李 偉

（中交四航局第五工程有限公司，福建 福州 350008）

1 泡沫混凝土概述

泡沫混凝土是一種用物理方法將泡沫劑（或稱發(fā)泡劑）制備成泡沫，將泡沫加入水泥、骨料、摻合料和水制成混合料漿，經(jīng)混和攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護而成的輕質(zhì)微孔混凝土，其具有不受場地限制、施工速度快、質(zhì)量輕、使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等特點。

近年來，泡沫混凝土屋面作為找坡、找平、隔熱層被廣泛應用于建筑工程、道路路基加固工程，但在福州地鐵設(shè)計與應用中尚屬首次。以福州地鐵2號線竹岐停車場AB區(qū)屋面保溫兼找平層施工實踐為例，對超大面積和露天環(huán)境條件下泡沫混凝土施工、質(zhì)量控制和試驗檢測進行研究。

2 工程概況

福州地鐵2號線竹岐停車場AB區(qū)位于閩侯縣竹岐鄉(xiāng)蘇洋村內(nèi)，AB區(qū)建筑總面積為42 288m2，AB區(qū)屋面蓋板總面積48258m2。設(shè)計選用泡沫混凝土作為屋面保溫兼找坡層，最薄處厚度為160mm，設(shè)計結(jié)構(gòu)找坡為1%，建筑找坡為1%。泡沫混凝土設(shè)計指標：最薄處厚度為160mm；干密度ρ為630kg/m2；導熱系數(shù)λ為0.13W/（m·K）；蓄熱系數(shù)S為2.85W/（m2·K）；熱阻R為0.985（m2·K）/W；平均熱傳系數(shù)為0.759W/（m2·K）；平均熱惰性指標為6.077。

3 施工準備

3.1 配合比設(shè)計

水泥采用P·O.42.5普通硅酸鹽水泥，發(fā)泡劑采用建工建材JK-FA1，檢測標準符合CJJ/T 177—2012《氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程》。泡沫混凝土配合比設(shè)計指標：P·O.42.5普通硅酸鹽水泥460kg/m3；水250kg/m3；水灰比為0.54；發(fā)泡劑9.2kg/m3；泡沫稀釋比為1∶20。

3.2 泡沫混凝土制備

3.2.1 設(shè)備準備

由于泡沫混凝土需要先行調(diào)制發(fā)泡劑，周邊商混站不生產(chǎn)，因此采用現(xiàn)場設(shè)置攪拌站，主要采用的設(shè)備如表1所示。

表1 泡沫混凝土制備設(shè)備

3.2.2 制作準備

1）水泥漿拌制 本項目采用散裝42.5級普通硅酸鹽水泥，產(chǎn)品符合GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定，根據(jù)設(shè)計水灰比，攪拌站靜漿攪拌機內(nèi)倒入水泥攪拌60s后加入自來水充分攪拌。

2）發(fā)泡劑調(diào)制 發(fā)泡液由獨立發(fā)泡稀釋鋼箱制備成半成品，即鋼箱內(nèi)儲存自來水，根據(jù)泡沫稀釋比，人工加入JKFA1發(fā)泡液通過水泵管道集中至攪拌站，水泥靜漿通過獨立管道集中至攪拌站，空壓機將發(fā)泡液和水泥靜漿同時打入輸送管道混合。

3）材料運輸 散裝水泥由散裝罐車輸入水泥存儲輸送罐；發(fā)泡液采用塑料桶裝成品，由貨車運送到現(xiàn)場指定地點存儲；水泥靜漿和發(fā)泡劑形成的泡沫混凝土通過壓力軟管輸送至澆筑地點。

3.3 施工前準備

1）組織入場人員進行安全培訓和考核。

2）組織進行技術(shù)交底，使工人了解工程設(shè)計和質(zhì)量要求，掌握施工過程控制要點和注意事項。

3）對進場設(shè)備進行驗收，合格后方可投入使用，嚴禁帶病作業(yè)。

4）設(shè)置并檢查施工通道是否暢通。

5）對泡沫混凝土基層進行清理，確?；鶎蛹毷炷翢o起砂、掉皮、鐵線等雜物。

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

目前，建筑工程泡沫混凝土施工工藝有2種：一種為水泥靜漿拌和與發(fā)泡同時進行的混合攪拌法；另一種為先制備泡沫，再將泡沫與靜漿混合的預制泡沫混合法。福州地鐵2號線竹岐停車場上蓋屋面施工采用預制泡沫混合法，其施工工藝流程為：施工準備（機械準備、材料準備、配合比設(shè)計）→基層處理→測量標高→做灰餅、標筋→發(fā)泡劑稀釋、水泥靜漿制備→攪拌站混合空壓機泵送→現(xiàn)澆或制品→攤鋪、刮平→成品養(yǎng)護。

