机场工程建设过程中新技术运用
2022-11-10戴超王丹刘旭冉李金泰毋敏
戴超 王丹 刘旭冉 李金泰 毋敏
【摘要】天府国际机场建设过程中,为响应国家绿色低碳建造的号召,敢于尝试,大胆创新,积极运用各种新技术。通过新技术的应用取到了较好的经济和社会效益。
【关键词】绿色低碳;机场工程;新技术
【中图分类号】 V351.1【文献标志码】 B
1机场工程绿色低碳建造中新技术运用的意义
大力发展节能低碳建筑,不断提高建筑节能标准,加快推进超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展。《2030年前碳达峰行动方案》和《关于推动城乡建设绿色发展的意见》,均就建筑产业在"双碳"目标下的转型升级路径提出了具体要求。
《关于推动城乡建设绿色发展的意见》指出,要实现工程建设全过程绿色建造,要开展绿色建造示范工程创建行动,推广绿色化、工业化、信息化、集约化、产业化建造方式,加强技术创新和集成,利用新技术实现精细化设计和施工。机场工程作为典型的公建项目,投资大,钢铁、混凝土用量多,碳排放量大,机场工程的建设尤其应重视绿色低碳建造。
除了装配式建筑取得了明显发展外,其他新技术因项目综合考虑成本因素,相较于应用新技术,更倾向于采用成熟度高、成本可控的技术,新技术推广较为缓慢。
天府国际机场建设过程中,为达到绿色低碳建造,敢于尝试,大胆创新,积极运用新技术。本文总结了天府国际机场和其他类似的大型公建项目新技术应用。通过新技术的应用可以取得较好的经济和社会效益。
2机场工程绿色低碳建造中新技术运用介绍
2.1地下室底板高分子防水卷材预铺反粘工艺
2.1.1工艺介绍
2019年3月住房和城乡建设部办公厅发布《建筑和市政工程通用规范》意见征求函,其中强制性标准对防水设计使用年限的规定:地下工程防水与结构同寿命。新的政策和居民的居住需求对防水材料的耐久性提出了更高的要求。
传统的地下室底板防水的工艺是在垫层上施工防水层,然后浇筑保护层,再浇筑地下室底板结构。该工艺做法防水层表面与地下室底板结构不粘结,有窜水风险,地下水若越过防水层后可自由流动,底板结构裂缝处的渗漏风险大。
预铺反粘工艺是将高分子防水卷材(APF-C)自粘胶膜层面向结构空铺在基面上,然后浇筑混凝土结构,使混凝土与卷材胶膜层紧密结合,结构混凝土凝固后与卷材产生较强粘附力的防水工艺。
防水卷材自下而上包裹结构混凝土,二者紧密结合,杜绝了窜水问题,从根本上提高了地下防水的可靠性,建立了地下工程"表皮式"防水体系。地下水若越过防水层,被局部锁定,底板结构的裂縫处基本没有渗漏风险。同时该工艺优化掉防水卷材混凝土保护层,减少了混凝土材料投入和人工成本投入。
2.1.2材料介绍
高分子卷材通常采用 APF-D210预铺式丁基自粘高分子防水卷材(HDPE)。HDPE片材为主体材料,厚0.3 mm丁基自粘胶层为粘接层,表面用莫来砂作为减粘隔离材料。 HDPE片材,抗穿刺性能好,耐腐蚀性能优异、粘结性好、高强度、热稳定性等得到了良好的防水效果,适用于地下底板防水工程[1]。
2.1.3成本分析
底板高分子防水卷材预铺反粘工艺,无需设置底油、附加层和防水保护层,1道1.2 mm厚自粘胶膜卷材即可达到 I 级防水要求,工期、成本相对于普通防水卷材均有较大的性价比优势(表1)。
2.1.4施工工艺
预铺反粘在机场建设过程中用于地下室底板防水施工,具体工艺流程:基层清理—细部处理—大面卷材铺贴—搭接边处理—节点密封—检查验收—绑扎钢筋—复检—混凝土浇筑。
2.1.4.1基层清理
