大斜面結(jié)構(gòu)清水混凝土施工控制

陳 衛(wèi)

在日新月異的現(xiàn)代建筑中，造型各異的各類建筑物給城市環(huán)境增色許多，但施工難度也隨之增大，其中坡度在20-45o范圍內(nèi)變化的大斜面清水混凝土結(jié)構(gòu)為其中之一，目前國內(nèi)尚無針對大斜面結(jié)構(gòu)成熟工法，因而如何在施工過程中安全高效的生產(chǎn)出合格產(chǎn)品則成為大斜面結(jié)構(gòu)施工難點，若要達到該目標(biāo)則需要科學(xué)的理論計算、合理的施工方案以及正確的施工工藝，文章結(jié)合大斜面清水混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝論述了施工控制要點。

1 大斜面結(jié)構(gòu)清水混凝土施工難點[1]

大斜面結(jié)構(gòu)多為薄壁構(gòu)件，其內(nèi)部鋼筋密集，因而該結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)采用大流態(tài)自密實混凝土以解決澆搗困難的問題；清水混凝土對外觀質(zhì)量要求較高因而模板應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)模板體系，即通過合理的布置和搭拆方案滿足其外觀要求；應(yīng)采用專項支撐體系和生產(chǎn)工藝來解決大斜面結(jié)構(gòu)中長懸挑結(jié)構(gòu)高度大、撓度大以及裂縫寬等問題；為增強混凝土天然質(zhì)感來增強其外觀質(zhì)量應(yīng)通過明縫、蟬縫以及對拉螺栓孔等合理設(shè)計安排，并將其作為裝飾面的部分來實現(xiàn)。

2 大斜面結(jié)構(gòu)清水混凝土施工控制措施

2.1 大流態(tài)混凝土配制

混凝土原材料中水泥應(yīng)選用低堿水泥，堿含量不應(yīng)超過3.0kg/m3；粗骨料質(zhì)地堅固均勻，粒形級配良好，非堿活性，顏色均勻且空隙率不超過40%；細骨料多選用中砂，細度模數(shù)不低于2.5；在進行配合比設(shè)計時最大水灰比不應(yīng)超過0.55，最小水泥用量不應(yīng)低于275kg/m3以保證其和易性。在試配過程中應(yīng)對每種原材料進行封樣保存，并分析試配過程和試件，通過試配分析結(jié)果和強度等級要求確定最佳配合比。

2.2 支撐體系施工

由于大斜面清水混凝土結(jié)構(gòu)為伸出建筑物較遠的長懸挑結(jié)構(gòu)，該類構(gòu)件存在高度大、撓度大以及裂縫較寬等問題，因而可采用鋼筋混凝土柱構(gòu)成懸挑框架來抵御大懸挑結(jié)構(gòu)對主體帶來的不利影響，并在懸挑端部按要求起拱。但在斜面混凝土強度增長過程中懸挑梁下端起拱部位會因下?lián)蠈?dǎo)致斜板產(chǎn)生次應(yīng)力而形成裂縫，且模板和腳手架施工難度較大，因而可先施工建筑其他部位并預(yù)留拉結(jié)筋，最后單獨澆筑斜板部分，即待梁柱結(jié)構(gòu)強度較高并產(chǎn)生較大變形后來避免其在斜板上產(chǎn)生較大應(yīng)力；同時由于斜板部位較大荷載會導(dǎo)致支撐系統(tǒng)承受較大水平向推力，因而應(yīng)采取措施抵抗該水平推力來控制架體變形并保證斜板沿斜度方向的順直度；且在施工過程中對大斜面結(jié)構(gòu)隨時進行變形和沉降觀測，便于掌握和控制結(jié)構(gòu)安全。

一般先按照測設(shè)出的立桿位置搭設(shè)滿堂腳手架，后按照水平荷載計算結(jié)果搭設(shè)斜立桿，其縱向和橫向間距應(yīng)符合要求，并將斜立桿用扣件同豎立桿連接以承擔(dān)水平橫向分力，最后按照相關(guān)構(gòu)造要求設(shè)置垂直及水平剪力撐以保證整個架體成為一個幾何不變體。

2.3 清水模板施工

大斜面清水混凝土構(gòu)件對模板表面硬度、光潔度等均有很高要求，因而多采用專用清水模板，一般在斜面直板部分采用鋼木組合模板體系，以槽鋼作為主龍骨，方鋼為次龍骨，清水模板專用卡具作為連接件；正反斜板上部以及下部圓弧段則多采用定型鋼模；施工中可采用在次龍骨上附加小型號槽鋼并延伸至上層未澆筑混凝土部位以防止在斜板混凝土明縫部位出現(xiàn)錯臺；模板數(shù)量應(yīng)達到或略超過周轉(zhuǎn)使用次數(shù)要求并適應(yīng)流水段劃分以滿足施工進度。

