預(yù)制混凝土管在地下室回填土工程中的技術(shù)應(yīng)用

喬宗兵，張鵬聯(lián)，馮文憑，金歡歡，萬黔云

(中國建筑第四工程局有限公司，西安 710000)

1 工程概況

本項(xiàng)目為小學(xué)學(xué)校項(xiàng)目，地下室為二層車庫，基礎(chǔ)埋深10.5 m，根據(jù)設(shè)計(jì)，車庫頂部為操場(chǎng)跑道，東側(cè)車庫邊至圍墻邊原設(shè)計(jì)為素土回填，考慮到回填土施工時(shí)間為雨季，加之學(xué)校開學(xué)在即，工期較為緊張，大面積采用素土回填對(duì)空氣污染較為嚴(yán)重，為了確保基坑回填區(qū)域施工安全，提高回填土上部建筑構(gòu)件質(zhì)量，加強(qiáng)施工過程中綠色施工理念的應(yīng)用，經(jīng)過項(xiàng)目部研究討論，將車庫外側(cè)的回填土改為采用預(yù)制混凝土管對(duì)壘代替素土回填，管口采用磚砌體進(jìn)行封堵，外側(cè)抹防水砂漿用于防水，既保證了施工質(zhì)量，又縮短了施工工期。

2 預(yù)制混凝土管施工流程

2.1 制管工藝

干硬性混凝土攪拌→混凝土運(yùn)輸→開動(dòng)制管機(jī)主電機(jī)→調(diào)整轉(zhuǎn)速為500 r/min→人工喂料→輥壓→逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)速到1 200 r/min→緩慢減速→停機(jī)→吊出模具→拆?！鸀⑺B(yǎng)護(hù)。

2.2 施工方法

本次使用預(yù)制混凝土管長度為5 000 mm，直徑為1 800 mm，管壁厚為250 mm。首先，將施工現(xiàn)場(chǎng)清理干凈，并在臨時(shí)堆放混凝土的現(xiàn)場(chǎng)滿鋪鐵皮，通過灑水避免水分流失。將懸輥式水泥制管設(shè)備主機(jī)電源打開，轉(zhuǎn)速設(shè)置在500 r/min 擋位上，施工人員立于制管機(jī)兩側(cè)，待轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)值后，用鐵鍬均勻地向模具內(nèi)喂入干硬性混凝土，并注意保障投料的連續(xù)性。隨著投料的增加，管壁逐漸增厚，當(dāng)懸輥與混凝土直接接觸時(shí)停止喂料，此時(shí)將轉(zhuǎn)速逐漸調(diào)到1 200 r/min，離心力逐漸增大，懸輥直接輥壓混凝土高速旋轉(zhuǎn)5～7 min 后管壁達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，最后緩慢降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度，關(guān)閉主機(jī)電源，模具在重力作用下逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后用吊車將模具吊出擺放到養(yǎng)護(hù)區(qū)，拆模后，覆蓋土工布，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)[1]。

2.3 施工工藝流程

基層清理→底板施工→第一層預(yù)制管調(diào)放→管縫封堵→第二層預(yù)制管調(diào)放→管縫封堵→混凝土澆筑→管口封堵→面層施工。

1）基層清理及底板施工法：將基層松散雜質(zhì)清理干凈，澆水濕潤后進(jìn)行100 mm 厚C15 墊層施工，然后進(jìn)行300 mm 厚混凝土底板施工，內(nèi)配φ14 mm@200 mm 雙層雙向鋼筋。底板模板采用鋼模拼裝，外側(cè)用雙鋼管做橫、立帶加固，并用短方木頂于邊坡上[2]。需要注意的是，澆筑前先濕潤表面，在澆筑過程中，嚴(yán)格控制底板頂面高程，澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2）吊放預(yù)制混凝土管。預(yù)制混凝土管采用起重機(jī)配合人工吊運(yùn)。吊運(yùn)前，須對(duì)預(yù)制混凝土管進(jìn)行外觀檢測(cè)，破損管材嚴(yán)禁用于工程。固定管前，在混凝土面上彈線，以控制管的位置。將預(yù)制管沿準(zhǔn)備鋪設(shè)部位排放好，排放過程中，防止管材之間碰撞受損[3]。

