垃圾填埋工程中承臺大體積混凝土施工技術要點

陳友生

摘 要：本文以室仔前垃圾填埋場生化處理池工程為例，深入研究了其中存在的技術難點，通過原材料質量控制和配合比設計降低水化熱反應，研究了混凝土拌和、鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、養護管理等環節的施工技術要點，以期為同類工程施工提供參考。

關鍵詞：垃圾填埋場;承臺;大體積混凝土;施工技術

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）32-0107-03

Key Points of Mass Concrete Construction Technology for Pile Cap in Waste Landfill Project

CHEN Yousheng

（Xiamen Chengjian Construction Engineering Co.， Ltd.， Xiamen Fujian 361000）

Abstract： Taking the biochemical treatment tank project of Shiziqian landfill as an example， this paper deeply studies the technical difficulties existing in the project construction， reduces the hydration heat reaction through raw material quality control and mix proportion design， and studies the key construction technical points of concrete mixing， reinforcement binding， formwork installation， concrete pouring and maintenance management， It is expected to provide reference for the construction of similar projects.

Keywords： landfill;bearing platform;mass concrete;construction technique

在垃圾填埋場工程項目中，生活垃圾滲液腐蝕性和滲透性強，一旦出現滲漏可能造成嚴重的生態事故，如土壤、地下水污染問題。因此，垃圾填埋場工程施工除應滿足結構要求外，還應當滿足防滲要求，確保垃圾填埋場結構安全、功能安全。大體積混凝土具有抗滲性能強、耐久性好、強度高等特點，可滿足垃圾填埋場長周期垃圾填埋和防滲性能要求。但同時，大體積混凝土具有澆筑量大、水化熱反應劇烈、結構厚度大等特點[1]，易出現結構裂縫問題，進而影響垃圾填埋場防滲性能。這就要求施工單位加強大體積混凝土施工技術管理，預防大體積混凝土結構裂縫問題。本文結合室仔前垃圾填埋場工程，深入研究了承臺大體積混凝土施工技術要點，以期為垃圾填埋場建設提供有益參考。

1 工程概況

室仔前垃圾填埋場工程位于福建省泉州市路江區，項目占地面積為3 737.56 m，建筑面積為1 397.9 m，由生化處理池、芬頓與曝氣生物濾池、導排水處理池、污水泵井組成。其中，生化處理池占地面積為1 677.0 m，池頂加蓋，主要用于處理居民生活垃圾滲濾液。基礎為人工挖孔樁基礎和筏板基礎，結構體系為框架剪力墻結構，抗震設防烈度七度，安全等級二級，防水等級一級。根據工程設計，該工程生化處理池厚60 cm，筏板和承臺基礎墊層采用C15混凝土，承臺每邊較地面寬100 mm，承臺和筏板混凝土強度為C35P6，筏板底部混凝土保護層厚40 mm。

2 施工技術難點及對策

該工程承臺結構厚度較小，但其防滲性能要求高，不允許出現結構裂縫，應按大體積混凝土施工技術要求把關和控制[2]，確保生化處理池承臺施工質量。

2.1 混凝土材料防滲抗滲性能

生化處理池承臺混凝土應滿足防水抗滲性能要求。這要求施工單位嚴格把關混凝土原料質量，優先選擇低水化熱、耐腐蝕、抗滲的水泥產品，并滿足泵送澆筑性能要求。施工單位應加強混凝土原料質量控制和配合比設計，以此降低大體積混凝土水化熱，預防和控制承臺混凝土裂縫。

2.2 配筋密度

鋼筋是生化處理池的結構骨架，配筋密度應滿足物理力學性能要求，滿足抗腐蝕和結構開裂保護性能要求。生化池長期處于滲濾液浸泡環境，承臺鋼筋受潮濕環境和腐蝕性滲濾液影響，容易出現銹蝕、膨脹問題，導致混凝土握裹力破壞、保護層剝落[3]，并進一步腐蝕鋼筋，造成生化處理池滲漏。因此，在對生化處理池進行施工時，除應合理控制混凝土材料，增強混凝土與鋼筋握裹力外，還應適當提高承臺配筋密度，配筋間距應控制在150 mm，預防和控制承臺基礎開裂風險。

