房屋建筑土方和混凝土工程施工技术应用

熊 畅 赵建峰 马 涛 韩雄毅 张志涛

（中建七局国际工程建设有限公司，广东 广州 510000）

随着城市化进程加快，房屋建筑数量明显增多，建筑施工质量不仅影响建筑使用性能，还关乎社会的稳定发展。其中，土方工程包括土（石）方的开挖、填筑、运输及排水降水，例如场地平整、基础开挖、基坑回填等；混凝土工程是根据设计要求，利用钢筋与混凝土两种材料浇筑形成的构件和结构。土方工程和混凝土工程，均是房屋建筑施工中的重点，不少施工质量缺陷的形成，均是这两者引起的[1]。以下结合实践，探讨了房屋建筑土方和混凝土施工技术的应用。

1 工程概况

1.1 房屋建筑项目简介

某房屋建筑项目，是一个多功能的商业办公楼。该项目占地面积约1600m2，建筑总面积4950m2，包括地下1层、地上4层；层高3.4m，屋脊高度16.5m；耐火等级为二级，防火区采用乙级、丙级防火门，共设计4部电梯。建筑主体结构采用框-剪结构，屋面保温材料使用50mm厚的岩棉保温板，防水材料使用1.5mm厚的水泥基防水涂料；外墙装修采用铝塑板幕墙，内墙装修采用乳胶漆和陶瓷面砖。

1.2 施工重难点

本工程施工重难点包括：①土方和混凝土工程量大。地下室施工过程中，需要进行大量的土方开挖、转运和回填作业，如何提高开挖效率、调配机械设备，成为一个施工难点；②施工影响范围广。该工程项目位于市中心，场地周围交通便捷，是商业和住宅集中区。现场施工过程中，噪音、扬尘、污染等情况控制不到位，会对周边居民的生活、工作带来不利影响，是一个管理重难点；③工期紧张、施工技术要求高。该工程项目预计工期为18个月，第三方机构的质量评分要不低于95分，对施工技术提出高要求。如何兼顾进度和质量，也是一个施工管理难点。

2 房屋建筑土方工程施工技术方法

该项目地下室土方工程施工工艺流程为：准备工作→土方开挖→基坑防护→回填施工→填土压实，具体施工方法介绍如下。

2.1 准备工作

土方开挖前，准备工作包括：①四通一平，根据施工平面图对现场进行合理规划，为后续施工作业奠定基础；②测量放样，标记各类施工控制线，建立完整的控制网络；③了解地质勘查结果，本项目地基持力层为粉土～砂质粉土，标高为-2.8m～-2.2m，厚度平均为60cm。持力层下方是黏土质砂岩、砂岩和砂，质地较坚硬。基础垫层底部标高为-1.5m，结合地质特点将开挖深度控制为1m；④开挖作业中，使用2台挖土机、6辆运输车；以机械开挖为主，人工配合为辅；⑤基坑四周均放坡，坡度为1∶0.2，采用土钉墙锚喷支护。

2.2 土方开挖

土方开挖施工，遵循分层开挖、及时支护、禁止超挖的原则。施工技术要点包括：①先利用挖土机进行开挖，对2台挖土机进行合理配置，提高施工效率；②当开挖面距离设计标高25cm时，转为人工开挖作业，提高施工精细化程度，避免出现超挖、欠挖等情况[2]；③开挖过程中，动态监测平面位置、水平标高和边坡坡度，将误差控制在允许范围内；④为防止地下水浸泡基底，在基坑边设置临时排水沟，宽度为50cm；在转角处设置临时集水坑，配置1台抽水泵，将基坑内的积水及时排出。

2.3 基坑防护

基坑开挖完成后，及时完善防护措施，技术要点包括：①探明地下管网，避免发生管网挖断的意外事件；②距离基坑边缘60cm处设置护身栏杆，立杆相邻间距为4m，高出地面1.8m，埋深0.8m。在基坑边缘50cm处，砌筑30cm高的砖墙，砖柱间距控制为6m；③在基坑上口边1m范围内，不能堆放材料、弃土，不能停放机械设备；施工人员不能翻越护身栏杆，并设置安全警示牌，夜间使用红色标志灯；④现场施工时，基坑外施工人员不能向基坑内乱扔杂物，传递工具时注意保护基坑内人员的安全；⑤基坑内的施工人员休息时，要远离基坑边缘、放坡处，防止发生意外；⑥机械设备运行时，严格服从现场指挥，实行一人一机负责制。土钉墙锚喷支护方案如图1所示。

图1 土钉墙锚喷支护的示意图和现场图

2.4 回填施工

回填施工使用2台推土机，施工技术要点包括：①回填前，将基坑底部的垃圾、杂物清理干净，清理至基础底面标高；②合理选择回填材料，常见如碎石、砂土、黏性土等，检验密度、含水率等指标，确保符合规定要求；③分层回填，根据土质、密实度要求，确定每一层土体的铺设厚度，一般人工打夯厚度≤200mm，使用打夯机厚度为200mm～250mm；④在深、浅基坑相连的部位，按照先深后浅的顺序进行回填。当深基坑回填高度与浅基坑一致时，再与浅基坑一起进行填夯。分段填夯时，在两者的交接处形成阶梯状，上下层错缝≥1m[3]；⑤填土全部回填完成后，对表面拉线找平，超过标准高程的地方及时铲平，低于标准高程的地方补土夯实。