采用吊車將混凝土管吊放至混凝土底板上，兩側(cè)采用混凝土楔將混凝土管涵固定牢固，防止其滑動(dòng)，接著吊放第二根混凝土管，依次進(jìn)行吊放，第一層吊放完成后，將混凝土管管頭部位的鋼板進(jìn)行焊接，用MU10 混凝土砌塊，將接縫處封堵密實(shí)，采用混凝土澆灌至管頂，保證管頂標(biāo)高一致，管口采用磚封堵密實(shí)隨砌隨抹?；炷凉艿踹\(yùn)完成立面圖如圖1所示。

3）其余層預(yù)制管吊運(yùn)及管口封堵。待管縫混凝土達(dá)到終凝后進(jìn)行上一層預(yù)制混凝土吊運(yùn)，方法與上一層一致，管口封堵同上一層。

3 預(yù)制混凝土管施工要點(diǎn)分析

3.1 原材料進(jìn)場(chǎng)復(fù)檢

預(yù)制混凝土管進(jìn)進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需提供生產(chǎn)合格證及出廠強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告，經(jīng)三方聯(lián)合驗(yàn)收完成后方可進(jìn)行使用。嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)是保障干硬性混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵所在，在施工中，所有材料都要有供應(yīng)商提供的質(zhì)量保證書。此外，還必須按規(guī)范抽樣檢測(cè)粗細(xì)集料的含泥量、級(jí)配、有害物質(zhì)含量，水泥應(yīng)逐批號(hào)檢驗(yàn)其細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性及膠砂強(qiáng)度。預(yù)制混凝土管所用的砂子、石子、外加劑的質(zhì)量和規(guī)格，必須符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，按規(guī)定的配合比施工，施工過程中不得出現(xiàn)漏筋和空洞現(xiàn)象。

3.2 預(yù)制混凝土管施工

混凝土攪拌采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，拌制混凝土的供料系統(tǒng)采用配有電子秤的配料機(jī)，配料機(jī)在使用前應(yīng)按照配合比要求對(duì)集料用量準(zhǔn)確調(diào)試標(biāo)定[4]。喂料工應(yīng)選用有經(jīng)驗(yàn)的技工擔(dān)任，當(dāng)干硬性混凝土運(yùn)到制管施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)立即喂料入模，喂料應(yīng)均勻連續(xù)。為了防止混凝土離析，嚴(yán)禁采用拋擲法喂料。管節(jié)輥壓成形拆模后，用土工布覆蓋，均勻?yàn)⑺?，保持表面潤滑?/p>

3.3 管節(jié)質(zhì)量檢查

1）對(duì)預(yù)制的管節(jié)，采用鋼尺測(cè)量尺寸，必須要滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。管節(jié)成品質(zhì)量要求和尺寸允許偏差具體如表1所示。

表1 管節(jié)成品質(zhì)量要求和尺寸允許偏差

2）預(yù)制的管節(jié)，每節(jié)涵管應(yīng)緊貼在基座上，使預(yù)制混凝土管受力均勻。

3）在施工管口封堵砌體時(shí)，確保砌筑砂漿密實(shí)，灰縫飽滿，防止后期滲漏水。

4）預(yù)制混凝土管南側(cè)、北側(cè)與施工完成結(jié)構(gòu)交接部位采用素混凝土澆灌，防止后期遇水滲入，導(dǎo)致混凝土底板下沉而影響預(yù)制混凝土管整體堆壘質(zhì)量。

5）預(yù)制混凝土管間采用焊接預(yù)制混凝土管頭，鋼板焊接要求焊縫飽滿、均勻。

6）預(yù)制混凝土管表面要光滑，不能出現(xiàn)麻面，不光滑。預(yù)制混凝土管表面不光滑，一個(gè)原因是因?yàn)榛炷猎谶\(yùn)輸過程中水分損失，混凝土過干造成，預(yù)防方法是嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，縮短混凝土運(yùn)輸距離，并在運(yùn)輸時(shí)使用棚布覆蓋混凝土；另一個(gè)原因是定型模具的接口不嚴(yán)密，混凝土跑漿。預(yù)防方法是在模具板接口處加用柔性材料，模具板組裝時(shí)將螺栓旋緊，保障接口嚴(yán)密無縫隙。此外，預(yù)制管節(jié)拆模后，將鋼模內(nèi)壁上的混凝土干漿用鋼絲刷、清潔球清理干凈，并均勻涂刷一層隔離劑。

