預制混凝土管在地下室回填土工程中的技術應用

喬宗兵，張鵬聯，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

本項目為小學學校項目，地下室為二層車庫，基礎埋深10.5 m，根據設計，車庫頂部為操場跑道，東側車庫邊至圍墻邊原設計為素土回填，考慮到回填土施工時間為雨季，加之學校開學在即，工期較為緊張，大面積采用素土回填對空氣污染較為嚴重，為了確保基坑回填區域施工安全，提高回填土上部建筑構件質量，加強施工過程中綠色施工理念的應用，經過項目部研究討論，將車庫外側的回填土改為采用預制混凝土管對壘代替素土回填，管口采用磚砌體進行封堵，外側抹防水砂漿用于防水，既保證了施工質量，又縮短了施工工期。

2 預制混凝土管施工流程

2.1 制管工藝

干硬性混凝土攪拌→混凝土運輸→開動制管機主電機→調整轉速為500 r/min→人工喂料→輥壓→逐漸調整轉速到1 200 r/min→緩慢減速→停機→吊出模具→拆模→灑水養護。

2.2 施工方法

本次使用預制混凝土管長度為5 000 mm，直徑為1 800 mm，管壁厚為250 mm。首先，將施工現場清理干凈，并在臨時堆放混凝土的現場滿鋪鐵皮，通過灑水避免水分流失。將懸輥式水泥制管設備主機電源打開，轉速設置在500 r/min 擋位上，施工人員立于制管機兩側，待轉速達到預設值后，用鐵鍬均勻地向模具內喂入干硬性混凝土，并注意保障投料的連續性。隨著投料的增加，管壁逐漸增厚，當懸輥與混凝土直接接觸時停止喂料，此時將轉速逐漸調到1 200 r/min，離心力逐漸增大，懸輥直接輥壓混凝土高速旋轉5～7 min 后管壁達到密實狀態，最后緩慢降低轉動速度，關閉主機電源，模具在重力作用下逐漸停止轉動，然后用吊車將模具吊出擺放到養護區，拆模后，覆蓋土工布，進行灑水養護[1]。

2.3 施工工藝流程

基層清理→底板施工→第一層預制管調放→管縫封堵→第二層預制管調放→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：將基層松散雜質清理干凈，澆水濕潤后進行100 mm 厚C15 墊層施工，然后進行300 mm 厚混凝土底板施工，內配φ14 mm@200 mm 雙層雙向鋼筋。底板模板采用鋼模拼裝，外側用雙鋼管做橫、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，嚴格控制底板頂面高程，澆筑完成后及時進行養護。

2）吊放預制混凝土管。預制混凝土管采用起重機配合人工吊運。吊運前，須對預制混凝土管進行外觀檢測，破損管材嚴禁用于工程。固定管前，在混凝土面上彈線，以控制管的位置。將預制管沿準備鋪設部位排放好，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，兩側采用混凝土楔將混凝土管涵固定牢固，防止其滑動，接著吊放第二根混凝土管，依次進行吊放，第一層吊放完成后，將混凝土管管頭部位的鋼板進行焊接，用MU10 混凝土砌塊，將接縫處封堵密實，采用混凝土澆灌至管頂，保證管頂標高一致，管口采用磚封堵密實隨砌隨抹。混凝土管吊運完成立面圖如圖1所示。

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

3 預制混凝土管施工要點分析

3.1 原材料進場復檢

預制混凝土管進進場時，需提供生產合格證及出廠強度檢測報告，經三方聯合驗收完成后方可進行使用。嚴把原材料質量關是保障干硬性混凝土質量的關鍵所在，在施工中，所有材料都要有供應商提供的質量保證書。此外，還必須按規范抽樣檢測粗細集料的含泥量、級配、有害物質含量，水泥應逐批號檢驗其細度、凝結時間、安定性及膠砂強度。預制混凝土管所用的砂子、石子、外加劑的質量和規格，必須符合有關技術規范的要求，按規定的配合比施工，施工過程中不得出現漏筋和空洞現象。

3.2 預制混凝土管施工

混凝土攪拌采用強制式攪拌機攪拌，拌制混凝土的供料系統采用配有電子秤的配料機，配料機在使用前應按照配合比要求對集料用量準確調試標定[4]。喂料工應選用有經驗的技工擔任，當干硬性混凝土運到制管施工現場時，應立即喂料入模，喂料應均勻連續。為了防止混凝土離析，嚴禁采用拋擲法喂料。管節輥壓成形拆模后，用土工布覆蓋，均勻灑水，保持表面潤滑。

3.3 管節質量檢查

1）對預制的管節，采用鋼尺測量尺寸，必須要滿足規范及設計要求。管節成品質量要求和尺寸允許偏差具體如表1所示。

表1 管節成品質量要求和尺寸允許偏差

2）預制的管節，每節涵管應緊貼在基座上，使預制混凝土管受力均勻。

3）在施工管口封堵砌體時，確保砌筑砂漿密實，灰縫飽滿，防止后期滲漏水。

4）預制混凝土管南側、北側與施工完成結構交接部位采用素混凝土澆灌，防止后期遇水滲入，導致混凝土底板下沉而影響預制混凝土管整體堆壘質量。

5）預制混凝土管間采用焊接預制混凝土管頭，鋼板焊接要求焊縫飽滿、均勻。

6）預制混凝土管表面要光滑，不能出現麻面，不光滑。預制混凝土管表面不光滑，一個原因是因為混凝土在運輸過程中水分損失，混凝土過干造成，預防方法是嚴格控制混凝土的水灰比，縮短混凝土運輸距離，并在運輸時使用棚布覆蓋混凝土；另一個原因是定型模具的接口不嚴密，混凝土跑漿。預防方法是在模具板接口處加用柔性材料，模具板組裝時將螺栓旋緊，保障接口嚴密無縫隙。此外，預制管節拆模后，將鋼模內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 預制混凝土管與普通素土回填對比

預制混凝土管與普通素土回填對比具有以下優點。

4.1 工期短

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

4.2 人工投入少

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

4.3 綠色環保

通常，素土回填現場需配備必要的防塵措施，即便如此，還是會產生少量的揚塵，對環境造成一定程度的破壞。尤其是居民區進行基坑回填時，灰塵會對周邊居民生活造成較大影響，而采用預制混凝土管進行回填，由于無土方作業，故施工時對環境基本無污染，加之采用預制混凝土管進行回填，基坑內不會出現建筑垃圾、雜質，不會對環境帶來影響和破壞。

4.4 應用范圍廣

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

4.5 后期維修費用小

傳統的素土回填，經過雨季或積水過后，回填區域會出現不均勻沉降，造成裂縫等質量缺陷，嚴重影響上部結構的安全使用性，相比素土回填，預制混凝土管的對壘有效避免了以上情況的出現，由于預制管的對壘內部為空心管，管口封堵嚴實，有效阻止了雨水的滲入，保證了回填質量。

5 結語

綜上所述，部分地下室工程項目在施工過程中不注重基坑回填的施工質量，為了趕進度隨意進行回填，會產生大量建筑垃圾至基坑，加之回填過程時間短，不能及時采用機械夯實，未等到回填土完成自密實沉降，隨即進行上部建筑構件施工，導致回填土出現下沉、裂縫，勢必會對主樓基礎造成一定的影響，嚴重影響安全使用功能。而采用預制混凝土管代替普通回填土進行基坑回填，從根本上可以解決不均勻沉降導致的建筑構件裂縫及坑洼不平的質量缺陷，在部分回填土施工困難、施工時間較短及回填質量要求較高等項目中可以考慮使用，值得推廣。