浅析清水混凝土施工技术的应用

　　摘要：清水混凝土的施工技术主要就是模板工程的改进提高与发展，笔者以某工程为例，阐述了清水混凝土在施工中的难点及重点，并提出了一系列行之有效的措施，以达到要求。
　　关键词：清水混凝土，施工技术，经济效益分析
　　1清水混凝土概述
　　清水混凝土又称原浆混凝土或装饰混凝土,因其极具装饰效果而得名。即在一次浇筑成型后的混凝土结构表面,喷涂一层或两层透明的保护剂后,便不需做其它修饰或任何外装饰。直接以现浇混凝土结构表面呈现的质感和自然纹理作为装饰面。
　　国外清水混凝土施工技术的运用最早产生于20世纪20年代,这一时期最为著名的有路易•康(LovisKahn)设计的耶鲁大学英国艺术馆,美国设计师埃罗•沙里宁(EeroSearinen)设计的纽约肯尼迪国际机场环球航空大楼、华盛顿达拉斯国际机场候机大楼等。到20世纪6O年代,越来越多的清水混凝土出现在欧洲,北美州等发达国家。日本对清水混凝土施工技术的成熟运用率先走到了建筑领域的前列,以被誉为“清水混凝土诗人”的安藤忠雄为代表的建筑师更是将东方禅学“无为而为”的思想融入其中,将清水混凝土建筑风格发挥得淋漓尽致。
　　在我国,清水混凝土是随着混凝土结构的发展不断发展的。20世纪70年代,在内浇外挂体系的施工中,清水混凝土主要应用在预制混凝土外墙板施工中,取得了一定进展。但是后来,面砖和玻璃幕墙应用于外装饰更普遍,清水混凝土的应用和实践几乎处于停滞状态。直至1997年,北京市设立了“结构长城杯工程”奖,推广清水混凝土施工,使清水混凝土重获发展。如海南三亚机场、首都机场、上海浦东国际机场航站楼、东方明珠塔的大型斜筒体以及被建设部科技司列为“中国首座大面积清水混凝土建筑工程”的联想研发基地、被誉为全亚洲单体工程中清水混凝土面积体量最大的郑州国际会展中心等都采用了清水混凝土。标志着我国清水混凝土施工技术已发展到了一个新的阶段,是我国清水混凝土发展历史上的一座重要里程碑
　　2工程概况
　　综合办公楼总建筑面积23700m2。该工程地下1层地上11层，建筑高度为38.5m，层高3.0m，结构形式为全现浇混凝土剪力墙结构，外墙设计为清水混凝土，不做任何装饰，只在其外墙表面涂刷一层透明保护剂。
　　3施工难点与重点
　　本工程为综办公楼，外形结构较为复杂，全现浇混凝土剪力墙外墙要做装饰清水混凝土，施工重点是露出地面的结构外墙外立面、突出墙面的空调板等部位的施工。要实现全部达到饰面清水混凝土效果，总体观感美观，必须保证外墙面的几何尺寸及线条顺直、精确，其施工难度较大。
　　4策划与实施
　　根据调研情况，结合企业现有的施工技术水平，按照低成本、高品质的管理目标，制定了饰面清水混凝土施工的一系列技术措施，外观质量除满足国家施工质量验收规范外，还针对本工程提出7项关于全现浇饰面清水混凝土外观质量标准要求：
　　墙面无错台；墙面无漏浆；墙面光洁度好、手感光滑、无流坠；墙面无过振、欠振、离析，颜色均匀，无明显气泡；成品保护好，无缺棱掉角；结构尺寸准确，无露筋；锥体及穿墙孔边角整齐、美观。
　　根据以上质量目标，决定在现浇剪力墙混凝土施工中采用钢制大模板（标准层）和木制大模板（首层非标层），在模板的配置，钢筋加工及绑扎，混凝土的制备和施工成品保护以及其他相关方面采取以下措施：
　　4.1外墙钢制大模板的配置
　　为了确保钢制大模板平整无漏浆，整块模板间的接缝间隙由一般的5mm调整为2mm，模板下跨留5cm，保证墙面上下层接缝的平整度。
　　大模板板面上用螺丝固定钢板条形成墙面层间凹槽。钢板条下口厚度8mm，上口厚度10mm，主要是考虑混凝土的侧压力导致的模板下口涨模。
　　双钩连接器保证了两块大模板间平整无错台。
　　采用橡胶止水套保证了混凝土不从穿墙栓和模板间的缝隙流出。
　　穿墙栓保证小头全部在外墙面上，防止退螺栓时破损墙面。
　　外墙大角无阳角模，减少接缝（图1）。为了减少了墙面接缝及常见的阳角模与大模板连接处的错台质量通病，将标准层钢制86大模板取消阳角模板，改为两块大模板直接连接形成阳角。为了保证现场拼装角模的精度，要求钢制大模板的原材料钢板侧边在加工时由剪切边改为铣边，保证侧面平整，以提高成品大钢模板拼缝严密程度，实现无阳角模的严密不漏浆效果。另外在阳角处再增加斜拉栓，加强阳角的连接紧密程度。
　　
　　图一
　　柔性止水母口接缝。采用子母口方式（图2）接缝主要考虑了施工中各楼层间不可避免的存在墙长的细微变化。钢制大模板的子母口由目前应用较为普遍的刚性连接改为刚性连接和柔性封堵综合连接方式，在母口处开槽加装泡沫条以封闭子母口的接触缝隙，有效地提高了混凝土墙面的防漏浆效果。
　　
