天津市引灤暗渠渠首水工建筑物清水混凝土施工技術(shù)應(yīng)用與探討

孫亞寧+馬瑩

[摘 要]清水混凝土作為一種新型建筑流派，保留了混凝土本身具有的自然的顏色和機(jī)理，體現(xiàn)建筑與人、建筑與自然和諧的完美，暗渠工程Z1標(biāo)段渠首水工建筑物采用清水混凝土技術(shù)應(yīng)用效果顯著。

[關(guān)鍵詞]水利工程 水工建筑物 清水混凝土 施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：S68 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）15-0046-01

前言

水工建筑物歷來以粗曠著稱，幾乎全部為外露混凝土結(jié)構(gòu)，由于水工建筑物在施工過程中難究細(xì)節(jié)，因此難免出現(xiàn)離析、跑模、露漿嚴(yán)重等難以修復(fù)的缺陷，又因成型后的混凝土很容易受外界因素（如酸雨、灰塵、氯、鈉離子等污染物）的侵蝕，尤其在北方沿海地區(qū)受自然環(huán)境影響更為嚴(yán)重，更使水工建筑物出現(xiàn)建成后難實(shí)其愿的尷尬境地。而清水混凝土技術(shù)的應(yīng)用則可使水工建筑物保持混凝土本身具有的自然的顏色和機(jī)理，經(jīng)過透明保護(hù)性噴涂后可維持清水混凝土建筑10至20年不被破壞。

清水混凝土技術(shù)最早在日本出現(xiàn)采用這一建筑形式，引起建筑界的轟動(dòng)，目前廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)的建筑設(shè)計(jì)之中，具有樸實(shí)自然返樸歸真的表現(xiàn)效果，體現(xiàn)了“建筑物為凝固的音樂”的美。清水混凝土不做任何外裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然色作為飾面，因此要求混凝土表面平整光滑，色澤均勻，無碰損和污染，對(duì)拉螺栓及施工縫的設(shè)置應(yīng)整齊美觀，且不允許出現(xiàn)普通混凝土的質(zhì)量通病。

1、工程概況

新建州河段暗渠Z1標(biāo)段由渠首樞紐工程（州河節(jié)制閘、暗渠進(jìn)口閘、前池）、暗渠工程、沙河改道工程三部分組成。其中，州河節(jié)制閘工程為5孔4.5m寬開敞式現(xiàn)澆鋼筋混凝土水閘；節(jié)制閘閘墩高9.8m，節(jié)制閘與進(jìn)口閘通過浮壁式混凝土擋土墻相連，擋土墻及擴(kuò)散段墻高7.1m ，節(jié)制閘、進(jìn)口閘、擋土墻均為外露的混凝土結(jié)構(gòu)。為配合建設(shè)引灤環(huán)保風(fēng)景線，本標(biāo)段按景觀工程要求，節(jié)制閘、進(jìn)口閘上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為具有現(xiàn)代氣息的建筑物；為與周圍建筑協(xié)調(diào)一致，與周邊自然環(huán)境和諧統(tǒng)一，須使主體混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到清水混凝土效果，拆模后不用任何裝修，以混凝土本身的自然的顏色和紋理作為最終的裝飾，完全體現(xiàn)水工建筑物粗曠與精細(xì)相結(jié)合的美，達(dá)到樸實(shí)自然返樸歸真的表現(xiàn)。

2、清水混凝土技術(shù)要求

清水混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)相關(guān)的混凝土規(guī)范中只有少量的清水混凝土的規(guī)定，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也未提及。但通過國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料均要求清水混凝土必須表面平整、顏色均勻一致，混凝土表面無蜂窩、麻面、漏振、明顯氣泡，模板拼縫少，排板有規(guī)律，拉桿間距一致。本工程控制標(biāo)準(zhǔn)表面平整度與垂直度2mm/10m；模板接縫錯(cuò)臺(tái)不大于2mm。

3、模板設(shè)計(jì)

一般清水混凝土模板設(shè)計(jì)較多采用大模板（大鋼模、覆膜竹膠合板等），結(jié)合本工程的實(shí)際情況全部采用的新P6015和P3015組合鋼模板，支承架材料選用5×10方鋼和Φ48×3.0鋼管和高強(qiáng)度的拉桿、扣件。局部適當(dāng)配以相應(yīng)的小模板進(jìn)行配模；閘墩?qǐng)A頭模板為專門定制Φ1.2m的定型半圓模板，高度為9.8m，從下至上為3.8m+2×3m的板塊?？紤]到半圓型模板，如為橫龍骨，加固時(shí)不太容易，所以擬采用縱向的通長(zhǎng)豎龍骨來保證模板的整體強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。支固過程中采用？16鋼筋作為對(duì)拉螺桿。為保證模板安裝穩(wěn)定，采用滿堂腳手架，模板間加入1mm海綿條，防止漏漿。達(dá)到拆模后外觀整齊、線條均勻的效果。

