房屋建筑土方和混凝土工程施工技術應用

熊 暢 趙建峰 馬 濤 韓雄毅 張志濤

（中建七局國際工程建設有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著城市化進程加快，房屋建筑數量明顯增多，建筑施工質量不僅影響建筑使用性能，還關乎社會的穩定發展。其中，土方工程包括土（石）方的開挖、填筑、運輸及排水降水，例如場地平整、基礎開挖、基坑回填等；混凝土工程是根據設計要求，利用鋼筋與混凝土兩種材料澆筑形成的構件和結構。土方工程和混凝土工程，均是房屋建筑施工中的重點，不少施工質量缺陷的形成，均是這兩者引起的[1]。以下結合實踐，探討了房屋建筑土方和混凝土施工技術的應用。

1 工程概況

1.1 房屋建筑項目簡介

某房屋建筑項目，是一個多功能的商業辦公樓。該項目占地面積約1600m2，建筑總面積4950m2，包括地下1層、地上4層；層高3.4m，屋脊高度16.5m；耐火等級為二級，防火區采用乙級、丙級防火門，共設計4部電梯。建筑主體結構采用框-剪結構，屋面保溫材料使用50mm厚的巖棉保溫板，防水材料使用1.5mm厚的水泥基防水涂料；外墻裝修采用鋁塑板幕墻，內墻裝修采用乳膠漆和陶瓷面磚。

1.2 施工重難點

本工程施工重難點包括：①土方和混凝土工程量大。地下室施工過程中，需要進行大量的土方開挖、轉運和回填作業，如何提高開挖效率、調配機械設備，成為一個施工難點；②施工影響范圍廣。該工程項目位于市中心，場地周圍交通便捷，是商業和住宅集中區。現場施工過程中，噪音、揚塵、污染等情況控制不到位，會對周邊居民的生活、工作帶來不利影響，是一個管理重難點；③工期緊張、施工技術要求高。該工程項目預計工期為18個月，第三方機構的質量評分要不低于95分，對施工技術提出高要求。如何兼顧進度和質量，也是一個施工管理難點。

2 房屋建筑土方工程施工技術方法

該項目地下室土方工程施工工藝流程為：準備工作→土方開挖→基坑防護→回填施工→填土壓實，具體施工方法介紹如下。

2.1 準備工作

土方開挖前，準備工作包括：①四通一平，根據施工平面圖對現場進行合理規劃，為后續施工作業奠定基礎；②測量放樣，標記各類施工控制線，建立完整的控制網絡；③了解地質勘查結果，本項目地基持力層為粉土～砂質粉土，標高為-2.8m～-2.2m，厚度平均為60cm。持力層下方是黏土質砂巖、砂巖和砂，質地較堅硬。基礎墊層底部標高為-1.5m，結合地質特點將開挖深度控制為1m；④開挖作業中，使用2臺挖土機、6輛運輸車；以機械開挖為主，人工配合為輔；⑤基坑四周均放坡，坡度為1∶0.2，采用土釘墻錨噴支護。

2.2 土方開挖

土方開挖施工，遵循分層開挖、及時支護、禁止超挖的原則。施工技術要點包括：①先利用挖土機進行開挖，對2臺挖土機進行合理配置，提高施工效率；②當開挖面距離設計標高25cm時，轉為人工開挖作業，提高施工精細化程度，避免出現超挖、欠挖等情況[2]；③開挖過程中，動態監測平面位置、水平標高和邊坡坡度，將誤差控制在允許范圍內；④為防止地下水浸泡基底，在基坑邊設置臨時排水溝，寬度為50cm；在轉角處設置臨時集水坑，配置1臺抽水泵，將基坑內的積水及時排出。

