地铁停车场上盖屋面超大面积泡沫混凝土施工技术

李 伟

（中交四航局第五工程有限公司，福建 福州 350008）

1 泡沫混凝土概述

泡沫混凝土是一种用物理方法将泡沫剂（或称发泡剂）制备成泡沫，将泡沫加入水泥、骨料、掺合料和水制成混合料浆，经混和搅拌、浇筑成型、养护而成的轻质微孔混凝土，其具有不受场地限制、施工速度快、质量轻、使用寿命长、节能环保等特点。

近年来，泡沫混凝土屋面作为找坡、找平、隔热层被广泛应用于建筑工程、道路路基加固工程，但在福州地铁设计与应用中尚属首次。以福州地铁2号线竹岐停车场AB区屋面保温兼找平层施工实践为例，对超大面积和露天环境条件下泡沫混凝土施工、质量控制和试验检测进行研究。

2 工程概况

福州地铁2号线竹岐停车场AB区位于闽侯县竹岐乡苏洋村内，AB区建筑总面积为42 288m2，AB区屋面盖板总面积48258m2。设计选用泡沫混凝土作为屋面保温兼找坡层，最薄处厚度为160mm，设计结构找坡为1%，建筑找坡为1%。泡沫混凝土设计指标：最薄处厚度为160mm；干密度ρ为630kg/m2；导热系数λ为0.13W/（m·K）；蓄热系数S为2.85W/（m2·K）；热阻R为0.985（m2·K）/W；平均热传系数为0.759W/（m2·K）；平均热惰性指标为6.077。

3 施工准备

3.1 配合比设计

水泥采用P·O.42.5普通硅酸盐水泥，发泡剂采用建工建材JK-FA1，检测标准符合CJJ/T 177—2012《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》。泡沫混凝土配合比设计指标：P·O.42.5普通硅酸盐水泥460kg/m3；水250kg/m3；水灰比为0.54；发泡剂9.2kg/m3；泡沫稀释比为1∶20。

3.2 泡沫混凝土制备

3.2.1 设备准备

由于泡沫混凝土需要先行调制发泡剂，周边商混站不生产，因此采用现场设置搅拌站，主要采用的设备如表1所示。

表1 泡沫混凝土制备设备

3.2.2 制作准备

1）水泥浆拌制 本项目采用散装42.5级普通硅酸盐水泥，产品符合GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》规定，根据设计水灰比，搅拌站静浆搅拌机内倒入水泥搅拌60s后加入自来水充分搅拌。

2）发泡剂调制 发泡液由独立发泡稀释钢箱制备成半成品，即钢箱内储存自来水，根据泡沫稀释比，人工加入JKFA1发泡液通过水泵管道集中至搅拌站，水泥静浆通过独立管道集中至搅拌站，空压机将发泡液和水泥静浆同时打入输送管道混合。

3）材料运输 散装水泥由散装罐车输入水泥存储输送罐；发泡液采用塑料桶装成品，由货车运送到现场指定地点存储；水泥静浆和发泡剂形成的泡沫混凝土通过压力软管输送至浇筑地点。

3.3 施工前准备

1）组织入场人员进行安全培训和考核。

2）组织进行技术交底，使工人了解工程设计和质量要求，掌握施工过程控制要点和注意事项。

3）对进场设备进行验收，合格后方可投入使用，严禁带病作业。

4）设置并检查施工通道是否畅通。

5）对泡沫混凝土基层进行清理，确保基层细石混凝土无起砂、掉皮、铁线等杂物。

4 施工工艺

4.1 施工工艺流程

目前，建筑工程泡沫混凝土施工工艺有2种：一种为水泥静浆拌和与发泡同时进行的混合搅拌法；另一种为先制备泡沫，再将泡沫与静浆混合的预制泡沫混合法。福州地铁2号线竹岐停车场上盖屋面施工采用预制泡沫混合法，其施工工艺流程为：施工准备（机械准备、材料准备、配合比设计）→基层处理→测量标高→做灰饼、标筋→发泡剂稀释、水泥静浆制备→搅拌站混合空压机泵送→现浇或制品→摊铺、刮平→成品养护。