4、鋼筋工程

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙鋼筋直徑、規(guī)格、間距要求制作下料單，由專業(yè)工人進(jìn)行下料。鋼筋豎向連接采用直螺紋套筒連接，保證鋼筋的垂直度。鋼筋綁扎的扎絲頭嚴(yán)禁外露，每隔一定高度架設(shè)梯子筋控制鋼筋的間距、垂直度、保護(hù)層。為保證混凝土外露面顏色均一，鋼筋外側(cè)一律不加混凝土墊塊，對(duì)9.8m高的閘墩鋼筋施工過程控制鋼筋垂直度為±2mm。

5、混凝土施工

5.1混凝土材料選擇

5.1.1選用同一規(guī)格、型號(hào)原材料，配合比保持不變，保證混凝土外觀均勻無色差。優(yōu)化配合比，選用低堿水泥、合理砂率、水灰比、碎石骨料、摻和料、外加劑。

5.1.2摻加粉煤灰、S95磨細(xì)礦粉改善混凝土性能，加強(qiáng)和易性，減少混凝土收縮裂縫。

5.1.3摻加高效緩凝減水劑，提高泵送混凝土的泵送性能。

5.2 混凝土澆筑

5.2.1混凝土澆筑采用泵車進(jìn)行，下落的自由傾落高度得超過2m，在澆筑高度超過3m時(shí)，采取了措施，用串桶或溜管等。

5.2.2閘墩與翼墻澆筑混凝土分段分層連續(xù)進(jìn)行，分四個(gè)下料點(diǎn)澆筑，澆筑層高度不大于1.0m。澆筑過程嚴(yán)格控制混凝土的性能，保證均勻連續(xù)，閘墩與翼墻全部一次澆注完成。

5.2.3使用插入式振搗器應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，避免漏振、過振，做到均勻振實(shí)。移動(dòng)間距不大于振搗作用半徑的1.5倍（一般為30～40cm）。振搗上一層時(shí)插入下層5cm，以消除兩層間的接縫。

5.2.4進(jìn)行二次振搗，消除沉縮裂縫，排出混凝土內(nèi)部氣泡。

5.3 混凝土表面缺陷處理

對(duì)于混凝土表面的缺陷盡量越少越好，必須進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，根據(jù)不同的缺陷采取不同的修補(bǔ)方法。對(duì)于蜂窩出現(xiàn)的地方修補(bǔ)時(shí)采用水泥灰漿宜為與原混凝土同原材、同水灰比，顏色與混凝土表面顏色盡可能一致。對(duì)于混凝土表面氣泡，原則上4mm以下的孔洞，小于0.5mm的裂縫可以基本上不做修補(bǔ)，孔洞、裂縫較大的部位進(jìn)行充填修補(bǔ)。對(duì)于模板錯(cuò)臺(tái)部位用鏨刀鏟平，盡量不用砂輪機(jī)打磨。

5.4 清水混凝土表面透明保護(hù)措施

為保護(hù)混凝土表面清水效果可進(jìn)行透明保護(hù)性噴涂，不僅可以保護(hù)混凝土還可增加耐久性，同時(shí)起到防污染保持清潔，保持長(zhǎng)期顏色均一性。首先清除混凝土表面的浮物，清潔墻體表面；用稀料（弱酸）清洗附著在混凝土表面的油污、銹跡、脫模劑有機(jī)物，初步使混凝土顏色均一。目前通常采用的是使用高耐久性常溫固化氟樹脂透明涂料，可以長(zhǎng)久保持混凝土的自然機(jī)理和質(zhì)感，同時(shí)加強(qiáng)混凝土的耐候性、防水性，增加混凝土抗裂性能，有效地防止混凝土表面碳化。

6、工程應(yīng)用效果

由于暗渠渠首節(jié)制閘、翼墻等建筑物采用了清水混凝土施工技術(shù)，達(dá)到了混凝土表面顏色均勻一致，線條順直，表面氣泡少，無須進(jìn)行裝飾即有良好觀感效果，渠首建筑物與周邊環(huán)境和諧統(tǒng)一，充分體現(xiàn)建筑與人和自然和諧的完美，工程施工得到監(jiān)理和甲方的好評(píng)。

結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前各種裝飾手段繁多的時(shí)代，清水混凝土外表恬靜、造型簡(jiǎn)樸，令人感覺建筑與大自然的極度融合，清水混凝土建筑給人的是一種素面朝天的感覺，一種“清水出芙蓉，天然去雕飾”的美感。