泡沫混凝土在早期地下工程回填中的应用

泡沫混凝土在早期地下工程回填中的应用

樊金洋1,高晨2

南通市民防（人防）工程管理中心 江苏 南通 226000

摘 要：针对某早期地下工程回填治理问题，拟采用泡沫混凝土现浇回填施工技术措施。通过对现场的踏勘，了解施工场地情况，利用泡沫混凝土流动性强，施工便捷的特性，较短工期内完成回填。

关键词：早期工程；泡沫混凝土；回填

1  施工工程案例情况

此次应用背景，一处地处老市区的，建于1980年左右的早期人防工程，工程年代久远至今已近40余年，由于废置多年，内部长期积水，根据观察积水较之前有明显增多。该工程正上方有一处老旧居民楼，周边有店铺，道路。为避免突发情况发生，出现结构坍塌对地面住宅和道路造成破坏，影响居民生命财产安全，排除安全隐患迫在眉睫。通过对地面周边建筑，道路的环境，沉降观测，以及地下工程情况的摸底。该工程主体为砖混结构，主体完整。内部人防门、通风设备等已严重锈蚀无法使用，防护性能已无法满足现行人防标准。通过探地雷达探测工程周边尚未发现有塌陷，结构未发现变形、开裂等异常情况。因与另一处人防工程通道相通，主要积水由主体通道积水流入工程导致结构被长期浸泡。为提早预防，对该处居民楼做好加固措施，决定将该部分地下已废弃的工程进行回填。但此处回填由于其所处位置使得施工存在以下难点，（1）情况紧迫，须尽快完成回填，消除安全隐患；（2）可施工时间短，为避免影响周边居民正常生活，不得夜间施工，白天工作时间也许严格控制，避开人流高峰。（3）施工区域小，需避开居民出行道路，周边无开阔地带，施工机械设备，材料堆放位置选址困难，施工过程中地下操作空间小。

2  材料方案比选

由于时间紧促，施工区域存在局限性，首要考虑快速有效的回填方式，尽快的消除安全隐患风险。经过专家的讨论，提出回填在三种材料方案中进行选择。根据现场情况，也对三种施工材料进行了分析。

方案1：砂石回填。按照施工步骤需分层回填，分层夯实，但人防工程内空间狭窄，无法确保回填密实，且回填速度慢，若回填后松散，后期整体稳定性差，达不到预期效果。现场没有运送砂石道路，工程入口也较小，无法通过机械，只能使用人力，大大降低了施工效率。

方案2：素混凝土回填。混凝土凝固后强度有保证，可以解决担心发生的沉陷问题。但使用混凝土泵车浇筑，重型工程车无法通过窄小道路到达回填地点，存在输送混凝土困难。且地下空间整体狭小，工程高度约为2m，采取分层浇筑后，无人工振捣操作空间。

方案3：泡沫混凝土回填。泡沫混凝土自重轻，施工过程中泡沫混凝土由软管泵送，流动性好，无需振捣；现场制样，设备对施工场地需求相对较低。施工速度有保证，长度约300米，宽1.5米，高2米，预估填充量1050立方的工程量，10天即可浇筑完成。而且泡沫混凝土回填综合费用比低，工期最短。

通过对上述三个方案的施工可行性、工期、经济性进行对比，由于砂石、素混凝土回填对场地要求相对较高。对于密闭狭小地下工程，采用泡沫混凝土回填施工方法更便捷，且节约工期、质量有保证的优点。因此泡沫混凝土回填成为此次回填材料方案的最佳选择。

3 泡沫混凝土简介

本次使用的发泡混凝土是将水与发泡剂混合稀释液进行发泡制备成发泡群，然后加入根据比例配合好的水泥与水用自动化泡沫混凝土专用机械混合搅拌均匀，与泡沫群在管道中混合高速搅拌，最后通过高压泵高压输送，浇筑成型的一种微孔类轻质材料。这种泡沫群和水泥浆混合后,因大小均匀而很难在搅拌过程中被破坏,因此能够形成小泡径、泡沫孔大小均匀的泡沫混凝土结构,此类结构相对于传统混凝土类材料具有轻质性，密度和强度可调节，高流动性和施工便捷性等特点。目前已应用于道路，房建等建设领域，为路基及地下工程回填施工提供了一种有效方式，尤其对于狭小空间填充，具有技术优势，是一种不同于传统的新兴材料。

