時(shí)化解。
這套解決方案成功破解了實(shí)驗室成果向工程應用轉化的技術(shù)瓶頸,實(shí)現了從試驗數據到實(shí)際工程的無(wú)縫銜接。
管理優(yōu)化:構建多維協(xié)同管控體系
在流態(tài)固化土技術(shù)完成研發(fā)并實(shí)現批量生產(chǎn)后,集團正式承接了晉中市榆次區國網(wǎng)山西電科院項目自流平固化土回填工程。在項目實(shí)施過(guò)程中,集團通過(guò)細化管理確保項目安全優(yōu)質(zhì)履約,構建了“鐵三角”的管理體系,通過(guò)施工經(jīng)理、材料工程師、質(zhì)檢和機械團隊的三方協(xié)同,實(shí)現了施工管理的專(zhuān)業(yè)化與精細化。施工經(jīng)理作為指揮中樞,統籌施工進(jìn)度、資源配置與風(fēng)險管控;材料工程師作為技術(shù)支撐,主導固化劑配比設計與工藝指導、材料性能驗證;質(zhì)檢員和機械師則組成保障團隊,分別負責質(zhì)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(huán)管理,確保流態(tài)固化土施工的質(zhì)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(yōu)選礦渣基、生物基等環(huán)保型固化劑,確保從源頭杜絕污染風(fēng)險;在作業(yè)區域部署電子圍欄系統,采用分級管控技術(shù)實(shí)現非授權人員闖入即時(shí)預警;設備管理采用定期檢測+實(shí)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(guò)定期開(kāi)展塵肺、聽(tīng)力等專(zhuān)項篩查,結合智能穿戴設備實(shí)時(shí)監測健康狀況,實(shí)現從預防到干預的全周期健康管理。
目前,項目已完工,流態(tài)固化土完成1400立方米基坑回填。集團將以此次流態(tài)固化土技術(shù)突破為契機,持續優(yōu)化材料配方和施工工藝,推動(dòng)該項技術(shù)在更多工程項目中落地應用,為工程建設提供更優(yōu)質(zhì)的材料解決方案。