CL結(jié)構(gòu)清水混凝土在水電站廠房中的應(yīng)用

【摘要】清水混凝土是一次成型，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的混凝土，顯得天然莊重。清水混凝土具有樸實無華，自然沉穩(wěn)的韻味，看似簡單，擁有著一種高貴的樸素。清河消能電站位于遼寧省開原市，為引水式電站，電站裝機(jī)容量18000kw，主要水工建筑物有電站主副廠房，電站尾水渠，交通橋，鑒于清水混凝土的環(huán)保及天然莊重等優(yōu)點，主副廠房將采用清水混凝土，由于地處東北，氣溫較低，考慮到保溫作用，決定采用墻體中間帶保溫板的“CL建筑結(jié)構(gòu)體系”。

【關(guān)鍵詞】水電站廠房；清水混凝土；保溫；CL建筑結(jié)構(gòu)體系

1、CL網(wǎng)架板制作及安裝

1.1CL網(wǎng)架板的定制

“CL建筑結(jié)構(gòu)體系”主要由內(nèi)側(cè)受力混凝土剪力墻、中間CL網(wǎng)架保溫板及現(xiàn)澆外側(cè)飾面清水混凝土保護(hù)層組成。CL網(wǎng)架擠塑板厚度為80mm，燃燒性能級別B1，CL網(wǎng)架包含雙面鋼筋焊接網(wǎng)、腹筋及水平拉筋，混凝土由兩側(cè)同時澆筑。

CL網(wǎng)架板為非標(biāo)準(zhǔn)塊，需要根據(jù)施工圖中CL復(fù)合剪力墻的布置情況，依據(jù)施工圖中的節(jié)點詳圖和相關(guān)技術(shù)規(guī)程結(jié)合施工縫留設(shè)情況對CL復(fù)合剪力墻進(jìn)行分解。詳細(xì)表述出CL網(wǎng)架板的規(guī)格、尺寸、周邊節(jié)點特征、數(shù)量、位置等情況，通過定單形式提前與專業(yè)生產(chǎn)廠家溝通生產(chǎn)及供貨計劃。

CL網(wǎng)架板應(yīng)根據(jù)使用進(jìn)度提前進(jìn)場。裝卸時嚴(yán)禁摔震、踩踏。CL網(wǎng)架板應(yīng)按照使用順序存放在干燥平整的場地，搭設(shè)臨時護(hù)架，并且采用斜立式存放。當(dāng)存放時間較長時應(yīng)作好防雨、防潮、防風(fēng)的防護(hù)措施。

1.2CL網(wǎng)架板安裝

1.2.1安裝前的準(zhǔn)備工作

CL網(wǎng)架板安裝前，應(yīng)在已經(jīng)澆筑混凝土樓層面上根據(jù)施工圖紙進(jìn)行軸線定位放線，然后用墨斗分別彈出剪力墻、暗柱、門窗洞口及模板控制線。

根據(jù)控制線進(jìn)行普通剪力墻、邊緣構(gòu)件（暗柱）鋼筋綁扎以及整理CL網(wǎng)架板附加綁扎鋼筋。

1.2.2CL網(wǎng)架板安裝

應(yīng)根據(jù)施工段劃分安裝順序，利用塔吊集中將CL網(wǎng)架板吊到所需要安裝的樓層面，然后按編號進(jìn)行分塊安裝就位。在CL網(wǎng)架板分塊安裝的過程中，較小的塊可以人工直接安裝到位。當(dāng)CL網(wǎng)架板較大，人工安裝不便時，可采用塔吊輔助安裝。

墻板就位時，應(yīng)對準(zhǔn)墻板邊線，盡量一次就位，以減少撬動。如果就位誤差較大，應(yīng)將墻板重新吊起調(diào)整，同時確保墻板垂直度。CL網(wǎng)架板吊裝就位后，應(yīng)及時通過附加綁扎鋼筋與相連的暗柱綁扎固定。

安裝CL網(wǎng)架板時，以固定在CL網(wǎng)架板上的圓臺型墊塊外表面設(shè)置水平控制線，達(dá)到要求后將CL網(wǎng)架板與相近的鋼筋綁牢。