2.4 圍護墻鋼筋施工

因清水混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)禁出現(xiàn)露筋現(xiàn)象，因而鋼筋保護層厚度一般較厚，多為10-15mm，墊塊則應(yīng)采用接近混凝土顏色的灰色塑料墊塊或水泥墊塊；在進行鋼筋翻樣時應(yīng)充分考慮鋼筋的疊放位置和穿插順序以及施工中鋼筋占位和避讓關(guān)系來確定其加工尺寸，若結(jié)構(gòu)為飾面清水混凝土則應(yīng)通過調(diào)整鋼筋位置以避讓對拉螺栓孔，同時應(yīng)綜合考慮鋼筋接頭形式、位置、搭接長度以及錨固長度等對鋼筋綁扎帶來的影響。

2.5 清水混凝土施工

2.5 .1 原材料及性能控制

在每批混凝土拌合前應(yīng)對骨料粒徑、級配以及拌合設(shè)備進行檢查，尤其應(yīng)控制粗骨料粒徑以保證拌合物的流動性，一般應(yīng)控制粗骨料粒徑在5-15mm，若粒徑較大則應(yīng)重新進料。

2.5 .2 工作性能控制

施工中應(yīng)保證混凝土原材料不變，配合比不變以及水灰比不變，拌合過程中應(yīng)保證拌合時間以保證混凝土的強度、和易性等，自密實混凝土的拌合時間應(yīng)較普通混凝土延長20-30s；施工中應(yīng)結(jié)合環(huán)境變化、運距長短、砂石料含水率變化等對配合比進行微調(diào)以確保施工混凝土坍落度能滿足生產(chǎn)需要，若氣候發(fā)生變化則應(yīng)要求拌合機構(gòu)提供不同溫度下、單位時間內(nèi)坍落度損失值，便于隨時控制運輸車輛現(xiàn)場停滯時間，并應(yīng)結(jié)合實際情況設(shè)置專人進行車輛調(diào)度；為保證澆筑混凝土有足夠的粘聚性，不出現(xiàn)離析現(xiàn)象，不超過10s內(nèi)相對壓力泌水率40%的要求，要求混凝土泌水率要慢來保證其穩(wěn)定性和可泵性[2]。

由于大斜面混凝土結(jié)構(gòu)厚度較薄，且內(nèi)部鋼筋密集，因而對混凝土流動性要求較高，且在振搗過程中應(yīng)輔以機械振搗來提高施工效果，一般控制其坍落度在240-260mm范圍內(nèi)，擴展度在650mm左右。

2.5 .3 運輸控制

每次運輸后應(yīng)將料筒內(nèi)積水排干凈，并控制運輸時間不超過1h以免坍落度過大并影響混凝土的均一性；應(yīng)設(shè)專人進行運輸車輛調(diào)配，并應(yīng)做好兩套攪拌設(shè)備以及車輛和運輸路線的緊急預(yù)案，通過預(yù)案來消除混凝土運輸過程中所產(chǎn)生的隱患。

2.5 .4 混凝土澆搗

混凝土澆筑前應(yīng)對隱蔽工程進行驗收，重點檢查鋼筋保護層、墊塊數(shù)量及擺放位置、鋼筋綁扎絲的朝向以及預(yù)埋預(yù)留件表面是否同模板貼的緊密，并應(yīng)檢查模板加固措施，以上內(nèi)容檢查合格后方可澆筑混凝土；混凝土澆筑多采用溜槽，但因斜面較長因而應(yīng)保證溜槽拆裝靈活，溜槽鋼板間可采用吊環(huán)連接以保證拆裝方便，若斜面坡度較緩影響混凝土下滑則可用人工刮板輔助施工；混凝土振搗多采用插入式振搗器振搗并輔以機械振搗，振搗時震動棒不宜插入過深導(dǎo)致混凝土涌起影響表面平整度，若伸縮縫處安裝端模，則端模與側(cè)模間應(yīng)用螺栓連接，待混凝土初凝后方可拆除端模；模板拆除后則應(yīng)立即養(yǎng)護，由于混凝土表面為斜面因而最好采用覆蓋薄膜保濕，可有效避免混凝土過早失水而在表面出現(xiàn)收縮裂縫、剝皮或起砂現(xiàn)象，并應(yīng)避免在混凝土早期強度增長期間在混凝土表面形成色差[3]。

2.6 表面缺陷修復(fù)

一般情況下應(yīng)盡量避免清水混凝土表面的自然質(zhì)感，或?qū)е玛柦?、立面及明縫部位出現(xiàn)不平直、不光滑等缺陷，但若局部存在較為嚴(yán)重缺陷則必須進行修復(fù)。修復(fù)螺栓孔。先用特制堵頭在外側(cè)堵住，后用顏色稍淺的微膨脹砂漿從內(nèi)側(cè)向孔內(nèi)灌漿，深度為1/2孔深，并用鋼筋等將其搗實，之后將止水條塞至孔中心部位以抵住砂漿，后用微膨脹砂漿將空填塞密實，待初凝后將特制堵頭輕輕旋轉(zhuǎn)取出。