2.3 基坑防護

基坑開挖完成后，及時完善防護措施，技術要點包括：①探明地下管網，避免發生管網挖斷的意外事件；②距離基坑邊緣60cm處設置護身欄桿，立桿相鄰間距為4m，高出地面1.8m，埋深0.8m。在基坑邊緣50cm處，砌筑30cm高的磚墻，磚柱間距控制為6m；③在基坑上口邊1m范圍內，不能堆放材料、棄土，不能停放機械設備；施工人員不能翻越護身欄桿，并設置安全警示牌，夜間使用紅色標志燈；④現場施工時，基坑外施工人員不能向基坑內亂扔雜物，傳遞工具時注意保護基坑內人員的安全；⑤基坑內的施工人員休息時，要遠離基坑邊緣、放坡處，防止發生意外；⑥機械設備運行時，嚴格服從現場指揮，實行一人一機負責制。土釘墻錨噴支護方案如圖1所示。

圖1 土釘墻錨噴支護的示意圖和現場圖

2.4 回填施工

回填施工使用2臺推土機，施工技術要點包括：①回填前，將基坑底部的垃圾、雜物清理干凈，清理至基礎底面標高；②合理選擇回填材料，常見如碎石、砂土、黏性土等，檢驗密度、含水率等指標，確保符合規定要求；③分層回填，根據土質、密實度要求，確定每一層土體的鋪設厚度，一般人工打夯厚度≤200mm，使用打夯機厚度為200mm～250mm；④在深、淺基坑相連的部位，按照先深后淺的順序進行回填。當深基坑回填高度與淺基坑一致時，再與淺基坑一起進行填夯。分段填夯時，在兩者的交接處形成階梯狀，上下層錯縫≥1m[3]；⑤填土全部回填完成后，對表面拉線找平，超過標準高程的地方及時鏟平，低于標準高程的地方補土夯實。

2.5 填土壓實

回填施工完成后，填土壓實主要有三種方法：一是使用機械滾輪碾壓，適用于大面積的土方工程中；二是使用夯錘壓實，適用于濕陷性黃土、黏性土工程中；三是機械振動壓實，在振動力作用下，可改善涂料的分布狀態、減小空隙率，提高土層的密實度。本項目采用機械振動壓實法，使用JKZ-6000型壓路機，主要技術參數如下：振幅0.5mm，振動頻率55Hz，激振力65kN，振動方式為液壓振動，爬坡能力為35°，運行速度為2km/h～8km/h。

2.6 質量與環保措施

質量措施方面，主要內容有：①遵循“誰主管、誰負責”的原則，落實部門和人員的責任，施工班組必須服從施工單位的管理，自覺接受監督檢查；②落實技術和安全交底，編制完善可行的專項施工方案，對人、機、料進行優化配置，兼顧效率和質量；③基坑開挖完成后，按照表1進行檢驗。

表1 基坑工程的質量控制標準和檢驗方法

環保措施方面，主要內容有：①車輛運輸土體時，在現場出入口清掃車輪，對土方進行遮蓋，防止沿途遺灑；②在施工現場，使用灑水系統抑制揚塵，改善現場空氣質量；③機械設備運行期間，使用消音裝置或設棚封閉，不能進行封閉的設備，嚴格控制作業時間為早8點至晚22點；④保持正常的施工秩序，減少對周圍辦公、居民生活的干擾，推廣應用新技術、新工藝、新設備、新材料[4]。

3 房屋建筑混凝土工程施工技術方法

該項目基礎底板、樓板等部位，屬于大體積混凝土工程，最常見的質量問題是出現結構裂縫。其中，溫差裂縫和干縮裂縫不僅影響建筑物的正常使用，而且危及結構物的安全，造成強度降低、鋼筋腐蝕、結構滲漏、耐久性降低，甚至結構破壞。本項目混凝土工程施工期間，采取針對性施工技術方法預防裂縫出現，具體介紹如下。