4 預(yù)制混凝土管與普通素土回填對(duì)比

預(yù)制混凝土管與普通素土回填對(duì)比具有以下優(yōu)點(diǎn)。

4.1 工期短

預(yù)制混凝土管回填時(shí)，只需要施工300 mm 厚混凝土底板，施工完成后即可進(jìn)行預(yù)制混凝土管的吊運(yùn)工作。預(yù)制混凝土管可以提前進(jìn)行場(chǎng)外加工，不用考慮天氣情況而影響施工，素土回填須人工或機(jī)械進(jìn)行分層夯實(shí)，回填質(zhì)量受外界影響因素較多，下雨天不能進(jìn)行回填作業(yè)，冬防期、重污染天氣不能進(jìn)行回填作業(yè)，而且土方回填所需土方較多，運(yùn)輸路途較遠(yuǎn)，所需工期較長[5]。

4.2 人工投入少

底板施工時(shí)，需要適量的鋼筋工及木工進(jìn)行施工。一般，土方回填需配備機(jī)械加5～10 名人工配合施工，分層回填所需人工及機(jī)械臺(tái)班更多，采用預(yù)制混凝土管進(jìn)行回填，只需要配備1 臺(tái)吊車，2～3 名配合人員即可，機(jī)械吊運(yùn)，所花費(fèi)工期較少，總體費(fèi)用較少。

4.3 綠色環(huán)保

通常，素土回填現(xiàn)場(chǎng)需配備必要的防塵措施，即便如此，還是會(huì)產(chǎn)生少量的揚(yáng)塵，對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。尤其是居民區(qū)進(jìn)行基坑回填時(shí)，灰塵會(huì)對(duì)周邊居民生活造成較大影響，而采用預(yù)制混凝土管進(jìn)行回填，由于無土方作業(yè)，故施工時(shí)對(duì)環(huán)境基本無污染，加之采用預(yù)制混凝土管進(jìn)行回填，基坑內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)建筑垃圾、雜質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來影響和破壞。

4.4 應(yīng)用范圍廣

采用預(yù)制混凝土管進(jìn)行回填，不僅可以用于民用建筑的基坑肥槽回填，也可用于學(xué)校等操場(chǎng)底部回填，尤其是回填質(zhì)量要求較高的建筑物，均可采用預(yù)制混凝土管對(duì)壘代替普通基坑素土回填。

4.5 后期維修費(fèi)用小

傳統(tǒng)的素土回填，經(jīng)過雨季或積水過后，回填區(qū)域會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降，造成裂縫等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響上部結(jié)構(gòu)的安全使用性，相比素土回填，預(yù)制混凝土管的對(duì)壘有效避免了以上情況的出現(xiàn)，由于預(yù)制管的對(duì)壘內(nèi)部為空心管，管口封堵嚴(yán)實(shí)，有效阻止了雨水的滲入，保證了回填質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，部分地下室工程項(xiàng)目在施工過程中不注重基坑回填的施工質(zhì)量，為了趕進(jìn)度隨意進(jìn)行回填，會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾至基坑，加之回填過程時(shí)間短，不能及時(shí)采用機(jī)械夯實(shí)，未等到回填土完成自密實(shí)沉降，隨即進(jìn)行上部建筑構(gòu)件施工，導(dǎo)致回填土出現(xiàn)下沉、裂縫，勢(shì)必會(huì)對(duì)主樓基礎(chǔ)造成一定的影響，嚴(yán)重影響安全使用功能。而采用預(yù)制混凝土管代替普通回填土進(jìn)行基坑回填，從根本上可以解決不均勻沉降導(dǎo)致的建筑構(gòu)件裂縫及坑洼不平的質(zhì)量缺陷，在部分回填土施工困難、施工時(shí)間較短及回填質(zhì)量要求較高等項(xiàng)目中可以考慮使用，值得推廣。