CL網(wǎng)架板吊裝就位并完成所有鋼筋工程后，采用鋼管搭設(shè)臨時護(hù)架，以保證墻板的穩(wěn)定性。臨時護(hù)架可以采用操作平臺和工具式斜支撐法。

2、模板施工

2.1材料選用

模板采用2440㎜×1220㎜×14㎜雙面覆膜清水混凝土鏡面木膠合板；副龍骨采用5×10cm的方木，主龍骨采用10×10方木；模板加固采用ф14對拉螺栓和山形扣件緊固，螺栓穿Φ16PVC管重復(fù)使用；模板支撐采用ф48×3.5㎜扣件式鋼管腳手架。

2.2模板參數(shù)確定

電站廠房B軸水下墻，厚度為0.6m，外墻厚度為0.3m，內(nèi)墻厚度為0.24m和0.37m，每節(jié)模板高1.22m，，擬采取分節(jié)澆筑混凝土，澆筑速度V=3m/h，混凝土重力密度為γc=25KN/m3，澆筑溫度為T=25度，采用14mm的木膠合板，確定主副龍骨間距及對拉螺栓的間距及型號。

2.2.1確定內(nèi)楞間距

取β1=1.2 β2=1.15

F=0.22γct0β1β2V?=0.22×25×（200/（25+15）） ×1.2×1.15×3?=65.7KN/m2

F=γcH=25×1.22=30.5 KN/m2

取二者較小值30.5 KN/m2作為標(biāo)準(zhǔn)荷載計算。

有效壓頭高度 h= F/γc=30.5/25=1.22m

考慮傾倒混凝土?xí)r對側(cè)模產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4KN/m2，則其強(qiáng)度設(shè)計荷載為：

q1=30.5×1.2+4×1.4=42.2 KN/m2

按剛度要求，采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮傾倒混凝土荷載，

q1=30 .5KN/m

按強(qiáng)度要求需要內(nèi)楞間距由l=147.1h（1/q） ?得l=147.1×14×（1/41.6）?=342mm。

按剛度要求需要內(nèi)楞間距由l=66.7h（1/q）1/3得l=66.7×14×（1/30）1/3=321 mm。

取其中較小值l=321mm，取300mm。

2.2.2橫楞木間距

q=42.2×300/1200=10.55N/mm

0.6qL=bh

0.6×10.55×L=50×80

L=632mm，取L=600mm

2.2.3確定對拉螺栓直徑和間距

q=42.2×0.6=25.32 N/mm

由剪力控制得：

0.6qL=bh=0.6×25.32×L=100×100

L=658mm，取L=600mm

對拉螺栓的拉力 F=42.2×0.6×0.6=15.19KN

需要選用螺栓凈截面積 A=15.19×103/170=89.3mm2

由《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（JGJ162-2008）》中表5.2.3得，M14的螺栓的凈截面積為105 mm2，105>89.3，滿足要求。

經(jīng)過上述計算，模板副龍骨間距300mm，主龍骨間距600mm，對拉螺栓采用ф14鋼筋，間排距600×600mm，對拉螺栓穿Φ16PVC管。為確保清水混凝土澆筑質(zhì)量，對模板副龍骨間距進(jìn)行加密，間距為150mm×150mm。

3、模板設(shè)計

3.1B軸水下墻模板分縫設(shè)計

B軸水下墻上游側(cè)墻體為一平面，擬從9軸墻體內(nèi)側(cè)向1軸排列模板，禪縫豎直間距1.22米，水平間距2.44m，最后到1軸處水平間距為2.36m。

B軸水下墻下游側(cè)墻體被排架柱分隔為8個平面，每個平面單獨進(jìn)行模板接縫設(shè)計，設(shè)計原則為排架柱一側(cè)向另一側(cè)排列。