2.3 基礎沉降問題

該工程生化處理池面積較大，采用人工挖孔樁基礎，且淺層巖土均勻性差、工況性能較差，可能出現筏板和承臺不均勻沉降現象，進而引發基礎出現有害裂縫、結構破壞等問題，影響生化處理池使用壽命。同時，由于生化處理池面積較大，原工程設計膨脹加強帶，以控制筏板基礎長向膨脹、收縮等影響。但通過技術方案比較，膨脹加強帶鋼絲隔網會在筏板基礎中形成一道薄弱帶[4]，無法完全消除長向收縮作用并可能出現滲漏。該工程采用后澆帶取代膨脹加強帶，長向鋼筋斷開并設置后澆帶，以此避免承臺和筏板出現收縮裂縫。

3 承臺大體積混凝土施工技術要點

3.1 原料選擇與質量控制

為合理控制混凝土水化熱反應，該工程按《大體積混凝土施工標準》（GB 50496—2018）要求加強混凝土原料質量控制。①水泥選用P·O42.5低熱礦渣硅酸鹽水泥，3 d水化熱≤240 kJ/kg，7 d水化熱≤270 kJ/kg，鋁酸三鈣含量≤8%;②細骨料選擇細度模數≤2.3、含泥量≤3%的中砂，粗骨料選擇粒徑5～31.5 mm連續級配碎石，含泥量≤1%，采用非堿活性粗骨料;③摻合料采用Ⅱ級優質粉煤灰和粒化高爐礦渣粉，滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2017）要求和《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》（GB/T 18046—2017）;④化學添加劑采用聚羧酸系高效緩凝型減水劑，其減水率≥30%，可有效控制大體積混凝土需水量，降低該工程混凝土水化熱反應;⑤水采用生活用水。

3.2 混凝土配合比設計

根據《大體積混凝土施工標準》（GB 50496—2018）要求，該工程混凝土施工前進行大體積混凝土配合比設計，按規范推薦水膠比0.55、粉煤灰產量40%、砂率38%～42%進行試配，以混凝土強度P35和坍落度≥160 mm作為試配控制指標制作150 mm圓柱體試件。經試配，水膠比0.44、砂率40%時可滿足混凝土強度和坍落度要求，混凝土坍落度為160～180 mm，泵送性能良好。初凝時間為710 min，和易性良好，3 d混凝土強度≥1.2 MPa，7 d混凝土強度≥27.25 MPa，滿足混凝土配合比設計要求，如表1所示。

4 承臺大體積混凝土施工技術要點

4.1 施工準備

該工程施工前，現場已整平并鋪設HDPE土工膜和無紡土工布防水層，防水層上部鋪設150 mm厚C15混凝土墊層，以提高生化處理池防滲性能，阻止地下水與生化池滲濾液交互。該工程大體積混凝土施工前，按工程設計要求測量定位，彈線測放出承臺模板安裝控制線，并根據設計要求定位后澆帶位置，確保施工縫留設在止水鋼板1/2處。止水鋼板采用搭接雙面焊接，確保止水鋼板無漏點。大體積混凝土施工前應辦理預檢、隱檢驗收，經驗收合格后方可澆筑混凝土。為確保混凝土拌和質量，該工程施工單位加強原料進場質量檢驗，對水泥品種、強度等級、出廠日期等進行檢查[5]，并按批次抽檢送檢水泥，確保水泥安定性、強度、凝結時間、水化熱等性能指標符合國家標準要求。

4.2 大體積混凝土拌和

該工程澆筑量較小，采用現場拌和方式。泉州市夏季溫度較高，為防止水泥、骨料入模溫度高而加劇混凝土水化熱反應，該工程在骨料、水泥堆放位置搭設遮陽棚，并在入模前適當灑水濕潤骨料，降低骨料入模溫度。混凝土拌和時，各原料嚴格按配合比設計要求稱重計量后投料，并安排專人進行監督。混凝土拌和時嚴格控制拌和時間不小于60 s，確保混合料攪拌均勻、充分。

4.3 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎前，核對成型鋼筋，嚴格按工程設計規格、型號、品種加強進場檢驗并掛牌堆放。鋼筋綁扎時，應按順序和配筋密度綁扎，按先長后短的順序自承臺一端開始綁扎，使用22#鐵絲綁扎牢固。人工挖孔樁伸入承臺鋼筋采用十字扣法綁扎牢固，其標高、位置、長度應滿足設計要求，不得出現遺漏、移位等問題。受力鋼筋搭接接頭位置應正確，接頭應相互錯開，受力鋼筋搭接采用雙面搭接方式，且接頭面積應小于長度范圍內鋼筋總面積的1/4，受力鋼筋和箍筋交接部位全部綁扎牢固，嚴禁出現跳扣問題。鋼筋底部墊設水泥砂漿墊塊，保護層厚度不小于50 mm，間距1 m墊設1塊，側面墊塊與鋼筋綁扎牢固，避免出現遺漏。鋼筋綁扎完成后，應加強現場檢查驗收，辦理隱檢驗收。

