溫泉酒店預制裝配式浴（泡）池施工關鍵技術研究與應用

艾心熒，魏 東，陳宇軒，鄧 兵，蔡峻鋒

（1.東莞理工學院 生態環境與建筑工程學院，廣東 東莞 523000；2.東莞市工程結構檢測/鑒定/加固研究與應用重點實驗室，廣東 東莞 523000；3.華川建設集團有限公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

隨著溫泉旅游業的發展，溫泉泡池已從大型公共泡池為主過渡到公共泡池和小容量泡池并存的方式，小容量泡池除了能更好地保護客戶隱私外，還能提高空間利用率，節約地熱資源。由于市場上小容量溫泉泡池的制作多以現場混凝土澆筑，然后貼面的方式完成，該方法受現場環境的影響，泡池的加工精度難以保證，而且施工效率較低。預制裝配式浴（泡）池能大大改善這些問題，通過廠家將制作好的浴（泡）池直接運送至目的地進行安裝，能提高泡池制作的加工精度與泡池的施工效率，而且符合綠色、節能、環保的建筑新理念［1-3］。

我國正處于經濟快速發展和人民生活水平穩步提升階段，溫泉旅游業蓬勃發展，越來越多的溫泉度假酒店正在被修建，且預制裝配式技術是建筑業發展變革的重要舉措，因而將會面臨更多的溫泉酒店預制裝配式浴（泡）池施工問題，研究預制裝配式浴（泡）池施工關鍵技術具有重要的研究意義以及工程應用價值。

1 預制裝配式浴（泡）池設計關鍵技術研究

該浴（泡）池為工廠預制構件，采用配筋輕質混凝土結構，由前后左右側板及底板構成一個無蓋箱體結構，平面呈長方形，長寬邊構成的上表面開口；所有板體厚度相同；浴（泡）池左/右一側側板靠近開口邊緣上方，及底板中心線上靠近前后側板處開有線管孔洞，用于安設進出水管，如圖1 所示。板體由 C20 細石混凝土澆筑，內設與箱體形狀匹配的加強鋼筋骨架，結構耐久性好，不生銹、不老化；耐高溫，不燃燒。

圖1 預制裝配式浴（泡）池結構圖（單位：mm）

2 預制裝配式浴（泡）池受力性能數值模擬

采用大型通用有限元軟件 ABAQUS 建立三維有限元模型，計算模型滿水狀態，池體結構受力及變形。計算結果表明，鋼筋應力最大值為 2.017 MPa，遠低于鋼筋屈服強度，具有較大的安全儲備。混凝土部分最大主應力為 4.417 MPa，低于混凝土開裂強度；浴池長邊側板上部最大變形為 0.62 mm。短邊變形最大值為 0.03 mm。綜上分析，滿水荷載下，浴池未出現損傷、破損等情況。如圖2、圖3 和圖4 所示。

圖2 鋼筋最大主應力云圖

圖3 混凝土最大主應力云圖

圖4 浴池變形矢量分布三維圖

3 預制裝配式浴（泡）池施工工藝標準研究

3.1 施工工藝流程

基于前述試驗研究、相關文獻研究資料及工程應用研究，分析總結得到預制裝配式浴（泡）池施工工藝如圖5 所示。

圖5 施工工藝流程圖

3.2 工藝流程操作要點

3.2.1 施工準備

根據給水排水安裝及管路圖紙，確定浴（泡）池設計及生產規格、安裝數量與位置、工期等；結合現場施工條件，確定人、機、料等各類施工資源需求及放置位置。

3.2.2 預制裝配式浴（泡）池設計［4-6］

1）產品分類、標記。預制裝配式浴（泡）池各板厚度均為 50 mm；尺寸如表1 所示，編號規則如圖6 所示。

表1 裝配式浴（泡）池尺寸 mm

圖6 編號規則

2）預制裝配式浴（泡）結構構成。混凝土箱體，為一側設有開口的長方體殼狀結構，由前后左右側板及底板構成一個無蓋箱體結構，平面呈長方形，長寬邊構成的上表面開口；所有板體厚度相同，長方體各面厚度為 50 mm，采用 C20 細石混凝土澆筑而成。箱體的箱板內設有與箱體形狀匹配的加強鋼筋骨架，箱體由細石混凝土澆筑加強鋼筋骨架一體成型。

