垃圾填埋工程中承臺(tái)大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

陳友生

摘 要：本文以室仔前垃圾填埋場生化處理池工程為例，深入研究了其中存在的技術(shù)難點(diǎn)，通過原材料質(zhì)量控制和配合比設(shè)計(jì)降低水化熱反應(yīng)，研究了混凝土拌和、鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)管理等環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點(diǎn)，以期為同類工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：垃圾填埋場;承臺(tái);大體積混凝土;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）32-0107-03

Key Points of Mass Concrete Construction Technology for Pile Cap in Waste Landfill Project

CHEN Yousheng

（Xiamen Chengjian Construction Engineering Co.， Ltd.， Xiamen Fujian 361000）

Abstract： Taking the biochemical treatment tank project of Shiziqian landfill as an example， this paper deeply studies the technical difficulties existing in the project construction， reduces the hydration heat reaction through raw material quality control and mix proportion design， and studies the key construction technical points of concrete mixing， reinforcement binding， formwork installation， concrete pouring and maintenance management， It is expected to provide reference for the construction of similar projects.

Keywords： landfill;bearing platform;mass concrete;construction technique

在垃圾填埋場工程項(xiàng)目中，生活垃圾滲液腐蝕性和滲透性強(qiáng)，一旦出現(xiàn)滲漏可能造成嚴(yán)重的生態(tài)事故，如土壤、地下水污染問題。因此，垃圾填埋場工程施工除應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求外，還應(yīng)當(dāng)滿足防滲要求，確保垃圾填埋場結(jié)構(gòu)安全、功能安全。大體積混凝土具有抗?jié)B性能強(qiáng)、耐久性好、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可滿足垃圾填埋場長周期垃圾填埋和防滲性能要求。但同時(shí)，大體積混凝土具有澆筑量大、水化熱反應(yīng)劇烈、結(jié)構(gòu)厚度大等特點(diǎn)[1]，易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問題，進(jìn)而影響垃圾填埋場防滲性能。這就要求施工單位加強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)管理，預(yù)防大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題。本文結(jié)合室仔前垃圾填埋場工程，深入研究了承臺(tái)大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)，以期為垃圾填埋場建設(shè)提供有益參考。

1 工程概況

室仔前垃圾填埋場工程位于福建省泉州市路江區(qū)，項(xiàng)目占地面積為3 737.56 m，建筑面積為1 397.9 m，由生化處理池、芬頓與曝氣生物濾池、導(dǎo)排水處理池、污水泵井組成。其中，生化處理池占地面積為1 677.0 m，池頂加蓋，主要用于處理居民生活垃圾滲濾液?；A(chǔ)為人工挖孔樁基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度七度，安全等級(jí)二級(jí)，防水等級(jí)一級(jí)。根據(jù)工程設(shè)計(jì)，該工程生化處理池厚60 cm，筏板和承臺(tái)基礎(chǔ)墊層采用C15混凝土，承臺(tái)每邊較地面寬100 mm，承臺(tái)和筏板混凝土強(qiáng)度為C35P6，筏板底部混凝土保護(hù)層厚40 mm。

2 施工技術(shù)難點(diǎn)及對策

該工程承臺(tái)結(jié)構(gòu)厚度較小，但其防滲性能要求高，不允許出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)按大體積混凝土施工技術(shù)要求把關(guān)和控制[2]，確保生化處理池承臺(tái)施工質(zhì)量。

2.1 混凝土材料防滲抗?jié)B性能

生化處理池承臺(tái)混凝土應(yīng)滿足防水抗?jié)B性能要求。這要求施工單位嚴(yán)格把關(guān)混凝土原料質(zhì)量，優(yōu)先選擇低水化熱、耐腐蝕、抗?jié)B的水泥產(chǎn)品，并滿足泵送澆筑性能要求。施工單位應(yīng)加強(qiáng)混凝土原料質(zhì)量控制和配合比設(shè)計(jì)，以此降低大體積混凝土水化熱，預(yù)防和控制承臺(tái)混凝土裂縫。

2.2 配筋密度

鋼筋是生化處理池的結(jié)構(gòu)骨架，配筋密度應(yīng)滿足物理力學(xué)性能要求，滿足抗腐蝕和結(jié)構(gòu)開裂保護(hù)性能要求。生化池長期處于滲濾液浸泡環(huán)境，承臺(tái)鋼筋受潮濕環(huán)境和腐蝕性滲濾液影響，容易出現(xiàn)銹蝕、膨脹問題，導(dǎo)致混凝土握裹力破壞、保護(hù)層剝落[3]，并進(jìn)一步腐蝕鋼筋，造成生化處理池滲漏。因此，在對生化處理池進(jìn)行施工時(shí)，除應(yīng)合理控制混凝土材料，增強(qiáng)混凝土與鋼筋握裹力外，還應(yīng)適當(dāng)提高承臺(tái)配筋密度，配筋間距應(yīng)控制在150 mm，預(yù)防和控制承臺(tái)基礎(chǔ)開裂風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 基礎(chǔ)沉降問題