3.1 控制混凝土的出廠溫度

以底板C30膨脹抗裂混凝土為例，施工配合比見表2。在此基礎上，為降低混凝土的出廠溫度，采取的技術措施有：①對石子、砂子進行灑水，安排人員負責灑水降溫工作，定時測量石子、砂子的溫度；②攪拌過程中，增加灑水裝置，每次裝混凝土前對混凝土攪拌車的攪拌罐進行淋水降溫；③混凝土攪拌站，不定期清潔攪拌機，對攪拌機進行淋水降溫；④根據天氣因素，安排在晚間進行混凝土澆筑，避開日間高溫時段。

表2 底板C30膨脹抗裂混凝土的施工配合比

3.2 采用分層澆筑法

本項目中，大體積混凝土采用分層澆筑法，施工技術要點包括：①混凝土的澆筑大方向是自內向外，先澆筑電梯井、集水坑底部至底板下方；②根據后澆帶劃分為7個施工區域，每個區域采用2臺混凝土泵同時順向進行澆筑。2臺相鄰混凝土泵在交匯位置處，為防止出現施工縫，施工中采取分時段交匯混凝土澆筑的方法；③厚度較大的部位，薄層澆筑、循序推進，采取斜面分層推進，一次從底到頂澆筑完成；④澆筑過程中，及時清除混凝土表面的泌水，防止受力鋼筋、定位筋、預埋件出現移位和變形。以承臺部位為例，混凝土分層澆筑如圖2所示。

圖2 承臺部位凝土的分層澆筑示意圖

3.3 優化振搗工藝

混凝土入模板后，對傳統的振搗工藝進行優化，技術要點包括：①分層振搗，每次澆筑高度控制在振動棒長度的1.25倍以內，配合使用鋼筋標尺，以保證振搗棒的插入深度；②對上層混凝土振搗時，插入下層混凝土50mm～100mm，并在下層混凝土初凝前完成振搗，促使上、下層混凝土形成一個整體；③均勻排列振搗棒的插點，本項目中采用交錯式移動方式，移動間距為500mm；④振搗棒與模板的距離≥30cm，注意避開鋼筋和預埋件。澆筑時設專人看護模板、鋼筋，一旦發現位移、變形等情況及時處理；⑤振搗時間按照每點20s～30s進行控制，以不再下沉、不出現氣泡、表面出現灰漿為準[5]。

3.4 做好養護工作

混凝土澆筑完成后，養護作業技術要點包括：①在混凝土表面使用薄膜+麻袋覆蓋，保持濕潤狀態養護14d，根據測溫結果確定覆蓋物拆除時間；②養護時間≥14d，蓄水時間≥3d。根據測溫結果，混凝土表面溫度與大氣溫度的差異小于15℃，撤去蓄水、改為覆蓋麻袋澆水，并密切監測溫度變化，時刻保持兩者的溫差小于25℃；③混凝土強度未達到1.2MPa前，不得上人，不能安裝模板、支架。

4 房屋建筑土方及混凝土工程的施工效益評價

4.1 質量效益

本項目在規定時間內完工，順利通過業主的質量驗收，第三方機構給出質量評分96分，實現了預期質量目標。

4.2 經濟效益

本項目施工期間，通過工藝優化、資源調配提高了土方工程的施工效率，滿足大體積混凝土連續性、一次性澆注成型的要求。各項工序順利完成，工程成本控制在預期造價范圍內，取得良好的經濟效益。

4.3 社會效益

本項目采用抑制揚塵、控制噪音、預防污染等措施，最大程度上減少對周邊居民工作和生活的影響。再加上充分的宣傳工作，獲得居民的認可與配合，幫助企業樹立了正面的社會形象。

5 結語

綜上所述，房屋建筑施工過程中，土方工程和混凝土工程均是重要內容。本文從準備工作、土方開挖、基坑防護、回填施工、填土壓實等方面，介紹了土方工程的施工方法；從控制出廠溫度、分層澆筑、優化振搗工藝、養護工作等方面，介紹了大體積混凝土的施工技術要點。