綠色建筑?清水混泥土

李西戎

摘 要：城市建筑古樸清雅、自然天成韻味可以通過(guò)清水混凝土表現(xiàn)出來(lái)，清水混凝土標(biāo)志著我國(guó)的混凝土材料也達(dá)到了比較高的水準(zhǔn)。本文結(jié)合上海保利大劇院的工程實(shí)例，對(duì)清水混凝土的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用及模板施工技術(shù)進(jìn)行了探討，可為同類工程提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；清水混凝土；模板設(shè)計(jì)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）09-0064-02

1 對(duì)于清水混凝土施工技術(shù)的概括

清水混凝在我國(guó)土還處于初步發(fā)展階段，是一種近幾年才出現(xiàn)的施工手藝，對(duì)于完全能夠掌握此種技藝的施工企業(yè)還不是很多。清水混凝土最終在墻面的呈現(xiàn)裝飾效果，模板的制作安裝占30%，混凝土自身的配合比及澆筑的質(zhì)量占40%，后期的透明保護(hù)噴涂施工占30%，因此，清水混凝土對(duì)于施工單位的建筑施工水平是一個(gè)很大的考驗(yàn)。對(duì)施工人員的現(xiàn)場(chǎng)管理而言，清水混凝土每一道工序都必須仔細(xì)。

因?yàn)榍逅炷潦且淮螡仓屯瓿傻?，在中間過(guò)程不可以更改，墻體上的門(mén)窗洞口和各種構(gòu)件必須提前準(zhǔn)確設(shè)計(jì)與定位，在進(jìn)行土建施工時(shí)就開(kāi)展預(yù)埋鋪設(shè)的工作；由于該工藝沒(méi)有外墻墊層和抹灰層，在施工時(shí)必須預(yù)留槽口，方便后期對(duì)于門(mén)窗等構(gòu)件的安裝，如果清水墻體還要安裝雨水管，在通風(fēng)口等外露節(jié)點(diǎn)處對(duì)于與明縫等的交接點(diǎn)的設(shè)計(jì)也是必不可少的。

在一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始初期，對(duì)于清水混凝土制定嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的施工措施和方案，從每一道工序和每一個(gè)工種著手，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，施工上合理運(yùn)用新技術(shù)、新工藝，才能保證“零缺陷”的標(biāo)準(zhǔn)。

2 工程概況

上海保利大劇院作為國(guó)內(nèi)首座清水混凝土劇院，總建筑面積55905m2，其中，清水混凝土總面積約達(dá)36500m2，由被譽(yù)為“清水混凝土詩(shī)人”世界級(jí)建筑大師安藤忠雄擔(dān)綱設(shè)計(jì)，他認(rèn)為清水混凝土?xí)尳ㄖ谟谧匀?，詮釋自有的?dú)特風(fēng)格，身在其中仿佛可以和大自然融合在一起。

他一直追求有“東方禪學(xué)”美譽(yù)的高品質(zhì)清水混凝土。他在該項(xiàng)目的建筑造型和空間方面進(jìn)行了獨(dú)特的創(chuàng)新與嘗試，清水構(gòu)件不僅涵蓋了弧墻、直墻、弧梁、樓梯等所有結(jié)構(gòu)類型，而且與幕墻、機(jī)電、精裝修等各個(gè)專業(yè)均有大量同步交叉施工及融合共存。

清水混凝土為一次成型，不做任何裝飾的混凝土，其結(jié)構(gòu)致密、高強(qiáng)、耐磨、耐蝕，在外觀上紋理清晰、色彩鮮艷、無(wú)色差、不褪色。尤其是“鏡面清水混凝土”，在光澤方面可以達(dá)到鏡面效果，對(duì)于細(xì)部和整體的藝術(shù)效果體現(xiàn)的淋漓盡致。

3 清水混凝土優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)

3.1 不需要用別的材料再進(jìn)行裝飾

它對(duì)于綠色混凝土的稱號(hào)名副其實(shí)，其結(jié)構(gòu)不需要用涂料裝飾，節(jié)省了材料，降低了施工成本。

3.2 對(duì)于環(huán)境保護(hù)是積極地

它對(duì)于環(huán)保建材及工藝的稱號(hào)是實(shí)至名歸的，它成型僅需一道工序，不需要剔鑿修補(bǔ)和抹灰工序，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，杜絕了二次污染的發(fā)生。

3.3 對(duì)于質(zhì)量通病的消除起到了促進(jìn)作用

清水混凝土技術(shù)對(duì)于避免抹灰開(kāi)裂、空鼓甚至脫落的質(zhì)量隱患的發(fā)生是非常到位的，還可以使施工的漏漿、樓板裂縫等質(zhì)量通病減少，減少了以后修補(bǔ)費(fèi)用，節(jié)省了大量開(kāi)支。

3.4 可降低工程總造價(jià)

清水混凝土結(jié)構(gòu)精工細(xì)作，且投入的人力物力比別的施工技術(shù)多的多，工期還要長(zhǎng)于別的混凝土工藝，但因其最終舍去抹灰、裝飾面層等工藝，使最終造價(jià)降低不少，再有日后的維保費(fèi)用也有所減少。