該工程生化處理池面積較大，采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，且淺層巖土均勻性差、工況性能較差，可能出現(xiàn)筏板和承臺(tái)不均勻沉降現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)基礎(chǔ)出現(xiàn)有害裂縫、結(jié)構(gòu)破壞等問題，影響生化處理池使用壽命。同時(shí)，由于生化處理池面積較大，原工程設(shè)計(jì)膨脹加強(qiáng)帶，以控制筏板基礎(chǔ)長向膨脹、收縮等影響。但通過技術(shù)方案比較，膨脹加強(qiáng)帶鋼絲隔網(wǎng)會(huì)在筏板基礎(chǔ)中形成一道薄弱帶[4]，無法完全消除長向收縮作用并可能出現(xiàn)滲漏。該工程采用后澆帶取代膨脹加強(qiáng)帶，長向鋼筋斷開并設(shè)置后澆帶，以此避免承臺(tái)和筏板出現(xiàn)收縮裂縫。

3 承臺(tái)大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 原料選擇與質(zhì)量控制

為合理控制混凝土水化熱反應(yīng)，該工程按《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50496—2018）要求加強(qiáng)混凝土原料質(zhì)量控制。①水泥選用P·O42.5低熱礦渣硅酸鹽水泥，3 d水化熱≤240 kJ/kg，7 d水化熱≤270 kJ/kg，鋁酸三鈣含量≤8%;②細(xì)骨料選擇細(xì)度模數(shù)≤2.3、含泥量≤3%的中砂，粗骨料選擇粒徑5～31.5 mm連續(xù)級(jí)配碎石，含泥量≤1%，采用非堿活性粗骨料;③摻合料采用Ⅱ級(jí)優(yōu)質(zhì)粉煤灰和?；郀t礦渣粉，滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2017）要求和《用于水泥、砂漿和混凝土中的?；郀t礦渣粉》（GB/T 18046—2017）;④化學(xué)添加劑采用聚羧酸系高效緩凝型減水劑，其減水率≥30%，可有效控制大體積混凝土需水量，降低該工程混凝土水化熱反應(yīng);⑤水采用生活用水。

3.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50496—2018）要求，該工程混凝土施工前進(jìn)行大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)，按規(guī)范推薦水膠比0.55、粉煤灰產(chǎn)量40%、砂率38%～42%進(jìn)行試配，以混凝土強(qiáng)度P35和坍落度≥160 mm作為試配控制指標(biāo)制作150 mm圓柱體試件。經(jīng)試配，水膠比0.44、砂率40%時(shí)可滿足混凝土強(qiáng)度和坍落度要求，混凝土坍落度為160～180 mm，泵送性能良好。初凝時(shí)間為710 min，和易性良好，3 d混凝土強(qiáng)度≥1.2 MPa，7 d混凝土強(qiáng)度≥27.25 MPa，滿足混凝土配合比設(shè)計(jì)要求，如表1所示。

4 承臺(tái)大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

該工程施工前，現(xiàn)場已整平并鋪設(shè)HDPE土工膜和無紡?fù)凉げ挤浪畬?，防水層上部鋪設(shè)150 mm厚C15混凝土墊層，以提高生化處理池防滲性能，阻止地下水與生化池滲濾液交互。該工程大體積混凝土施工前，按工程設(shè)計(jì)要求測量定位，彈線測放出承臺(tái)模板安裝控制線，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求定位后澆帶位置，確保施工縫留設(shè)在止水鋼板1/2處。止水鋼板采用搭接雙面焊接，確保止水鋼板無漏點(diǎn)。大體積混凝土施工前應(yīng)辦理預(yù)檢、隱檢驗(yàn)收，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可澆筑混凝土。為確?；炷涟韬唾|(zhì)量，該工程施工單位加強(qiáng)原料進(jìn)場質(zhì)量檢驗(yàn)，對水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、出廠日期等進(jìn)行檢查[5]，并按批次抽檢送檢水泥，確保水泥安定性、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、水化熱等性能指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 大體積混凝土拌和

該工程澆筑量較小，采用現(xiàn)場拌和方式。泉州市夏季溫度較高，為防止水泥、骨料入模溫度高而加劇混凝土水化熱反應(yīng)，該工程在骨料、水泥堆放位置搭設(shè)遮陽棚，并在入模前適當(dāng)灑水濕潤骨料，降低骨料入模溫度?；炷涟韬蜁r(shí)，各原料嚴(yán)格按配合比設(shè)計(jì)要求稱重計(jì)量后投料，并安排專人進(jìn)行監(jiān)督?；炷涟韬蜁r(shí)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間不小于60 s，確?；旌狭蠑嚢杈鶆?、充分。