2.5 填土压实

回填施工完成后，填土压实主要有三种方法：一是使用机械滚轮碾压，适用于大面积的土方工程中；二是使用夯锤压实，适用于湿陷性黄土、黏性土工程中；三是机械振动压实，在振动力作用下，可改善涂料的分布状态、减小空隙率，提高土层的密实度。本项目采用机械振动压实法，使用JKZ-6000型压路机，主要技术参数如下：振幅0.5mm，振动频率55Hz，激振力65kN，振动方式为液压振动，爬坡能力为35°，运行速度为2km/h～8km/h。

2.6 质量与环保措施

质量措施方面，主要内容有：①遵循“谁主管、谁负责”的原则，落实部门和人员的责任，施工班组必须服从施工单位的管理，自觉接受监督检查；②落实技术和安全交底，编制完善可行的专项施工方案，对人、机、料进行优化配置，兼顾效率和质量；③基坑开挖完成后，按照表1进行检验。

表1 基坑工程的质量控制标准和检验方法

环保措施方面，主要内容有：①车辆运输土体时，在现场出入口清扫车轮，对土方进行遮盖，防止沿途遗洒；②在施工现场，使用洒水系统抑制扬尘，改善现场空气质量；③机械设备运行期间，使用消音装置或设棚封闭，不能进行封闭的设备，严格控制作业时间为早8点至晚22点；④保持正常的施工秩序，减少对周围办公、居民生活的干扰，推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料[4]。

3 房屋建筑混凝土工程施工技术方法

该项目基础底板、楼板等部位，属于大体积混凝土工程，最常见的质量问题是出现结构裂缝。其中，温差裂缝和干缩裂缝不仅影响建筑物的正常使用，而且危及结构物的安全，造成强度降低、钢筋腐蚀、结构渗漏、耐久性降低，甚至结构破坏。本项目混凝土工程施工期间，采取针对性施工技术方法预防裂缝出现，具体介绍如下。

3.1 控制混凝土的出厂温度

以底板C30膨胀抗裂混凝土为例，施工配合比见表2。在此基础上，为降低混凝土的出厂温度，采取的技术措施有：①对石子、砂子进行洒水，安排人员负责洒水降温工作，定时测量石子、砂子的温度；②搅拌过程中，增加洒水装置，每次装混凝土前对混凝土搅拌车的搅拌罐进行淋水降温；③混凝土搅拌站，不定期清洁搅拌机，对搅拌机进行淋水降温；④根据天气因素，安排在晚间进行混凝土浇筑，避开日间高温时段。

表2 底板C30膨胀抗裂混凝土的施工配合比

3.2 采用分层浇筑法

本项目中，大体积混凝土采用分层浇筑法，施工技术要点包括：①混凝土的浇筑大方向是自内向外，先浇筑电梯井、集水坑底部至底板下方；②根据后浇带划分为7个施工区域，每个区域采用2台混凝土泵同时顺向进行浇筑。2台相邻混凝土泵在交汇位置处，为防止出现施工缝，施工中采取分时段交汇混凝土浇筑的方法；③厚度较大的部位，薄层浇筑、循序推进，采取斜面分层推进，一次从底到顶浇筑完成；④浇筑过程中，及时清除混凝土表面的泌水，防止受力钢筋、定位筋、预埋件出现移位和变形。以承台部位为例，混凝土分层浇筑如图2所示。

图2 承台部位凝土的分层浇筑示意图

3.3 优化振捣工艺

混凝土入模板后，对传统的振捣工艺进行优化，技术要点包括：①分层振捣，每次浇筑高度控制在振动棒长度的1.25倍以内，配合使用钢筋标尺，以保证振捣棒的插入深度；②对上层混凝土振捣时，插入下层混凝土50mm～100mm，并在下层混凝土初凝前完成振捣，促使上、下层混凝土形成一个整体；③均匀排列振捣棒的插点，本项目中采用交错式移动方式，移动间距为500mm；④振捣棒与模板的距离≥30cm，注意避开钢筋和预埋件。浇筑时设专人看护模板、钢筋，一旦发现位移、变形等情况及时处理；⑤振捣时间按照每点20s～30s进行控制，以不再下沉、不出现气泡、表面出现灰浆为准[5]。

3.4 做好养护工作

混凝土浇筑完成后，养护作业技术要点包括：①在混凝土表面使用薄膜+麻袋覆盖，保持湿润状态养护14d，根据测温结果确定覆盖物拆除时间；②养护时间≥14d，蓄水时间≥3d。根据测温结果，混凝土表面温度与大气温度的差异小于15℃，撤去蓄水、改为覆盖麻袋浇水，并密切监测温度变化，时刻保持两者的温差小于25℃；③混凝土强度未达到1.2MPa前，不得上人，不能安装模板、支架。

4 房屋建筑土方及混凝土工程的施工效益评价

4.1 质量效益

本项目在规定时间内完工，顺利通过业主的质量验收，第三方机构给出质量评分96分，实现了预期质量目标。

4.2 经济效益

本项目施工期间，通过工艺优化、资源调配提高了土方工程的施工效率，满足大体积混凝土连续性、一次性浇注成型的要求。各项工序顺利完成，工程成本控制在预期造价范围内，取得良好的经济效益。

4.3 社会效益

本项目采用抑制扬尘、控制噪音、预防污染等措施，最大程度上减少对周边居民工作和生活的影响。再加上充分的宣传工作，获得居民的认可与配合，帮助企业树立了正面的社会形象。

5 结语

综上所述，房屋建筑施工过程中，土方工程和混凝土工程均是重要内容。本文从准备工作、土方开挖、基坑防护、回填施工、填土压实等方面，介绍了土方工程的施工方法；从控制出厂温度、分层浇筑、优化振捣工艺、养护工作等方面，介绍了大体积混凝土的施工技术要点。