4.2 施工組織與安排

1）施工順序 施工順序需根據(jù)室內(nèi)裝修進展，從影響較小的一端向另一端順序施工；也可根據(jù)實際情況采取跳倉法施工。福州地鐵2號線竹岐停車場上蓋屋面，施工順序避開了專業(yè)之間交叉作業(yè)，對裝修影響較小。

2）人員安排 泡沫混凝土施工常規(guī)配置工種包括攪拌站操作工、混凝土工、普工及管理人員，根據(jù)施工面積和澆筑數(shù)量的大小，面積小于3 000m2，混凝土方量小于400m3，可按常規(guī)6～8人配置，較大面積配置需12人以上，具體配置如表2所示。

表2 泡沫混凝土人員配置

3）產(chǎn)能 本工程攪拌站生產(chǎn)與輸送理論能力為60m3/h，考慮材料、天氣等不利因素影響，正常發(fā)揮產(chǎn)能系數(shù)為0.8～0.9，產(chǎn)能為 50m3/h。

4.3 泡沫混凝土澆筑施工技術(shù)要點

1）基層處理 檢查屋面基層，清理表面雜物、尖銳凸起物，對表面局部不平整處采用水泥砂漿修補處理。屋面排水管道根管及預埋已固定并驗收。

2）測量標筋 屋面根據(jù)面積大小，劃分5m×5m網(wǎng)格，在交點鉆孔使用鋼筋設(shè)置測量及找坡定位標志，并根據(jù)設(shè)計找坡標高進行標識。

3）澆筑找平 根據(jù)劃分網(wǎng)格，逐片分層澆筑，厚度大于200mm應分2層，每層間隔時間控制在1.0～1.5h（水泥初凝前），混凝土基本穩(wěn)定不再下沉；根據(jù)標筋標高拉設(shè)找平線，使用3～5m鋁合金尺對混凝土表面刮平，局部塌陷需補充混凝土再次刮平處理。澆筑過程和完成效果如圖1，2所示。

圖1 混凝土澆筑及找平現(xiàn)場

圖2 泡沫混凝土完成效果

4）養(yǎng)護 泡沫混凝土由于水泥干縮性較大的特性，采用濕潤的養(yǎng)護土工布覆蓋，最低養(yǎng)護時間達到7d，養(yǎng)護結(jié)束后應準備立即澆筑下層結(jié)構(gòu)。

4.4 質(zhì)量控制與安全環(huán)保要求

4.4.1 質(zhì)量控制要求

1）泡沫混凝土使用的水泥、發(fā)泡劑和設(shè)備應具有出廠合格證、設(shè)備檢驗合格證等質(zhì)量證明文件。

2）混凝土質(zhì)量應符合GB 50345—2012《屋面工程技術(shù)規(guī)范》、GB 50207—2012《屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范》、GB 50411—2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》及GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》。

3）混凝土澆筑過程注意分層厚度控制不宜超過設(shè)計最薄處的厚度要求，分層銜接時間控制不宜超過水泥的初凝時間。

4）澆筑過程應嚴格按分塊標高拉線控制，遇到塌陷部位及時補充混凝土，確保找坡坡度和混凝土表面平整度。

5）澆筑完成的泡沫混凝土，養(yǎng)護期間24h內(nèi)不宜上人，施工溫度較低時，時間可延長。

4.4.2 安全環(huán)保要求

1）做好機械設(shè)備保養(yǎng)檢查，防止機械帶病作業(yè)造成人員傷亡。

2）人員進場做好班前班后教育。

3）攪拌站添加原材料和發(fā)泡劑、現(xiàn)場澆筑等，施工過程施工人員穿戴好口罩、安全帽、護目鏡等個人防護用品。

4）大風、雨天等特殊和惡劣天氣暫停施工。

5）現(xiàn)場產(chǎn)生的廢料和建筑垃圾及時堆放到指定地點，做好標識，定期外運處理。

6）有刺激性氣味、防火要求的材料設(shè)置獨立封閉的存儲點，減少環(huán)境污染并配備足夠數(shù)量的消防設(shè)備。

5 結(jié)語

本項目的成功應用為地鐵工程泡沫混凝土實施提供了參考。今后在同類工程施工泡沫混凝土時，應從優(yōu)化設(shè)計配合比著手，適當添加粉煤灰、緩凝劑和抗裂纖維等外加劑，在設(shè)計階段應提早介入泡沫混凝土構(gòu)成材料，在施工應用階段嚴格按方案劃分網(wǎng)格分倉澆筑，為泡沫混凝土在項目質(zhì)量、進度和成本方面創(chuàng)造有利條件。