4 工程應(yīng)用

由于本工程也是我公司參與的第1個(gè)清水混凝土項(xiàng)目，又是國(guó)內(nèi)第1座清水混凝土劇院，行業(yè)經(jīng)驗(yàn)可借鑒的極少，且劇院空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各專業(yè)同步交叉施工較多，故項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)始啟動(dòng)就組織精銳技術(shù)人員及現(xiàn)場(chǎng)施工人員，針對(duì)本工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)，從清水模板體系的設(shè)計(jì)配置、制作與安裝、混凝土原材料的選用、混凝土配合比設(shè)計(jì)、混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)和表面缺陷修補(bǔ)等各個(gè)方面，提煉出了具備在國(guó)內(nèi)實(shí)施的無(wú)修飾清水混凝土施工工藝，共形成了由4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、1項(xiàng)局級(jí)工法、3項(xiàng)發(fā)明專利構(gòu)成的科研成果。

4.1 原材料控制及配比工作

清水混凝土對(duì)于原材料要求是非常高的，原材料的產(chǎn)地必須都是一個(gè)地方，所用水泥也要求是同一廠家同一批次的；對(duì)于砂、石的色澤和顆粒級(jí)配必須均勻；每塊混凝土要嚴(yán)格要求配合比；混凝土的和易性和工作性必須良好，分層離析的現(xiàn)象絕對(duì)不允許出現(xiàn)。

4.2 模板設(shè)計(jì)

模板設(shè)計(jì)是清水混凝土施工技術(shù)的關(guān)鍵，面板和支架的選擇妥當(dāng)與否對(duì)清水混凝土的質(zhì)量有很大的影響。本工程梁、板、墻支撐體系采用φ48mm鋼管扣件支撐體系，豎向結(jié)構(gòu)剪力墻與梁柱模板采用18mm厚覆膜膠合板拼裝式大模板。模板的支撐系統(tǒng)：拼擋和楞木采用50mm×100mm木方，柱圍檁采用φ48mm鋼管。

剪力墻橫豎圍檁間距500mm×500mm，φ14mm對(duì)拉螺栓間距500mm×500mm。上下端圍檁懸臂長(zhǎng)度不大于300mm，鋼管支撐系統(tǒng)排架主管間距500mm×500mm，縱橫連接，以保證其整體穩(wěn)定性。

為了保證模板接縫處的平整度，使混凝土表面無(wú)明顯模板拼縫，解決模板接縫處漏漿的問(wèn)題，取消大模板和大模板與大模板和角模之間的接縫安裝間隙，讓其在保護(hù)層中調(diào)整，所有模板橫向接縫均采用企口連接，接頭處加海綿條。為保證模板施工位置準(zhǔn)確，確保墻體垂直度和平整度，采用焊鋼筋限位來(lái)控制墻厚度，同時(shí)以彈模板300mm控制線來(lái)進(jìn)行校正，并可作為驗(yàn)收的依據(jù)，模板限位盡量焊在大規(guī)格鋼筋上，樓板面向上50mm。

在墻根部根據(jù)測(cè)量控制線做一條高標(biāo)號(hào)砂漿找平埂子，埂子的高低根據(jù)配模板圖和樓板的平整度來(lái)確定，要嚴(yán)格保證墻模板垂直度與板模的平整度。安裝工程的所有預(yù)埋管，在模板封模前應(yīng)安裝固定牢固，位置尺寸復(fù)核準(zhǔn)確后再封模板，模板的安裝允許偏差及預(yù)埋件、預(yù)留洞的偏差必須滿足規(guī)范要求。

4.3 清水混凝土模板施工技術(shù)

4.3.1 工藝流程

放模板邊線和控制線→安裝內(nèi)墻門(mén)洞魔板及水電預(yù)埋件→沿墻邊彈線貼海綿條→安裝墻體大模板并校正涂刷油性脫模劑→用穿墻螺栓將墻兩邊模板鎖緊→每塊模板垂直度、平整度檢查驗(yàn)收→澆筑墻體混凝土→拆墻體模板→沿頂板控制線貼海綿→支頂模板及梁模→綁扎頂板及梁鋼筋→澆筑頂板混凝土。

4.3.2 墻體大模板的安裝及拆除

組裝順序：先內(nèi)墻后外墻，校正固定用φ25～φ30mm大小頭螺桿連接加固。

大模板先按編號(hào)就位，內(nèi)墻組裝時(shí)保證其位置、垂直度、水平度和標(biāo)高的準(zhǔn)確，立模時(shí)內(nèi)墻軸線兩側(cè)模板同時(shí)進(jìn)行，將大模移至墻位線處，校正兩個(gè)方向的垂直度，然后用對(duì)拉螺栓將相結(jié)合的兩側(cè)模板夾緊固定，接著再將外墻的內(nèi)模就位。