4  施工流程

4.1施工前

(1)施工前应对泡沫混凝土设备进行定量调试，重点检查调试发泡剂发泡、浆料与泡沫的混合、泡沫混凝土酱料输送等关键步骤。

(2)机械设备及物资停放在施工区域内约30㎡处。施工前对工作人员进行交底包括现场浇筑泡沫混凝土施工方法，工程质量标准，质量保证技术措施及安全注意事项。做好浇筑孔、临时施工通道口的防排水工作。

（3）地下工程回填前，需清除地下障碍物。因该处工程与邻近大楼人防通道间存在两堵素混凝土砖砌隔墙。需安排拆除，否则人员无法进入工程进行施工。拆除完，所有建筑垃圾需进行装袋并运离施工现场，为施工区域腾出操作空间。随后安排人员使用柴油机抽水泵对施工区域进行抽水，将积水排除。同时安排人员对浇筑区域进行面积丈量核算，以此来估算所需填充泡沫混凝土体量。由于地下工程内除去通道外，其余均为功能房间，为确保浇筑密实，还需使用模板制模对各房间进行封堵施工。

4.2施工中

（1）该次泡沫混泥土原材料采用水泥，发泡剂，外加剂，水。水泥为32.5级水泥，需符合《砌筑水泥》标准规定的要求，及时送第三方检测，检测结果见表一。发泡剂采用高分子水泥发泡剂。外加剂应符合《混凝土外加剂》标准规定的要求。施工中严格按照配比进行操作，施工材料配比见下表二：

表一 水泥检测结果

表二材料配比

（2）泡沫混凝土混合料在搅拌时，必须严格控制水的用量。严禁将含酸性物质的水掺入发泡剂中，以免产生化学反应，对发泡结果产生影响。

（3）泡沫混凝土为粘稠的流体，其中含有大量的空气和吸附水，应注意其流动度，连续浇筑每100m³应自检一次。确保通过顺利通过浇筑孔灌入作业空腔内。盖梁下面浇筑时，通过预留的四个浇筑孔灌注泡沫混凝土，搭板区域施工时通过水钻钻孔进行泡沫混凝土浇筑。

（4）施工中对现浇泡沫混凝土的湿容重严格控制，确保工程质量。泡沫混凝土湿容重控制值为设计值±50kg/m³。填筑现场从输送管出料管口取样称量，将称量结果给技术人员，进行记录。若超出规定值及时进行调整。现场取样称量频率不高于30min/次，且不少于每12小时1次。

（5）要注意避免在雨天填筑。避免在高温天气施工，此次施工时间虽处于5月份，室外气温逐步上升，但因为该工程处于地下，温度相对较低。

4.3施工后

（1）每次施工完毕后应及时清洗设备，凿除硬化了的水泥块，加润滑油。施工连续性，现场配备足量的易损毁件，及时更换损毁件，避免施工过程中出现误差，影响整体浇筑质量和工期。

（2）泡沫混凝土浇筑完成终凝后，将顶板上的浇筑孔及通道口密封处理，避免浆料未凝结发生流淌，造成损失。

（3）同时对施工中新拌泡沫混凝土制作的100*100*100mm规格试样在20±2℃下养生28天，即时送第三方检测，检测结果见表三。

表三 泡沫混凝土检测结果

5注意事项

（1）材料具有流动性，收缩性，且浇筑区空间内有不规则区域，当泡沫混凝土从浇筑孔溢出后，方可认为完成该单元施工。为确保浇筑至拱洞内最顶部，要将出料管挂置在施工部位最高处，向下压，直至泡沫混凝土酱料压满所有施工部位位置，必要时采取二次压力注浆，可将泵料管填埋在泡沫混凝土里面。

（2）施工中施工人员需做好安全措施。在施工作业时对于发泡剂搬运使用中必须场地通气，作业人员必须使用防护工具，防止直接接触，避免发泡剂接触强酸化剂。如不慎接触皮肤，应马上用柔软棉布擦掉，用香皂和清水进行清洗，如皮肤继续异常变化，必须马上就医。若不慎吸入时，应立即将人员移至通风良好的地方，保持适当的温度，情况严重应立即就医。不慎饮入者，应先用水把口腔洗干净，再喝入1-2杯水或者牛乳，让其吐出饮入发泡剂，随后马上就医。

5结束语

本次对地下早期工程的局部回填，通过采用泡沫混凝土，按期完成施工，为可能出现的沉陷隐患，提供了方便快捷的解决方案。当然对于泡沫混凝土的应用，后续还需要继续对其进行跟踪研究，对其材料性能，施工流程进一步完善提高，便于在更多工程案列中发挥作用。

参考文献：

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