鋼筋骨架，由φ6 圓鋼焊接而成的鋼筋網骨，與混凝土箱體的形狀匹配，內嵌于混凝土箱體內一體澆筑，用于加強混凝土箱體結構剛度，提高混凝土箱體受力性能。

接線管通孔，位于浴（泡）池左/右一側側板靠近開口邊緣上方，根據浴（泡）池設計型號設置有多個接線管通孔（內含穿線管），供線管穿過，施工中用孔塞堵住，防止混凝土等堵塞。

排水孔，位于浴（泡）池底板中心線上靠近前后側板處，為缸內水排出通道，直徑與常用 PVC 管外徑一致。

3.2.3 預制裝配式浴（泡）池生產

1）原材料選取及配比。混凝土設計強度等級為 C20，混凝土配合比設計應符合 JGJ 55－2011 的規定，混凝土質量應符合 GB/T 50107－2010《混凝土強度檢驗評定標準》、GB 50204－2015《混凝士結構工程施工質量驗收規范》、GB 50666－2011《混凝士結構工程施工規范》、DB11/T 968－2021《預制混凝土構件質量檢驗標準》和DB11/T 1030－2021《裝配式混凝土結構工程施工與質量驗收規程》的規定。

鋼筋骨架宜采用 HPB300 級鋼筋，其材質和性能應符合 GB 1499.2－2018 的規定；采用鋼筋焊接網，并應符合現行行業標準 JGJ 114－2014《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》的規定。

2）混凝土澆筑及振搗。混凝土澆筑前應對混凝土拌合物進行抽檢，檢查內容包括混凝土配合比、坍落度、含氣量或容重，不滿足要求均不允許使用，并成型至少 3 組試塊分別用于測定同條件養護試塊脫模強度和標準養護 28 d 強度及留樣。

箱體混凝土澆筑時采用機械振搗成型，成型后應進行檢驗校正，檢驗合格后及時送入養護窯，養護窯的溫度和濕度應達到預制構件養護所需的最佳條件，以快速提升預制構件的早期強度。

3）蒸汽養護。抹面之后、蒸養之前需靜停，靜停時間以用手按壓無壓痕為標準；用干凈塑料布覆蓋混凝土表面，再用帆布將箱體模具整體蓋住，保證氣密性，之后方可通蒸汽進行蒸養；溫度控制。控制最高溫度不高于 60 ℃，升溫度 15 ℃/h，時間≥6 h，降溫速度 10 ℃/h。

4）構件脫模。預制混凝土箱體模板拆除時的混凝土強度應能保證其表面及棱角不受損傷。對需要移動的構件，脫模時的混凝土立方體抗壓強度應符合設計規定，設計未規定時不宜小于設計混凝土強度等級值的 75 %；在預制混凝土箱體生產區域旁應設置專門的整修區域，對剛脫模的箱體成品進行清理、質量檢查和修補。

5）產品出廠 。凡經檢驗合格的產品，應按規定填寫出廠合格證，其內容應包括資料編號及合格證編號；工程名稱及制造廠廠名；采用標準圖集和設計圖紙編號、產品型號、規格；生產日期、出廠日期；出廠檢驗項目檢驗結果；執行標準；單位技術負責人簽字；制造廠技術檢驗部門簽章；浴（泡）池質量不符合要求時，不得出廠 。

3.2.4 預制裝配式浴（泡）池堆放與保護

在（半）成品場內應按項目供貨計劃、使用位置、編（型）號、質量等級、生產日期等因素規定的庫區分別堆放。堆放場地必須堅實穩固，防止浴（泡）池發生傾倒、扭曲和變形，堆放時應使浴（泡）池開口朝上，存放場地應為鋼筋混凝土地坪，并設有排水設施，地面最好加鋪一層麻袋或模板，減少搬運過程中磕碰造成浴（泡）池邊角損壞。

堆放與運輸時相鄰浴（泡）池及其與車輛箱體之間均應設置墊木或麻袋分隔，防止運輸途中磕碰。按同型號浴（泡）池先安裝在上，后安裝在下的原則合理堆放，減少二次搬運的次數。堆放高度不宜多于3層，層間應設置墊木。

