混凝土半圓體預(yù)留孔氣囊成孔施工工藝研究

趙剛

摘 要：通過深水航道工程整治建筑物工程混凝土半圓體預(yù)制施工，對混預(yù)留孔氣囊成孔的施工工藝進(jìn)行了介紹，較傳統(tǒng)抽拔鋼管或預(yù)埋PVC管成孔工藝節(jié)約了施工成本，提高了現(xiàn)場工作效率，質(zhì)量也得到提高，為類似工程構(gòu)件的預(yù)制施工提供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土;預(yù)留孔;氣囊;施工工藝;質(zhì)量

中圖分類號：U615? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）08-0089-02

混凝土構(gòu)件預(yù)留孔施工質(zhì)量對整個混凝土構(gòu)件施工質(zhì)量起到關(guān)鍵性影響，保證預(yù)留孔施工質(zhì)量，將大大提高混凝土構(gòu)件的施工質(zhì)量。因此，加強對預(yù)留孔施工質(zhì)量的控制，是確保混凝土構(gòu)件的施工質(zhì)量的一項重要控制要點。在半圓體預(yù)制構(gòu)件預(yù)留孔施工中，采用氣囊工藝，使施工質(zhì)量得到提高，節(jié)約施工成本，安全、進(jìn)度得到保證。

1 工程概況

工程半圓體底寬8m，高5m，長6.5m，半圓體用于潛堤，在水道側(cè)開孔，便于淤積和擾流。

傳統(tǒng)半圓體預(yù)制工藝為“臥式”分層預(yù)制，預(yù)制過程中許多質(zhì)量通病無法克服，預(yù)制質(zhì)量無法保證，半圓體表觀缺陷容易超規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)對構(gòu)件吊裝和預(yù)制工藝的改進(jìn)，把半圓體預(yù)制工藝改進(jìn)為“立式”一次澆注成型工藝（見圖1）。

2 傳統(tǒng)預(yù)留孔施工工藝

2.1預(yù)埋PVC管工藝

半圓體有D=250mm預(yù)留孔30個，D=450mm預(yù)留孔25個，若采用預(yù)埋PVC管工藝，材料消耗過高，施工費用較高，不采用此工藝。

2.2抽拔鋼管工藝

預(yù)埋孔采用抽拔鋼管工藝優(yōu)點是可對鋼管重復(fù)利用，在一定程度上節(jié)約了成本，但該工藝有以下缺點：①預(yù)埋孔較大時，所采用鋼管較重，需起重設(shè)備，效率低，安全風(fēng)險高。②拔管時間掌握要準(zhǔn)確，如果錯過抽拔時間會導(dǎo)致鋼管無法拔出，增加工作量與成本。③鋼管與模板之間剛性接觸，拼縫難處理，易漏漿。

2.3抽拔鋼管成孔工藝實施效果

本工程初期半圓體預(yù)留孔采用抽拔鋼管工藝，鋼管采用5mm厚鋼板機械加工成型，為易于預(yù)制成型后鋼管的拔出，鋼管加工成“錐形”，在鋼管外壁涂抹黃油并用油氈原紙包裹。施工中鋼管較重，外徑D=260MM鋼管重19.2KG，外徑D=450MM，鋼管重44.6KG，安裝時需要用塔吊配合安裝。前期施工對采抽拔鋼管成孔工藝效果檢查如下：

（1）鋼管安裝效果：鋼管與模板孔貼合不緊密，有縫隙，需用止?jié){條、土工布進(jìn)行封堵周邊。

（2）混凝土澆筑過程：鋼管周圍漏漿嚴(yán)重（見圖2）。

（3）拆管過程：拆管在混凝土達(dá)到初凝后進(jìn)行，雖然對鋼管外形進(jìn)行了優(yōu)化并對表面進(jìn)行了處理，但拆管難度仍然很大，需要用5t倒鏈，塔吊吊吊籃配合拆除。預(yù)制完成后部分鋼管無法拆除，需切割破壞。