进行预铺反粘防水卷材施工前,垫层混凝土应满足相关的设计要求和施工规范,需要将垫层混凝土的阴阳角做成圆角,而基层的表面应该保持平整、没有积水。将基层表面上的砖块、沙子、灰尘、碎石、砂浆疙瘩等脏物全部清理干净,当基层经过监理的验收合格以后,施工人员才可以进行预铺反粘防水卷材施工。
2.1.4.2细部处理
根据相关的规范要求对节点部位进行加强处理,例如:地沟、积水井、承台、后浇带等阴阳角处都应该严格根据标准图集和相关的施工规范来进行加强处理。使用湿铺法的方式去粘贴预铺反粘防水卷材的加强层,先把素水泥浆涂抹在节点处,再把卷材双面上的隔离膜去除,把附加卷材铺贴在节点处涂抹了水泥砂浆的位置上,然后再使用压银对其进行滚压严密操作。
2.1.4.3搭接边处理
在进行预铺反粘防水卷材施工的时候,在相邻卷材之间进行搭接,长边和短边的搭接宽度为100 mm,偏差小于等于10 mm。在搭接卷材之前,应先把卷材搭接处的隔离膜揭掉,当卷材被铺贴好以后,再使用压银把卷材滚压严密,从而确保卷材不会出现气泡、褶皱、起翘等现象,施工中要注意保证搭接区的下面部位干净,干燥,没有灰尘。
2.1.4.4混凝土浇筑
防水卷材铺好以后宜当天内应浇注混凝土,浇注过程须小心振捣,避免防水材料破损。
2.1.4.5成品保护及修复
施工时需做好成品保护措施,底板结构绑扎钢筋时,在钢筋堆放位置设木垫板临时保护,以防破坏卷材;后浇带等长期外露部位可在卷材上抹水泥浆对卷材进行防护;焊接作业时采用在防水卷材上洒水、铺垫木板或棉麻布的方式防止焊渣破坏卷材。
施工过程中,局部较小的破损,可粘贴砂面修补胶带,并涂刷节点密封膏进行修补;较大的破损,可裁切比破损处大100 mm的卷材,背面粘贴双面搭接胶带,修补破损点,并涂刷节点密封膏。
2.2预拌流态固化土填筑技术
2.2.1工艺介绍
传统基槽回填一般存在难题:近年来,深基坑支护的工程越来越多,却因回填土不密实而造成的建筑物散水、管道、人户道路等部位沉陷破坏,丧失使用功能的质量事故时有发生;基槽回填受回填条件、空间等因素限制无法回填密实,这种情况的存在给高耸建筑物的抗震性能带来危害。
自密实预拌流态固化土作为一种工程材料相当于广义上的"混凝土",采用高效岩土固结剂固化细颗粒土(淤泥质土、粉土、黏土、风化岩颗粒等)形成。就地取材,利用工地开挖的废弃土经特殊工艺加工返用于工程,节能环保。根据各施工部位设计要求,设计不同强度等级的固化土,能有效填补预拌混凝土在超低强度领域的空白,其流动性强于混凝土,具有自密性,施工无需振捣。可用于基槽、肥槽回填、路基和路面基層铺设、地基换填、地基加固等多种领域,适用范围广。
相对于传统工艺,采用预拌流态固化土进行基槽回填,能有效解决以上传统回填工艺存在的问题,与传统回填工艺相比,在回填密实度、抗冲击性、价格、工期等方面具有显著的优势。预拌流态固化土回填效率高,作业质量好,符合节能减排、绿色施工的发展方向[2]。
固化土技术优势主要体现在4个方面:
(1)性能优势:具有良好的物理力学性能,水稳性好,是一种长期稳定的新型岩土施工工艺。
(2)环保优势:无毒、无害、无污染、可再生、能复垦,是一种环境友好型材料。
(3)生态优势:充分利用原地土,减少开山采石挖沙,可有效节约资源、保护环境,实现可持续发展。
(4)效益优势:就地取材、减少挖方弃土,施工效益高、维护成本低,经济效益、社会效益好。
2.2.2材料介绍
预拌流态固化土是在土中加入一定比例的固化剂、外加剂和水拌合均匀,形成具有较大流动性,且凝固后能达到一定强度的硬化土体,相当于广义上的"混凝土"。
预拌流态固化土是采用高效岩土固结剂固化细颗粒土(淤泥质土、粉土、黏土、风化岩颗粒等),其土料来源可充分利用基坑开挖等产生的弃土、渣土、尾矿等材料。是一种新型岩土工程材料,绿色环保、节能减排,是混凝土类材料的兄弟,是对低强度混凝土类材料的补充,是对古老三合土、传统稳定土(二灰土等)的继承和发展。