4.2 施工组织与安排

1）施工顺序 施工顺序需根据室内装修进展，从影响较小的一端向另一端顺序施工；也可根据实际情况采取跳仓法施工。福州地铁2号线竹岐停车场上盖屋面，施工顺序避开了专业之间交叉作业，对装修影响较小。

2）人员安排 泡沫混凝土施工常规配置工种包括搅拌站操作工、混凝土工、普工及管理人员，根据施工面积和浇筑数量的大小，面积小于3 000m2，混凝土方量小于400m3，可按常规6～8人配置，较大面积配置需12人以上，具体配置如表2所示。

表2 泡沫混凝土人员配置

3）产能 本工程搅拌站生产与输送理论能力为60m3/h，考虑材料、天气等不利因素影响，正常发挥产能系数为0.8～0.9，产能为 50m3/h。

4.3 泡沫混凝土浇筑施工技术要点

1）基层处理 检查屋面基层，清理表面杂物、尖锐凸起物，对表面局部不平整处采用水泥砂浆修补处理。屋面排水管道根管及预埋已固定并验收。

2）测量标筋 屋面根据面积大小，划分5m×5m网格，在交点钻孔使用钢筋设置测量及找坡定位标志，并根据设计找坡标高进行标识。

3）浇筑找平 根据划分网格，逐片分层浇筑，厚度大于200mm应分2层，每层间隔时间控制在1.0～1.5h（水泥初凝前），混凝土基本稳定不再下沉；根据标筋标高拉设找平线，使用3～5m铝合金尺对混凝土表面刮平，局部塌陷需补充混凝土再次刮平处理。浇筑过程和完成效果如图1，2所示。

图1 混凝土浇筑及找平现场

图2 泡沫混凝土完成效果

4）养护 泡沫混凝土由于水泥干缩性较大的特性，采用湿润的养护土工布覆盖，最低养护时间达到7d，养护结束后应准备立即浇筑下层结构。

4.4 质量控制与安全环保要求

4.4.1 质量控制要求

1）泡沫混凝土使用的水泥、发泡剂和设备应具有出厂合格证、设备检验合格证等质量证明文件。

2）混凝土质量应符合GB 50345—2012《屋面工程技术规范》、GB 50207—2012《屋面工程质量验收规范》、GB 50411—2007《建筑节能工程施工质量验收规范》及GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》。

3）混凝土浇筑过程注意分层厚度控制不宜超过设计最薄处的厚度要求，分层衔接时间控制不宜超过水泥的初凝时间。

4）浇筑过程应严格按分块标高拉线控制，遇到塌陷部位及时补充混凝土，确保找坡坡度和混凝土表面平整度。

5）浇筑完成的泡沫混凝土，养护期间24h内不宜上人，施工温度较低时，时间可延长。

4.4.2 安全环保要求

1）做好机械设备保养检查，防止机械带病作业造成人员伤亡。

2）人员进场做好班前班后教育。

3）搅拌站添加原材料和发泡剂、现场浇筑等，施工过程施工人员穿戴好口罩、安全帽、护目镜等个人防护用品。

4）大风、雨天等特殊和恶劣天气暂停施工。

5）现场产生的废料和建筑垃圾及时堆放到指定地点，做好标识，定期外运处理。

6）有刺激性气味、防火要求的材料设置独立封闭的存储点，减少环境污染并配备足够数量的消防设备。

5 结语

本项目的成功应用为地铁工程泡沫混凝土实施提供了参考。今后在同类工程施工泡沫混凝土时，应从优化设计配合比着手，适当添加粉煤灰、缓凝剂和抗裂纤维等外加剂，在设计阶段应提早介入泡沫混凝土构成材料，在施工应用阶段严格按方案划分网格分仓浇筑，为泡沫混凝土在项目质量、进度和成本方面创造有利条件。