3.2外墻模板分縫設(shè)計

D軸外墻設(shè)有窗戶，水平分縫以窗戶上下口為準(zhǔn)，豎向分縫從9軸向1軸方向排列模板。

B軸墻在200.23高程以下分縫與B軸水下墻模板分縫設(shè)計一致，B軸墻在200.23高程以上部分與D軸外墻分縫設(shè)計一致。

A軸外墻設(shè)有窗戶，水平分縫以窗戶上下口為準(zhǔn)，豎向分縫從1軸向9軸方向排列模板。

A-D軸與D-A軸外墻，水平分縫與A軸外墻分縫平齊，豎向分縫從A軸向兩側(cè)排列模板。

3.3隔墻模板分縫設(shè)計

電站廠房內(nèi)隔墻排列按照一塊長2440mm、高1220mm膠合板為單元進(jìn)行排列，高度及長度不夠1220mm及2440mm時對模板進(jìn)行切割處理。

3.4陰陽角模板設(shè)計

墻體陰角使用木模板切割成45度切口對接，拼接成90度后固定100*100mm方木；墻體陽角使用木模板錯位對接，即一塊模板超出另一塊模板100mm（一塊方木寬度）；

3.5柱子模板設(shè)計

500×500獨立柱模板使用木模板裁鋸而成，2塊寬度為500mm，另2塊寬度為530mmm。

排架柱與墻體合在一起，所形成陰陽角按陰陽角模板構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計。

3.6明縫條設(shè)計

墻體明縫條采用木板進(jìn)行加工，使用20mm排釘固定在模板上，為防止模板拆除時將明縫條帶出，在明縫條上鉆2mm孔，每隔1m使用扎絲將明縫條與鋼筋綁扎連接。

4、模板安裝

模板在安裝之前檢查對拉螺栓孔間距及背楞方木間距，符合要求后方可投入使用。為避免混凝土澆筑后產(chǎn)生較多氣泡，新模板安裝前對其表面進(jìn)行處理，并用水處理即可投入使用；二次使用模板在支設(shè)前將板面清除干凈，刷好脫模劑，脫模劑用量不宜過多，面板表面薄薄一層即可。

模板安裝就位后安裝對拉螺栓，采用φ14mm螺栓，外套φ16mmPV套管，PVC套管兩端設(shè)置錐形堵頭，防止在混凝土澆筑時水泥漿液進(jìn)入PVC套管。

墻上有門窗洞口或其他留洞部位，在洞底的模板上留出排氣泌水孔，以免在洞的底部出現(xiàn)比較集中的明顯氣泡。

墻體陽角部位兩側(cè)分別設(shè)置5×10cm木枋進(jìn)行加固，木枋兩側(cè)設(shè)置對拉螺栓，模板上部采用鋼管進(jìn)行固定，陰角處設(shè)置一塊10×10cm木枋進(jìn)行支撐，采用鋼管進(jìn)行加固。具體做法見附圖4。

柱模板固定在背楞方木上，背楞間距150mm，橫向圍檁采用φ48mm鋼管，采用φ14mm的對拉螺栓，豎向間距500mm。

施工上層結(jié)構(gòu)時，模板伸入下層構(gòu)件的長度至少30mm，且模板與下層構(gòu)件之間采用雙面膠帶密封，以免施工上層結(jié)構(gòu)漏出水泥漿液。

模板質(zhì)量控制

5、混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)

5.1 混凝土配合比

混凝土按照電站廠房已批準(zhǔn)的混凝土配合比進(jìn)行拌制，開倉前試驗員結(jié)合現(xiàn)場實際情況在已批復(fù)的混凝土配合比上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，報送現(xiàn)場監(jiān)理工程師復(fù)核后方可開倉。

5.2 拌和

混凝土拌合嚴(yán)格按照計量偏差進(jìn)行，攪拌清水混凝土?xí)r每次攪拌時間比普通混凝土延長20～30s，但不得低于90 s。嚴(yán)格控制混凝土配合比，不得隨意增減用水量，混凝土坍落度控制在160～180之間。第一盤混凝土攪拌后，對其坍落度、含氣量、泌水率等指標(biāo)進(jìn)行測定，符合要求后繼續(xù)進(jìn)行攪拌，否則對配合比進(jìn)行調(diào)整。