3.2.5 預制裝配式浴（泡）池現場標識

核對浴（泡）池成品標識，包括：企業名稱、項目名稱、成品編號、生產日期、檢驗合格章。標志可采用噴涂或掛標志牌方式。

3.2.6 預制裝配式浴（泡）池定位

根據土建項目部標高控制線及圖紙，用鋼卷尺確定好浴（泡）池的安裝標高；在地面/樓面上彈設控制線，確保浴（泡）池排水孔與地面預留的下水孔對齊，同時確保浴（泡）池進水線管通孔與預留給水排水管方位一致。

3.2.7 安裝預制裝配式浴（泡）池

將浴（泡）池安裝位置處的樓地面打掃干凈，鑿毛清理完碎屑后灑水潤濕；將砂漿滿鋪在控制線標示的浴（泡）池底板位置，確保砂漿厚度基本一致；將浴（泡）池平整放置于滿鋪砂漿層上，用木槌對稱輕擊浴（泡）池側板頂部；浴（泡）池座漿過程中，應注意保持箱體與墻體的垂直度與水平度；浴（泡）池周圍灰縫飽滿均勻。

3.2.8 封口/嵌縫/清潔

用刮刀將浴（泡）池與地面/樓面/相鄰墻體間的灰縫砂漿刮掉；用刮刀、搓板將浴（泡）池與地面/樓面/相鄰墻體間的灰縫抹平；用刷子將浴（泡）池內部的建筑垃圾清除干凈。

3.2.9 檢查驗收

檢查驗收主要內容包括檢查浴（泡）池箱體與地面/樓面/相鄰墻體結構接觸部位是否緊密，灰縫是否飽滿、平整，浴（泡）池側邊與墻體表面是否平齊，浴（泡）池底板與地面是否平齊，浴（泡）池內部是否存在建筑垃圾等。

3.2.10 成品保護

浴（泡）池安裝后，應采取成品保護措施，例如塞填泡沫/水泥袋、覆蓋塑料膜或油布等，避免碰壞或后續工藝產生的砂漿、涂料進入；土建二次噴漿時，注意不要污染浴（泡）池。

4 效益分析

4.1 經濟效益

浴（泡）池按長寬高 2 000 mm×800 mm×650 mm，壁厚 50 mm 考慮計算，如表2 所示。

表2 經濟效益對比分析

由表2 可知，使用本工法比傳統砌筑浴（泡）池施工技術在人機料等成本方面沒有優勢，但是在施工便捷性及工期方面具有顯著優勢，則：每個預制裝配式浴（泡）池產生的經濟效益=5 000-（1 500+500）-（64+80+400）=3 544 元/個。

4.2 社會效益

本技術從預制裝配式浴（泡）池的結構設計及構造要求、原材選取及配比、混凝土澆筑養護與拆模、出廠檢驗與驗收、成品運輸與堆放、現場安裝施工等方面，系統提出了一套溫泉酒店預制裝配式浴（泡）池生產與安裝施工工藝流程。現場安裝施工時，基底坐漿即可，省去了傳統現澆或砌筑浴（泡）池必需的混凝土及砌筑工程施工，工藝流程大大簡化，施工快捷高效，縮短了施工時間，提高了社會平均施工工效；節省工期及現場安裝施工所需的人機料，節材環保；本技術所用浴（泡）池為工廠整體預制構件，采用配筋細石混凝土結構，具有結構簡單、預制生產便捷等優點，符合國家建筑工業化政策要求；相對于傳統現澆或砌筑浴（泡）池在施工工藝、速度、質量及節材環保等方面均有顯著優勢，促進了行業在溫泉酒店浴（泡）池施工方面的技術提升及發展創新，社會效益顯著。

5 結語

本文針對房屋建筑工程領域面臨的浴（泡）池施工問題，提出了一種溫泉酒店預制裝配式浴（泡）池施工技術，并已先后成功應用于惠州市云頂·御泉居、汕尾市華發觀山水花園一標段 1 期及 2 期等項目的預制裝配式浴（泡）池施工。實際應用表明，該技術具有浴（泡）池結構簡單、預制生產便捷、防滲效果好、安裝工藝流程便捷、維保便利、節材環保等諸多優點。基于此形成的施工工藝獲批2021 年度廣東省省級工法（溫泉酒店預制裝配式浴（泡）池）施工工法 GDGF 571－2021），經濟和社會效益顯著。