漏漿修復(fù)。先將表面浮灰和松動部分清除，用界面劑和水泥等調(diào)制成顏色同于混凝土的水泥膩子備用，用刮刀將待修復(fù)部位水泥凈漿刮除，待膩子終凝后用砂紙打磨以保證其表面平整度和顏色；

脹模及明縫修復(fù)。對發(fā)生脹模的部位應(yīng)通過打磨至允許誤差范圍，明縫則應(yīng)先拉通線并對超出部位切割，切割后將損壞部位浮渣清理干凈，后用界面劑調(diào)制配比等同于混凝土的砂漿，將合適的塑料條嵌入明縫后用調(diào)制好的砂漿將缺陷部位填補密實，后用刮刀將表面刮平，待砂漿終凝后可將塑料條取出并將表面雜物清除。

2.7 氟碳罩面

施工后的清水混凝土表面用水性氟碳樹脂透明涂料可起到一定的保護作用和裝飾效果，并可有效增強混凝土抗污染、抗凍、抗鹽等性能。在罩面施工前應(yīng)先對基層返堿、水泥漿等雜物清除，后用弱酸將混凝土表面油污和脫模劑等有機物清除，實現(xiàn)混凝土表面顏色均勻一致；后可用滾筒、毛刷或噴槍等工具進行氟碳樹脂涂刷，涂刷應(yīng)分為底涂、中間涂層和透明罩面層三層施工，最終總厚度應(yīng)控制在150um。

3 施工質(zhì)量控制要點

3.1 混凝土性能

施工中應(yīng)嚴(yán)格控制施工混凝土和易性和坍落度，由于大斜面結(jié)構(gòu)采用的混凝土流動性不宜過大，而泵送混凝土則需要一定的流動性，因而為既能保證其輸送要求又避免大量翻漿，一般將坍落度控制在100mm左右，為達到該要求在進行配合比設(shè)計時可適當(dāng)提高砂率并在拌合物內(nèi)摻加高效減水劑，一般砂率控制在43%-45%。

3.2 澆筑順序

大斜面混凝土澆筑應(yīng)自下而上，澆筑時應(yīng)保證底部側(cè)模牢固，澆筑時應(yīng)控制澆筑速度不宜過快，在開始澆筑斜面混凝土?xí)r應(yīng)保證斜面混凝土下端齊平，以免在振搗過程中混凝土從下端底板翻出。

3.3 下料厚度控制

大斜面混凝土下料厚度宜控制在超過上端20cm左右以利于振搗棒斜插，并避免在墻體與斜面交叉部位生成空穴；兩側(cè)下料時間間隔宜控制在已澆筑部分混凝土接近初凝尚未初凝，以實現(xiàn)振搗過程中大幅減少底板翻漿量并提高其承受上部混凝土壓力；在下料過程中應(yīng)使出料口盡量接近澆筑面以減少其自由下落高度，以避免離析現(xiàn)象；混凝土找平后應(yīng)用木抹子收面以將面層石子壓入內(nèi)部，并將表面浮灰壓入混凝土內(nèi)。

3.4 兩側(cè)露石帶消除

混凝土澆筑完成后兩側(cè)墻外根部宜形成水平露石帶，為消除露石帶的存在應(yīng)將剛模板和豎向模板間縫隙填塞，在振搗過程中應(yīng)避免振搗棒碰撞鋼筋，并且在澆筑混凝土前應(yīng)先澆筑一層同混凝土配比的水泥砂漿以避免夾渣和爛根現(xiàn)象，澆筑應(yīng)采取一次性澆筑，并應(yīng)盡量減少重復(fù)震動，并在澆筑同時下灰以控制混凝土坍落度，防止混凝土過度收縮。

4 結(jié)語

大斜面混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代異形建筑中被越來越多的應(yīng)用，但因其外形獨特而增大了施工難度，因而在施工中應(yīng)結(jié)合該結(jié)構(gòu)特征，從混凝土原材料、性能、支架及模板支護以及混凝土澆搗等環(huán)節(jié)進行全過程、全方位控制，方可最終控制其施工質(zhì)量，更大限度的發(fā)揮其社會效益。

[1]李平.淺談斜面結(jié)構(gòu)混凝土施工[J].山西建筑，2004年11月.

[2]徐濤.拉模技術(shù)在斜面混凝土工程中的應(yīng)用[J].山西建筑,2008年8月.

[3]曾平凡.高大斜面現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的監(jiān)理工作要點[J].建設(shè)監(jiān)理,2011年第9期.