將外模通過(guò)吊裝就位，用對(duì)拉螺栓夾緊固定，依次逐間組裝大模板。在進(jìn)行外模板組裝時(shí)，必須先從中間向兩側(cè)進(jìn)行，防止模板移位。在安裝外墻模板前在已澆好混凝土的下一層外墻上測(cè)好水平線，使外墻模板水平，用經(jīng)緯儀或線垂校正垂直度大角，再調(diào)整中間外墻模板的垂直度。

4.3.3 模板拆除和清理

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa后，方可拆除大模板。拆模時(shí)先拆除聯(lián)結(jié)附件，再旋轉(zhuǎn)底腳螺栓，使模板向后傾斜與墻體分開(kāi)。不得在墻上口晃動(dòng)，撬動(dòng)或用大錘砸模板，經(jīng)檢查各種聯(lián)結(jié)附件拆除后方準(zhǔn)起吊模板。拆卸的模板應(yīng)立即進(jìn)行清理，清理后應(yīng)涂刷脫模劑。

4.3.4 混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑前模板應(yīng)清理干凈，先鋪一道3～5cm厚與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同的水泥砂漿。并嚴(yán)格控制每次下料的高度，保證分層厚度不超過(guò)50cm。振搗時(shí)采用2次振搗法，減少表面氣泡，即第1次在混凝土澆筑時(shí)振搗，第2次待混凝土靜置20～30min時(shí)再振搗。同時(shí)，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和振搗棒插入下一層混凝土的深度，保證深度在10～15cm，振搗時(shí)間以混凝土漿不再下沉和表面無(wú)氣泡泛起為止。

混凝土的養(yǎng)護(hù)采用澆水養(yǎng)護(hù)，可以及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)或用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d，澆水次數(shù)以能保持混凝土面濕潤(rùn)狀態(tài)為度。

4.4 118超薄鋼木組合模板體系

由“五段式清水螺桿體系”、“118超薄鋼木組合模板”和“層間轉(zhuǎn)接系統(tǒng)”三部分自主研發(fā)產(chǎn)品構(gòu)成，整套體系通過(guò)獨(dú)創(chuàng)性的受力背楞與禪縫、螺桿孔后座合二為一的設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)雙背楞鋼木組合模板體系用鋼量減少48%，成功解決了傳統(tǒng)鋼木組合模板體系成本高、清水混凝土元素成型不穩(wěn)定等弊端，形成1項(xiàng)發(fā)明專利。

4.5 超長(zhǎng)超高薄壁清水混凝土裂縫控制技術(shù)

清水混凝土外墻總延展長(zhǎng)度400m，總高度34.2m，厚度僅180mm，還有大量的多曲率的圓洞貫穿薄壁清水墻。運(yùn)用該技術(shù)核心的“伸縮誘導(dǎo)縫與豎向明縫合二為一”理論，能夠?qū)崿F(xiàn)400m及以上超長(zhǎng)超高薄壁清水混凝土裂縫控制要求，形成1項(xiàng)局級(jí)工法。

4.6 高密度清水混凝土幕墻埋件預(yù)埋技術(shù)

400延長(zhǎng)米清水混凝土外墻上按照幕墻單元分割形式，共計(jì)排布了約1900個(gè)的幕墻埋件，該技術(shù)通過(guò)獨(dú)創(chuàng)的前后端限位和高密度末端特殊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了末端埋件在清水混凝土構(gòu)件上的一次成型工藝，形成1項(xiàng)發(fā)明專利。

4.7 異形清水混凝土構(gòu)件施工技術(shù)

提煉了超高弧形模板、異形角模、懸挑清水樓梯、雙曲弧面螺旋、弧形大洞口等5項(xiàng)針對(duì)異形清水混凝土的專項(xiàng)技術(shù)，為今后異形清水混凝土構(gòu)件的大面積實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)儲(chǔ)備，形成1項(xiàng)實(shí)用新型發(fā)明專利。

通過(guò)科技查新發(fā)現(xiàn)，本成果有5項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道，均具有新穎性。本成果通過(guò)了由中建總公司主持的科技鑒定，以楊嗣信教授為主任的專家組一致認(rèn)為該成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著對(duì)于施工技術(shù)及材料的要求不斷地提升，不斷的突破施工技術(shù)的壁壘、不斷推進(jìn)綠色技術(shù)，對(duì)于清水混凝土及其應(yīng)用的發(fā)展是非常有利的。然而，目前建筑企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)激烈，一個(gè)非常重要原因就是每個(gè)企業(yè)技術(shù)水平都差不多，都沒(méi)有自己獨(dú)特的施工技術(shù)，在工程投入的造價(jià)成本還有待挖潛。只有應(yīng)用建筑業(yè)“四新”技術(shù)的不斷推廣，才有利于施工成本的降低，使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)圍繞著追求更高的技術(shù)開(kāi)展，也只有這樣，建筑企業(yè)才有利于發(fā)展自己獨(dú)特的施工技藝，擴(kuò)大企業(yè)的生存和發(fā)展空間。

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