4.3 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎前，核對成型鋼筋，嚴(yán)格按工程設(shè)計(jì)規(guī)格、型號(hào)、品種加強(qiáng)進(jìn)場檢驗(yàn)并掛牌堆放。鋼筋綁扎時(shí)，應(yīng)按順序和配筋密度綁扎，按先長后短的順序自承臺(tái)一端開始綁扎，使用22#鐵絲綁扎牢固。人工挖孔樁伸入承臺(tái)鋼筋采用十字扣法綁扎牢固，其標(biāo)高、位置、長度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，不得出現(xiàn)遺漏、移位等問題。受力鋼筋搭接接頭位置應(yīng)正確，接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，受力鋼筋搭接采用雙面搭接方式，且接頭面積應(yīng)小于長度范圍內(nèi)鋼筋總面積的1/4，受力鋼筋和箍筋交接部位全部綁扎牢固，嚴(yán)禁出現(xiàn)跳扣問題。鋼筋底部墊設(shè)水泥砂漿墊塊，保護(hù)層厚度不小于50 mm，間距1 m墊設(shè)1塊，側(cè)面墊塊與鋼筋綁扎牢固，避免出現(xiàn)遺漏。鋼筋綁扎完成后，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場檢查驗(yàn)收，辦理隱檢驗(yàn)收。

4.4 模板安裝

該工程中，承臺(tái)模板采用800 mm×1 200 mm鋼模板。模板安裝前由測量人員測放，模板安裝控制線，鋼模板由平面模板、陰陽角模板拼接組織，縱橫肋拼接采用U型卡、插銷等配件連接，模板支撐采用2道100 mm×100 mm木方加固，布設(shè)間距300 mm，確保模板安裝牢固，防止模板在混凝土澆筑中出現(xiàn)位移、傾斜、變形等問題。模板安裝時(shí)自一側(cè)開始依次進(jìn)行，安裝完成后由測量人員對模板標(biāo)高、垂直度、支撐進(jìn)行預(yù)檢，經(jīng)預(yù)檢合格后開始澆筑混凝土。

4.5 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑前，應(yīng)對人工挖孔樁樁頭、槽底澆水濕潤，提高混凝土與底基層的黏結(jié)性能。承臺(tái)澆筑時(shí)，現(xiàn)場布設(shè)2臺(tái)混凝土輸送泵，混凝土單位澆筑量為40 m3，可滿足連續(xù)澆筑要求。承臺(tái)分3層澆筑，每層澆筑厚度為200 mm，按“同一坡度、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的方法澆筑。該工程承臺(tái)配筋密度較大，為確?；炷琳駬v密實(shí)，每個(gè)布料機(jī)設(shè)置2臺(tái)振搗器，分別設(shè)置在出料口和坡腳位置。其中，出料口振搗器用于振搗上層混凝土;坡腳振搗器用于振搗底層混凝土。針對人工挖孔樁附加鋼筋較密部位，適當(dāng)縮短振搗點(diǎn)間距，并延長振搗時(shí)間至60 s，適當(dāng)減慢首層混凝土澆筑速度，確保首層混凝土澆筑密實(shí)，提高承臺(tái)大體積混凝土結(jié)構(gòu)性能。混凝土澆筑時(shí)，采用二次振搗二次收面技術(shù)，在下層混凝土初凝前二次澆筑和振搗，排除混凝土因沁水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋握裹力，增強(qiáng)承臺(tái)混凝土抗裂、抗?jié)B性能。混凝土振搗應(yīng)按承臺(tái)澆筑順序斜向振搗，振搗棒與平面夾角為3°，振搗間距為40～50 cm，嚴(yán)格按振搗間距行進(jìn)，防止出現(xiàn)漏振、偏振問題。振搗時(shí)間不少于30 s，直至混凝土表面返漿?；炷翝仓猎O(shè)計(jì)標(biāo)高后，使用刮尺刮平，在初凝前多次抹壓壓實(shí)，并使用重壓滾滾壓承臺(tái)表面，促進(jìn)大體積混凝土收水閉合。

4.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

該工程施工時(shí)間為夏季，環(huán)境溫度較高，混凝土初凝后應(yīng)及時(shí)覆蓋，并定期灑水濕潤，防止出現(xiàn)干縮裂縫。為確保承臺(tái)混凝土內(nèi)外溫差不超過25 ℃，施工單位在承臺(tái)底部埋設(shè)測溫管，并加強(qiáng)混凝土表面溫度測量。根據(jù)混凝土溫度差值加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，鋪設(shè)15 mm厚混凝土保溫被，降低環(huán)境溫度對承臺(tái)混凝土表面溫度的影響，縮小混凝土內(nèi)外溫差，避免產(chǎn)生溫度裂縫。該工程施工中，混凝土3 d溫度達(dá)到峰值64.5 ℃，表面溫度為41.8 ℃，內(nèi)外溫差22.7 ℃，3 d后混凝土溫度逐漸下降并趨于穩(wěn)定。該工程養(yǎng)護(hù)7 d時(shí)拆除模板，14 d后停止養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)完成后，經(jīng)現(xiàn)場勘測，承臺(tái)表面無細(xì)微裂縫、貫穿性裂縫，結(jié)構(gòu)性能良好。

5 結(jié)語

在生化處理池承臺(tái)施工中，承臺(tái)混凝土防滲性能和結(jié)構(gòu)性能要求高，施工單位要加強(qiáng)大體積混凝土原材料質(zhì)量控制，嚴(yán)格落實(shí)大體積混凝土施工技術(shù)管理和溫度監(jiān)測，預(yù)防和控制大體積混凝土溫度裂縫，提高生化處理池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能，延長使用壽命。

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