（4）拆管質(zhì)量：拆管后，孔口漏漿造成外觀質(zhì)量差，油氈原紙粘結(jié)在預(yù)留孔壁上，清除麻煩且孔壁粗糙，影響鋼管成孔質(zhì)量。

3 氣囊成孔工藝

氣囊成孔工藝是使用氣囊替代傳統(tǒng)PVC管或者鋼管，根據(jù)預(yù)留孔尺寸選擇合適尺寸氣囊，模板拼裝完成后安裝氣囊并充氣，預(yù)制完成后氣囊放氣并拆除。氣囊成孔工藝在氣囊不變形的前提下，能很好地與模板進(jìn)行接觸，避免施工過程的漏漿。而且安放方便，不需要占用施工機械。

3.1 施工工藝

施工準(zhǔn)備→支設(shè)芯模→吊放鋼筋→支設(shè)外模→安放氣囊→氣囊充氣→澆筑混凝土→氣囊拆除→模板拆除→混凝土養(yǎng)護(hù)

3.2 氣囊設(shè)計

（1）氣囊設(shè)計為圓柱形，采用兩膠一布結(jié)構(gòu)。在氣囊設(shè)計時中間增設(shè)三道加勁肋來進(jìn)行約束。

（2）氣囊充氣后要保證氣囊的氣密性，除氣囊加工質(zhì)量控制外，氣囊設(shè)計時，設(shè)置兩道閥門，并采用與充氣閥直接對接的氣嘴（兩個），一個用于充氣，一個用于接壓力表，保證氣嘴的氣密性。

3.3 氣囊安裝

（1）人工將氣囊穿過模板預(yù)留孔，預(yù)留孔處有三道圓形加強筋，氣囊可平放在預(yù)留孔上，伸出模板10cm。

（2）將壓力表接至氣嘴，另一氣嘴接到充氣閥上，緩慢給氣囊充氣，沖到額定壓力。

（3）氣囊充氣后，進(jìn)行接縫處檢查，確保氣囊與模板貼合緊密，無縫隙（見圖3）。

3.4 澆筑注意事項

（1）澆筑前對氣囊重新進(jìn)行壓力復(fù)查，確保氣囊壓力滿足額定值。

（2）對氣囊氣嘴采用薄膜進(jìn)行防護(hù)，防止灑落的混凝土堵塞氣嘴。

（3）澆筑時盡量在氣囊間的位置傾倒混凝土，避免直接沖擊氣囊。

（4）振搗時，加強對氣囊底部混凝土的振搗，保證氣囊底部混凝土密實。

3.5 氣囊拆除

（1）混凝土初凝后，一般在6小時過后可進(jìn)行氣囊拆除。

（2）拆除時先對頂部氣囊進(jìn)行拆除，由工人控制氣嘴的兩個閥門輕微減壓，觀察預(yù)留孔周圍混凝土情況，確定混凝土凝固后再繼續(xù)減壓，將氣囊和混凝土脫離，直接將氣囊抽出。

3.6 氣囊成孔實施效果

采用氣囊成孔工藝進(jìn)行半圓體預(yù)制施工，達(dá)到以下效果：

（1）保證了半圓體的外觀質(zhì)量。預(yù)留孔周圍無漏漿，邊角分明，無砂線、砂班，預(yù)留孔內(nèi)壁光滑，觀感質(zhì)量好，見圖1。

（2）氣囊的安裝及拆除可全部由人工操作完成，減少了起重機械投入。

（3） 施工方便、安全，易安裝拆卸，且不存在無法取出現(xiàn)象。

（4）不需要把握混凝土的初凝時間，拆模前拆除即可。

（5）減少不必要的材料支出（油氈原紙、黃油），節(jié)省資金，且利于現(xiàn)場文明施工管理。

4工藝優(yōu)缺點對比

在預(yù)埋孔數(shù)量、構(gòu)件數(shù)量較多情況下，由于PVC管成孔工藝無法對管材重復(fù)利用，此工藝成本較高。下面對氣囊成孔工藝與傳統(tǒng)鋼管成孔工藝進(jìn)行優(yōu)缺點比較（見表1）。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，氣囊成孔工藝在保證質(zhì)量的情況下，節(jié)約了施工成本，提高了施工安全性，較傳統(tǒng)鋼管成孔工藝其優(yōu)勢顯著。

5 結(jié)語

本工程所有預(yù)制的半圓體質(zhì)量良好，驗收全部合格。實踐證明，氣囊成孔工藝是一種行之有效的預(yù)埋孔成孔工藝，在類似工程構(gòu)件預(yù)制施工中具有較大的推廣意義。

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