玻璃纤维水泥井施工方案.doc

玻璃纤维增强水泥井施工方案
一、工程概况
本工程为玻璃纤维增强水泥井（以下简称GRC井）施工项目，采用玻璃纤维增强水泥复合材料制作井筒及井盖，设计深度3.5米，内径1.2米，井壁厚度80mm，井底采用C20混凝土垫层，厚度150mm。GRC井体具有轻质高强、抗渗性好、耐腐蚀等特点，适用于市政排水、电力通讯等地下设施的井筒结构。
二、材料准备与配比设计
（一）原材料技术要求
1. 水泥：采用低碱度硫铝酸盐水泥，强度等级≥42.5MPa，pH值≤11，初凝时间≥45min，终凝时间≤6h，确保与玻璃纤维的相容性。
2. 玻璃纤维：选用含14%ZrO₂的抗碱玻璃纤维短切纱，长度25-30mm，抗拉强度≥3500MPa，弹性模量≥7×10⁴MPa，纤维分散性均匀。
3. 集料：采用洁净河砂，细度模数2.3-3.0，含泥量≤3%，泥块含量≤1%，粒径范围0.15-5mm。
4. 外加剂：
o 高效减水剂：萘系减水剂，减水率≥20%，掺量1.1%（占水泥质量）；
o 偶联剂：硅烷类偶联剂，掺量0.0042%（占水泥质量）；
o 消泡剂：有机硅类消泡剂，掺量0.003%（占水泥质量）；
o 增稠剂：纤维素醚，掺量0.2%（占水泥质量）。
5. 水：采用自来水，pH值6-8，氯离子含量≤200mg/L。
（二）配合比设计
按体积法设计配合比，每立方米GRC混合料用量如下：
· 硫铝酸盐水泥：1000kg
· 河砂：800kg
· 抗碱玻璃纤维：15kg（占混合料重量比1.5%）
· 水：280kg（水灰比0.28）
· 高效减水剂：11kg
· 偶联剂：0.042kg
· 消泡剂：0.03kg
· 增稠剂：2kg
三、主要施工设备与工具
1. 搅拌系统：双卧轴强制式搅拌机（容积1m³）、高速分散机（转速≥1500r/min）；
2. 成型设备：液压式井筒模具（内径1.2m，高度1.5m/节）、真空抽吸装置（真空度≥0.08MPa）、振动台（振幅0.5-1.5mm，频率50Hz）；
3. 养护设施：蒸汽养护罩、恒温控制仪（控温精度±2℃）、湿度计；
4. 辅助工具：电子秤（精度0.1kg）、砂浆稠度仪、试模（100×100×100mm）、切割锯、磨光机等。
四、施工工艺流程
（一）施工准备
1. 技术准备：编制专项施工方案，进行图纸会审与技术交底，明确GRC井体结构尺寸、强度等级（28d抗压强度≥60MPa，抗折强度≥12MPa）及抗渗等级（P8）。
2. 材料验收：水泥、玻璃纤维等原材料进场时查验出厂合格证，按规定批次进行抽样复试，合格后方可使用。
3. 模具处理：模具内表面涂刷脱模剂（机油与柴油按1:3混合），确保涂层均匀无漏刷，拼缝处粘贴密封胶条防止漏浆。
（二）GRC混合料制备
1. 搅拌流程：
o 第一步：将河砂与玻璃纤维投入搅拌机，干拌5min，确保纤维分散均匀；
o 第二步：加入水泥、增稠剂，搅拌3min形成干混合料；
o 第三步：将溶解有高效减水剂的水缓慢加入，湿拌2min；
o 第四步：加入偶联剂、消泡剂，高速搅拌2min，控制混合料稠度在180±10mm。
2. 质量控制：每台班制作3组试块（100×100×100mm），测定28d抗压、抗折强度，同时检查混合料含气量≤3%。
（三）井筒成型工艺
采用“喷射-真空-振动”复合成型工艺，具体步骤如下：
1. 喷射成型：将GRC混合料通过高压喷枪（工作压力0.4-0.6MPa）均匀喷射至模具内壁，喷射厚度控制在40mm/层，纤维方向与井筒环向夹角≤30°。
2. 真空脱水：喷射完成后立即启动真空抽吸装置，抽吸时间20-30min，脱水至混合料含水率≤15%，确保井筒密实度≥2.2g/cm³。
3. 振动密实：将模具置于振动台上，低频振动（频率30Hz）5min，排除气泡，使表面泛浆均匀。