　　图二
　　
　　4.2外墙木制
　　大模板的配置木模板无缝处理:木方背楞、光面木模板竖向接缝处在固定板面前打玻璃胶，横向接缝在板背面打胶后定木条，确保不漏浆（图3）。
　　
　　图三
　　考虑到木模板与木方竖背楞的连接直接用圆钉连接容易翘曲开缝，木方龙骨与木模板采用了木螺丝钉连接，保证了板面与木方龙骨的紧密连接不开缝。由于木制大模板整体刚度较差，尤其是穿墙螺栓处应力集中，容易产生墙面在穿栓处平整度较差，采取的措施是：在紧贴直径16mm穿栓时两侧加两根木方竖龙骨（图4），保证浇筑时混凝土的侧压力通过锥体均匀传递至木方，减少模板变形。安装时先定穿墙孔的位置，穿墙孔两侧必保两根竖龙骨，两穿墙孔之间的竖龙骨按实际尺寸均布，并不大于间距250。
　　
　　图四
　　4.3模板其他方面技术措施
　　4.3.1伸缩缝特制钢制大模板
　　随标准层设置的14cm宽结构伸缩缝内使用钢制大模板，大模板的横竖背棱在同一平面内。穿墙栓与伸缩缝内模板连接处有丝扣，与固定在模板背楞上的螺母丝接固定。拆模时穿墙栓拧出而不是通常的拔出。
　　考虑到伸缩缝内的两道墙施工顺序有可能发生变化，伸缩缝两边的两个墙面全部采用该类模板。成型后的结构线条顺直，外形美观，并降低了工程成本。
　　4.3.2特制精密门窗口模板
　　门窗洞口模板设计要保证不易变形，安装简便，拆模方便。模板采用整体可调丝杠连接式门窗洞口成套模板，带有滴水线及卡窗框的凹槽，窗口下侧坡口斜面设置有导气孔，确保了门窗洞口混凝土浇筑的质量。
　　4.3.3五节穿墙螺栓
　　穿墙螺栓采用五节式穿墙锥体螺栓，锥体与模板面接触面积较大，中间加海绵垫圈保证不漏浆。五节锥体、丝杆均为定尺带限位机构，拧紧即可保证墙体厚度。
　　4.4其他方面的施工措施
　　4.4.1测量控制
　　为了提高测量精度，该工程采用了激光全站仪、激光测距仪、激光铅垂仪及高精度水准仪等先进的测量仪器，用井字型闭合控制网来控制楼层墙体位置，拉通尺分线，减小测量累计误差。
　　4.4.2设置角模防撬孔
　　为了防止拆模时破坏混凝土棱角，在角模上端设置防撬孔。在拆角模时将钢管插入防撬孔内拆模，该项措施便于施工人员操作，又保证了混凝土墙面线条完整不被破坏。
　　4.4.3避免钢筋、穿墙栓错位
　　首层结构为非标层，采用木制模板，五节连接锥体穿墙栓。为避免墙体钢筋与穿墙栓位置重合发生蹩撞模板现象，对墙体钢筋采取微调。先确定穿墙栓的左右位置及高度，再排布钢筋，如位置重合，在下一层墙体施工时将竖向钢筋在绑扎时调位，保证不超过1︰6的规范要求。
　　4.5饰面清水混凝土施工防止漏浆措施
　　4.5.1板预留洞防漏浆措施
　　预留洞模板加外力紧固防止漏浆：挑板的模板采用立模压平模，立模固定采取穿孔加外力压紧固定，保证了挑板下口阳角美观不漏浆
　　4.5.2窗口防漏浆措施
　　在门窗口内侧将穿墙孔加密，并贴近模板边框，既保证了外墙面穿墙孔不增加，又增强了门窗洞口模板与墙面大模板的紧密程度，减少了阳角漏浆现象。
　　4.6混凝土制备及施工措施
　　4.6.1混凝土配合比优化设计和原材料质量控制
　　为控制清水混凝土表面色差，保证混凝土拌合物的工作性能，要求每块混凝土所用的水泥配合比严格一致；新拌混凝土须具有极好的工作性和粘聚性，绝对不允许出现分层离析的现象。清水混凝土配合比设计，除满足混凝土色差、强度和工作性能要求外，对砂率和混凝土坍落度做了严格要求。
　　本工程的水泥均采用同一生产厂家、同一品种、同强度等级、同批号，且采用同一熟料磨制颜色均匀的水泥；粗细骨料均为同一厂家产品，且砂、石的色泽和颗粒级配均匀；所用的掺合料均来自同一厂家的同一品种；外加剂的选用要求与水泥品种的性能相适应。
　　为输导混凝土浇筑和振捣过程中产生的气泡，采用混凝土引气剂有效排放混凝土内部空气，确保混凝土拆模后的观感质量。
　　4.6.2混凝土振捣
　　混凝土浇筑前要对模板内部清理干净并用水湿润，振捣方法要正确。墙、柱根部先浇30～50mm厚与混凝土同配比的水泥砂浆，这样既保证根部混凝土的强度，施工缝接缝紧密，又可使材质均匀一致。振捣要密实，不得漏浆。对于墙体混凝土，按照“一个坡度、薄层浇筑、顺序推进、一次到顶”十六字方针组织施工。
　　4.6.3混凝土养护
　　清水混凝土如养护不当，表面极容易因失水而出现微裂缝，影响外观质量和耐久性。因此，对裸露的混凝土表面，及时采用粘性薄膜或喷涂型养护膜覆盖，进行保湿养护。
　　综上所述:
　　该工程通过经济与技术相结合，改进施工工艺，加强精品工程过程管理与控制，实现了低成本、高品质的目标，使全现浇结构清水饰面混凝土施工质量达到设计要求，为企业实现了显著的经济效益。