4.4 模板安裝

該工程中，承臺模板采用800 mm×1 200 mm鋼模板。模板安裝前由測量人員測放，模板安裝控制線，鋼模板由平面模板、陰陽角模板拼接組織，縱橫肋拼接采用U型卡、插銷等配件連接，模板支撐采用2道100 mm×100 mm木方加固，布設間距300 mm，確保模板安裝牢固，防止模板在混凝土澆筑中出現位移、傾斜、變形等問題。模板安裝時自一側開始依次進行，安裝完成后由測量人員對模板標高、垂直度、支撐進行預檢，經預檢合格后開始澆筑混凝土。

4.5 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑前，應對人工挖孔樁樁頭、槽底澆水濕潤，提高混凝土與底基層的黏結性能。承臺澆筑時，現場布設2臺混凝土輸送泵，混凝土單位澆筑量為40 m3，可滿足連續澆筑要求。承臺分3層澆筑，每層澆筑厚度為200 mm，按“同一坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的方法澆筑。該工程承臺配筋密度較大，為確保混凝土振搗密實，每個布料機設置2臺振搗器，分別設置在出料口和坡腳位置。其中，出料口振搗器用于振搗上層混凝土;坡腳振搗器用于振搗底層混凝土。針對人工挖孔樁附加鋼筋較密部位，適當縮短振搗點間距，并延長振搗時間至60 s，適當減慢首層混凝土澆筑速度，確保首層混凝土澆筑密實，提高承臺大體積混凝土結構性能。混凝土澆筑時，采用二次振搗二次收面技術，在下層混凝土初凝前二次澆筑和振搗，排除混凝土因沁水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋握裹力，增強承臺混凝土抗裂、抗滲性能。混凝土振搗應按承臺澆筑順序斜向振搗，振搗棒與平面夾角為3°，振搗間距為40～50 cm，嚴格按振搗間距行進，防止出現漏振、偏振問題。振搗時間不少于30 s，直至混凝土表面返漿。混凝土澆筑至設計標高后，使用刮尺刮平，在初凝前多次抹壓壓實，并使用重壓滾滾壓承臺表面，促進大體積混凝土收水閉合。

4.6 混凝土養護

該工程施工時間為夏季，環境溫度較高，混凝土初凝后應及時覆蓋，并定期灑水濕潤，防止出現干縮裂縫。為確保承臺混凝土內外溫差不超過25 ℃，施工單位在承臺底部埋設測溫管，并加強混凝土表面溫度測量。根據混凝土溫度差值加強養護管理，鋪設15 mm厚混凝土保溫被，降低環境溫度對承臺混凝土表面溫度的影響，縮小混凝土內外溫差，避免產生溫度裂縫。該工程施工中，混凝土3 d溫度達到峰值64.5 ℃，表面溫度為41.8 ℃，內外溫差22.7 ℃，3 d后混凝土溫度逐漸下降并趨于穩定。該工程養護7 d時拆除模板，14 d后停止養護。混凝土養護完成后，經現場勘測，承臺表面無細微裂縫、貫穿性裂縫，結構性能良好。

5 結語

在生化處理池承臺施工中，承臺混凝土防滲性能和結構性能要求高，施工單位要加強大體積混凝土原材料質量控制，嚴格落實大體積混凝土施工技術管理和溫度監測，預防和控制大體積混凝土溫度裂縫，提高生化處理池基礎結構性能，延長使用壽命。

參考文獻：

[1]王群.垃圾焚燒發電廠垃圾池結構設計要點分析[J].建筑結構，2021（1）：354-357.

[2]崔峻語，郭俊諾.大體積混凝土結構裂縫產生原因及控制措施[C]//北京力學會第二十七屆學術年會.2021.

[3]李宗才.大體積混凝土裂縫控制與工程應用[D].青島：青島理工大學，2014：45.

[4]楊林.筏板基礎大體積混凝土施工技術研究[D].鄭州：鄭州大學，2013：66.

[5]劉如峰，劉艷東.垃圾處理廠垃圾壩體施工及填埋區的防滲處理[J].山西建筑，2008（8）：152-154.