2.2.3成本分析
固态流化土单价成本差异较大,相对于传统工艺,可显著降低人工成本。
2.2.4施工工艺
固态流化土在机场建设过程中应用于地下室肥槽回填,固态流化土的施工工艺与泵送混凝土施工工艺相似,固态流化土的施工工艺流程:取土—检验土质及试验—浆液与土混合搅拌—液态固化土拌合物—运输至现场—回填浇筑—养护—施工完毕。
2.2.4.1检验土质及试验
拌和前应检查土质的种类、粒径,确定无杂物,符合作业规范要求。满足要求后进行配比试验。根据试验,单纯添加纯水泥有利于强度提升,但造成强度富余,不利于成本控制。在施工中建议选择水泥、富含二氧化硅和三氧化二铝的工业废渣,例如铁尾矿、矿渣、钢渣等。确定用料后进行配合比试验,一方面可以用固化剂与土体质量配比不同时对固化后试样进行强度分析;另一方面通过不同的水灰质量比控制固态流化土坍落度,寻找最适合机场工程回填肥槽的水泥及固化剂。同时在试验中注意记录固化土的可施工性,保证固态流化土的初凝时间不小于3 h,终凝时间不得大于10 h 。
2.2.4.2回填浇筑
浇注时,固态流化土的自由倾落高度一般不宜超过1.5 m,超过1.5 m时,应采用导流槽或泵车将固态流化土导入基槽内。分层浇注时,每层回填厚度为应小于等于1 m。在浇注过程中安排入工辅助刮平。为保证浇筑质量,安排专人检查标高控制线,保证每个浇注面基本水平进行。施工过程中,应合理配量人员和施工机械,保证基槽回填连续不间断。为防止地面水流入肥槽内,应于基坑边设置挡水坎。对于尚未初凝的固态流化土,若受雨水浸泡,则应及时除去积水及松软的固态流化土并补填;固态流化土回填完成后及时覆盖肥槽。
2.2.4.3机械设备准备
固态流化土拌合站通常由4个系统组成:土筛分计量系统、固化剂浆液制备及输送系统、固态流化土拌和系统、拌和控制系统。
固态流化土回填基槽的主要设备有拌合设备、运输设备、浇筑设备。
2.3"永临结合"绿色施工技术
2.3.1工艺介绍
随着绿色施工的不断发展,对绿色施工技术的研究及应用范围越来越广泛,结合永久建筑功能的实施,实现施工过程中的临时施工使用功能技术有利的确保了绿色施工"节材、节地、节水、节能及环境保护"目标的实现,实现了减排目的。
本工程施工中有规划的提前施工部分永久建筑设施设备,作为临时施工用,以减少建筑施工过程阶段中的材料投入。
该技术普遍适用于建筑行业施工中,在主体结构施工阶段有规划地施工部分永久消防水管、污水管、雨污水管井、楼6栏杆、通风及照明、道路等设施设备,在做好施工过程成品保护的前提下,作为临时施工用(图1~图3)。
2.3.2实施效果
"永临结合"绿色施工技术的运用,有效的节约了施工过程中临时材料的投入,本工程"永临结合"绿色施工技术的运用,确保了施工过程中施工安全、质量目标的实现,为各类建筑工程绿色施工"永临结合"技术的实施具有较好的借鉴作用。
3结束语
上文介绍了天府国际机场项目为依托的大型公建类项目中具备有益效果的新技术应用,通过新技术的应用可有效降低项目成本,减少全社会的资源投入,达到绿色环保低碳的目的,具备较强的推广意义。除开本文介绍的3个新技术应用外,还有盘扣支架、高强度复合聚乙烯铺路垫板、新型电6井道模板体系等新技术具备有益效果,值得推广应用。
参考文献
[1]郭勇.预铺反粘高分子自粘胶膜(HDPE)防水卷材应用[J].陕西建筑,2021(6):36-38.
[2]刘成龙.新型预拌流态固化土性能及回填施工工艺[J].山东交通学院学报,2021(12):91-98.