混凝土半圆体预留孔气囊成孔施工工艺研究

    赵刚

    

    

    

    摘 要：通过深水航道工程整治建筑物工程混凝土半圆体预制施工，对混预留孔气囊成孔的施工工艺进行了介绍，较传统抽拔钢管或预埋PVC管成孔工艺节约了施工成本，提高了现场工作效率，质量也得到提高，为类似工程构件的预制施工提供参考。

    关键词：混凝土;预留孔;气囊;施工工艺;质量

    中图分类号：U615? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? 文章编号：1006—7973（2019）08-0089-02

    混凝土构件预留孔施工质量对整个混凝土构件施工质量起到关键性影响，保证预留孔施工质量，将大大提高混凝土构件的施工质量。因此，加强对预留孔施工质量的控制，是确保混凝土构件的施工质量的一项重要控制要点。在半圆体预制构件预留孔施工中，采用气囊工艺，使施工质量得到提高，节约施工成本，安全、进度得到保证。

    1 工程概况

    工程半圆体底宽8m，高5m，长6.5m，半圆体用于潜堤，在水道侧开孔，便于淤积和扰流。

    传统半圆体预制工艺为“卧式”分层预制，预制过程中许多质量通病无法克服，预制质量无法保证，半圆体表观缺陷容易超规范标准。根据对构件吊装和预制工艺的改进，把半圆体预制工艺改进为“立式”一次浇注成型工艺（见图1）。

    2 传统预留孔施工工艺

    2.1预埋PVC管工艺

    半圆体有D=250mm预留孔30个，D=450mm预留孔25个，若采用预埋PVC管工艺，材料消耗过高，施工费用较高，不采用此工艺。

    2.2抽拔钢管工艺

    预埋孔采用抽拔钢管工艺优点是可对钢管重复利用，在一定程度上节约了成本，但该工艺有以下缺点：①预埋孔较大时，所采用钢管较重，需起重设备，效率低，安全风险高。②拔管时间掌握要准确，如果错过抽拔时间会导致钢管无法拔出，增加工作量与成本。③钢管与模板之间刚性接触，拼缝难处理，易漏浆。

    2.3抽拔钢管成孔工艺实施效果

    本工程初期半圆体预留孔采用抽拔钢管工艺，钢管采用5mm厚钢板机械加工成型，为易于预制成型后钢管的拔出，钢管加工成“锥形”，在钢管外壁涂抹黄油并用油毡原纸包裹。施工中钢管较重，外径D=260MM钢管重19.2KG，外径D=450MM，钢管重44.6KG，安装时需要用塔吊配合安装。前期施工对采抽拔钢管成孔工艺效果检查如下：

    （1）钢管安装效果：钢管与模板孔贴合不紧密，有缝隙，需用止浆条、土工布进行封堵周边。

    （2）混凝土浇筑过程：钢管周围漏浆严重（见图2）。

    （3）拆管过程：拆管在混凝土达到初凝后进行，虽然对钢管外形进行了优化并对表面进行了处理，但拆管难度仍然很大，需要用5t倒链，塔吊吊吊篮配合拆除。预制完成后部分钢管无法拆除，需切割破坏。

    （4）拆管质量：拆管后，孔口漏浆造成外观质量差，油毡原纸粘结在预留孔壁上，清除麻烦且孔壁粗糙，影响钢管成孔质量。

    3 气囊成孔工艺

    气囊成孔工艺是使用气囊替代传统PVC管或者钢管，根据预留孔尺寸选择合适尺寸气囊，模板拼装完成后安装气囊并充气，预制完成后气囊放气并拆除。气囊成孔工艺在气囊不变形的前提下，能很好地与模板进行接触，避免施工过程的漏浆。而且安放方便，不需要占用施工机械。

    3.1 施工工艺

    施工准备→支设芯模→吊放钢筋→支设外模→安放气囊→气囊充气→浇筑混凝土→气囊拆除→模板拆除→混凝土养护

    3.2 气囊设计

    （1）气囊设计为圆柱形，采用两胶一布结构。在氣囊设计时中间增设三道加劲肋来进行约束。

    （2）气囊充气后要保证气囊的气密性，除气囊加工质量控制外，气囊设计时，设置两道阀门，并采用与充气阀直接对接的气嘴（两个），一个用于充气，一个用于接压力表，保证气嘴的气密性。

    3.3 气囊安装

    （1）人工将气囊穿过模板预留孔，预留孔处有三道圆形加强筋，气囊可平放在预留孔上，伸出模板10cm。

    （2）将压力表接至气嘴，另一气嘴接到充气阀上，缓慢给气囊充气，冲到额定压力。

    （3）气囊充气后，进行接缝处检查，确保气囊与模板贴合紧密，无缝隙（见图3）。

    3.4 浇筑注意事项

    （1）浇筑前对气囊重新进行压力复查，确保气囊压力满足额定值。

    （2）对气囊气嘴采用薄膜进行防护，防止洒落的混凝土堵塞气嘴。

    （3）浇筑时尽量在气囊间的位置倾倒混凝土，避免直接冲击气囊。

    （4）振捣时，加强对气囊底部混凝土的振捣，保证气囊底部混凝土密实。

    3.5 气囊拆除

    （1）混凝土初凝后，一般在6小时过后可进行气囊拆除。

    （2）拆除时先对顶部气囊进行拆除，由工人控制气嘴的两个阀门轻微减压，观察预留孔周围混凝土情况，确定混凝土凝固后再继续减压，将气囊和混凝土脱离，直接将气囊抽出。

    3.6 气囊成孔实施效果

    采用气囊成孔工艺进行半圆体预制施工，达到以下效果：

    （1）保证了半圆体的外观质量。预留孔周围无漏浆，边角分明，无砂线、砂班，预留孔内壁光滑，观感质量好，见图1。

    （2）气囊的安装及拆除可全部由人工操作完成，减少了起重机械投入。

    （3） 施工方便、安全，易安装拆卸，且不存在无法取出现象。

    （4）不需要把握混凝土的初凝时间，拆模前拆除即可。

    （5）减少不必要的材料支出（油毡原纸、黄油），节省资金，且利于现场文明施工管理。

    4工艺优缺点对比

    在预埋孔数量、构件数量较多情况下，由于PVC管成孔工艺无法对管材重复利用，此工艺成本较高。下面对气囊成孔工艺与传统钢管成孔工艺进行优缺点比较（见表1）。通过对比可以发现，气囊成孔工艺在保证质量的情况下，节约了施工成本，提高了施工安全性，较传统钢管成孔工艺其优势显著。

    5 结语

    本工程所有预制的半圆体质量良好，验收全部合格。实践证明，气囊成孔工艺是一种行之有效的预埋孔成孔工艺，在类似工程构件预制施工中具有较大的推广意义。

    参考文献：

    [1]江正荣，朱国梁.《简明施工计算手册》[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

    [2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 18173-2002 ，《高分子防水材料》（GB/T 18173-2002）[S]. 北京：中国标准出版社，2002.

    [3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 528-2009 ，《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》[S].北京：中国标准出版社，2009.

    [4] 中华人民共和国交通运输部. JTS 202-2001 ，《水运工程混凝土施工规范[S].北京：人民交通出版社，2001.