5.3 運(yùn)輸

清水混凝土拌和后迅速利用混凝土罐車（10m3）運(yùn)達(dá)澆筑地點，嚴(yán)禁出現(xiàn)分離、漏漿﹑泌水現(xiàn)象，拌合物從攪拌結(jié)束到入模前不超過90min。

清水混凝土使用混凝土汽車泵送入倉，下料時泵管直接插入混凝土墻內(nèi)，下料高度不得大于2m。

5.4 澆筑

采用插入式振動器（50型）來振搗混凝土，嚴(yán)格按400～500mm左右分層厚度來分層澆筑混凝土，振搗器插入點成梅花型布置，逐點移動，移動間距不得大于振搗棒作用半徑的1.5倍。振搗器在每一插點上振搗延續(xù)時間，以混凝土表面出現(xiàn)水泥漿和不再出現(xiàn)氣泡、不再顯著沉落為準(zhǔn)，每一插點的振搗時間約為25s。振搗棒的插入深度大于澆筑層厚度，插入下層混凝土50mm?；炷料群髢纱螡仓拈g隔時間不超過30min，第二次澆筑前，將下層混凝土頂部的150mm厚的混凝土層重新振搗，澆筑過程中避免靠近模板、套管，防變形移位。

門窗洞口的混凝土澆筑，應(yīng)從洞口兩側(cè)同時澆筑，避免門窗側(cè)面模板偏位或壓力不均勻而產(chǎn)生變形。

5.5 清水混凝土的養(yǎng)護(hù)和成品保護(hù)

混凝土拆模后立即進(jìn)行保濕蓄熱養(yǎng)護(hù)。采用彩條布進(jìn)行覆蓋，使新澆的混凝土處于潮濕的環(huán)境中，安排專人觀測混凝土的內(nèi)外溫差、降溫速率，發(fā)現(xiàn)問題，及時進(jìn)行處理。

清水混凝土豎向結(jié)構(gòu)，為確?；炷镣庥^質(zhì)量，不能直接對澆筑面進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù)，采用噴灑霧狀水形式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

澆筑混凝土?xí)r對已澆筑的相鄰清水混凝土妥善地進(jìn)行保護(hù)，在后續(xù)的施工活動中，不污染、損傷成品清水混凝土。

拆模后對清水混凝土易磕碰的陽角部位采用塑料進(jìn)行保護(hù)，避免出現(xiàn)缺欏掉角情況。當(dāng)掛架、腳手架、吊籃等與成品清水混凝土表面接觸時，在接觸部位使用墊襯保護(hù)，防止碰撞、擦傷清水混凝土表面。

5.6 清水混凝土表面處理

氣泡處理：清理混凝土表面，用與原混凝土同配比減砂石水泥漿刮補(bǔ)墻面，待硬化后，用細(xì)砂紙均勻打磨，用水沖洗潔凈。

螺栓孔眼處理：清理螺栓孔眼表面，將原堵頭放回孔中，用專用刮刀取界面劑的稀釋液調(diào)制同配比減石子的水泥砂漿刮平周邊混凝土面，待砂漿終凝后擦拭混凝土表面浮漿，

取出堵頭，噴水養(yǎng)護(hù)。

漏漿部位處理：清理混凝土表面松動砂子，用刮刀取界面劑的稀釋液調(diào)制成顏色與混凝土基本相同的水泥膩子抹于需處理部位。待膩子終凝后用砂紙磨平，刮至表面平整，陽角順直，噴水養(yǎng)護(hù)。

脹模、錯臺處理：用鏟刀鏟平，打磨后用水泥漿修復(fù)平整，明縫處拉通線，切割超出部分，對明縫上下陽角損壞部位先清理浮渣和松動混凝土，再用界面劑的稀釋液調(diào)制同配比減石子砂漿，將明縫條平直嵌入明縫內(nèi)，將砂漿填補(bǔ)到處理部位，用刮刀壓實刮平，上下部分分次處理；待砂漿終凝后，取出明縫條，及時清理被污染混凝土表面，噴水養(yǎng)護(hù)。

螺栓孔的封堵：螺栓孔用補(bǔ)償收縮水泥砂漿和專用模具封堵，取出堵頭后，噴水養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ169-2009），北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009

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