4. 分层施工：当第一层强度达到1.2MPa（约4h）后，进行第二层喷射，重复上述步骤至设计厚度80mm，层间涂刷界面剂（水泥净浆掺5%硅烷偶联剂）。
（四）养护工艺
1. 初养：成型后覆盖塑料薄膜，在20±5℃环境下静置12h，防止水分蒸发过快。
2. 蒸汽养护：
o 升温阶段：以10℃/h速率升至60℃，持续2h；
o 恒温阶段：保持60±2℃，湿度≥90%，养护12h；
o 降温阶段：以5℃/h速率降至常温，避免温度应力开裂。
3. 自然养护：蒸汽养护后拆模，放入养护池（水温20±3℃）养护28d，期间每2d换水一次，确保强度稳定增长。
（五）井筒安装
1. 基坑开挖：采用机械开挖，直径1.8m，深度3.8m，边坡坡度1:0.5，基底铺设150mm厚C20混凝土垫层，表面平整度≤5mm/2m。
2. 井筒连接：
o 井筒分节制作（每节1.5m），安装时采用企口连接，接口处涂刷环氧树脂密封胶；
o 采用水准仪控制井筒垂直度，偏差≤10mm/全长，相邻节段错台≤3mm。
3. 回填土：井筒外侧采用级配砂石回填，分层夯实（每层厚度200mm），压实系数≥0.95，避免局部沉降。
（六）井盖安装
1. 井盖预制：采用同配比GRC材料，内置8mm钢筋网（间距100×100mm），厚度100mm，承载力≥30kN。
2. 安装要求：井盖与井筒采用法兰连接，周边填充沥青麻丝，顶面与路面齐平，误差≤5mm。
五、质量验收标准
（一）原材料验收
· 水泥：按GB 20472-2006检验，强度、碱含量等指标合格；
· 玻璃纤维：按JC/T 841-2007检验，抗碱保留率≥75%；
· 外加剂：符合GB 8076-2008要求。
（二）GRC井筒性能指标
项目
允许偏差
检验方法
内径
±10mm
钢卷尺测量（每节3点）
壁厚
+5mm，-3mm
超声波测厚仪（每节6点）
垂直度
≤10mm/全长
铅锤吊线法
表面平整度
≤5mm/2m
2m靠尺+塞尺
28d抗压强度
≥60MPa
压力试验机（每组3块试块）
抗渗等级
≥P8
抗渗仪（逐级加压至0.8MPa）
（三）竣工验收
1. 外观质量：表面无蜂窝、麻面，裂缝宽度≤0.2mm，色泽均匀；
2. 功能测试：进行闭水试验，水位高度1m，30min内渗漏量≤0.05L/m·min；
3. 资料核查：原材料合格证、试块强度报告、施工记录等文件齐全。
六、安全与环保措施
1. 安全防护：
o 操作人员佩戴防尘口罩、护目镜、耐碱手套，避免玻璃纤维接触皮肤；
o 搅拌机、真空泵等设备设置漏电保护器，接地电阻≤4Ω；
o 高空作业（井筒安装）搭设脚手架，设置安全护栏（高度1.2m）。
2. 环保要求：
o 搅拌废水经沉淀池处理后排放，悬浮物≤100mg/L；
o 玻璃纤维边角料集中回收，交由专业单位处理；
o 施工现场噪声控制在昼间≤70dB，夜间≤55dB。
七、施工进度计划
工序名称
工期（天）
备注
材料准备
3
含原材料检验
井筒预制
10
分3节制作，每节养护3天
基坑开挖
2
含垫层施工
井筒安装
3
含回填土
井盖安装
1
含闭水试验
竣工验收
1
资料整理及现场检测
总工期
20
不含雨天及不可抗力因素
八、质量保证措施
1. 原材料控制：建立材料台账，不合格材料严禁使用，玻璃纤维储存需防潮、防晒；
2. 过程检验：每台班检查混合料稠度、纤维分散性，成型后检测井筒尺寸偏差；
3. 养护监控：采用智能温湿度记录仪，实时监测养护环境，确保数据可追溯；
4. 成品保护：井筒堆放时垫木间距≤1.5m，叠放高度≤3层，避免碰撞损伤。
本方案严格遵循JGJ/T 423-2018《玻璃纤维增强水泥（GRC）建筑应用技术标准》，通过材料优化、工艺控制和全过程质量监管，确保GRC井体达到设计使用年限50年的要求。施工中如遇特殊情况，应及时组织技术人员会商，制定专项处理措施。