白鶴灘水電站地下廠房免裝修混凝土的應(yīng)用

鐘 琴，陳 榮，楊 沫

（長江三峽技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限公司，615421，寧南）

一、概 述

白鶴灘水電站左岸地下廠房系統(tǒng)規(guī)模大、施工項(xiàng)目多、工藝復(fù)雜、工期緊，為了節(jié)省時(shí)間、節(jié)約投資，同時(shí)提高混凝土外觀質(zhì)量，打造世界水電精品工程，設(shè)計(jì)對混凝土結(jié)合縫面處理、密實(shí)度、平整度及光潔度等外觀質(zhì)量提出了較高標(biāo)準(zhǔn)及要求。為此，白鶴灘水電站左岸地下廠房進(jìn)行了免裝修混凝土配合比設(shè)計(jì)、施工工藝研究，為后期廠房免裝修混凝土施工積累經(jīng)驗(yàn)。

二、研究方向及內(nèi)容

①研究免裝修混凝土配合比的適用性，包括拌和物性能、抗壓強(qiáng)度及耐久性性能，確定最優(yōu)配合比。

②研究免裝修混凝土模板安裝（包括模板加固、接縫處理、脫模劑使用、拆除等）、明縫條安裝、倒角條安裝工藝，混凝土澆筑振搗、養(yǎng)護(hù)、缺陷修補(bǔ)等，固化施工工藝。

三、室內(nèi)配合比試驗(yàn)

根據(jù)業(yè)主、設(shè)計(jì)免裝修混凝土配合比技術(shù)要求及推薦配合比，參照《水工混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T 5330—2015）,開展低熱水泥混凝土配合比（摻引氣劑、不摻粉煤灰）、普硅水泥混凝土配合比（摻引氣劑、不摻粉煤灰）室內(nèi)性能試驗(yàn)。免裝修混凝土配合比技術(shù)要求見表1。

試驗(yàn)采用華新P.LH42.5硅酸鹽水泥、白鶴灘P.O42.5普通硅酸鹽水泥、三灘砂石系統(tǒng)生產(chǎn)的骨料，骨料級配為二級配 （Ⅱ），粗骨料中石∶小石=40%∶60%；混凝土單位用水量以坍落度達(dá)到設(shè)計(jì)值中值上限確定；江蘇博特PCA-I高性能減水劑，摻量0.75%；混凝土坍落度按設(shè)計(jì)值中值上限控制；江蘇博特GYQ-I引氣劑摻量以含氣量達(dá)到3.5%～4.5%控制。經(jīng)過多次混凝土拌和物性能試驗(yàn)、抗壓強(qiáng)度及耐久性性能試驗(yàn)，確定了理論配合比參數(shù)。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明采用華新P.LH42.5硅酸鹽水泥、白鶴灘P.O42.5普通硅酸鹽水泥均能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

根據(jù)現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)成果，采用低熱水泥混凝土配合比（摻引氣劑、不摻粉煤灰）存在黑白色差，采用普硅水泥混凝土配合比（摻引氣劑、不摻粉煤灰）澆筑出的混凝土表面整體泛白、無色差?？紤]到廠房免裝修混凝土部位均為薄壁結(jié)構(gòu)，同時(shí)為了兼顧混凝土外觀顏色，最終確定采用白鶴灘P.O42.5水泥、不摻粉煤灰。免裝修混凝土施工配合比見表2。

表1 免裝修混凝土配合比技術(shù)要求

表2 免裝修混凝土施工配合比

四、現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)

在新建村澆筑3棟值班室開展免裝修混凝土工藝性試驗(yàn)，總結(jié)出免裝修混凝土的最優(yōu)施工工藝，同時(shí)對配合比參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，以達(dá)到免裝修混凝土外觀質(zhì)量與強(qiáng)度要求。

1.模板施工工藝性試驗(yàn)

（1）模板材質(zhì)選用

采用鋼模板、鋼模板+PVC板（即采用萬能膠在鋼模板內(nèi)貼PVC板）、維薩模板進(jìn)行對比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用維薩模板比鋼模板、鋼模板+PVC板澆筑效果都要好，混凝土表面平整光滑，明縫條清晰美觀，滿足免裝修混凝土外觀質(zhì)量要求。

進(jìn)行新舊模板使用效果對比試驗(yàn)，維薩模板第1次使用效果最好，滿足混凝土型體及平整度對模板的要求；維薩模板第2次使用時(shí)個(gè)別區(qū)域容易出現(xiàn)模板條帶印記，雖滿足混凝土型體對模板的要求、但混凝土平整度對模板的要求已經(jīng)大打折扣；維薩模板第3次使用時(shí)，局部區(qū)域出現(xiàn)明顯的模板條帶印記，不能滿足混凝土平整度對模板的要求；同時(shí)原模板小缺陷經(jīng)過修補(bǔ)處理的，拆模后模板修補(bǔ)印記留存在混凝土表面不能消除，不能滿足使用需求。為了增加維薩模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，并提高混凝土外觀質(zhì)量，最終確定免裝修混凝土采用1.5 cm厚的覆塑型維薩模板。

（2）模板安裝加固

維薩模板加固采用鋼管圍檁，圍檁的間排距及固定方式須滿足模板整體受力要求。鋼管與模板間容易產(chǎn)生大的縫隙，需采取塞木塊等簡易方式處理，以防止?jié)仓r(shí)模板下沉變形，致使混凝土型體產(chǎn)生偏差。

窗口處模板采用 “預(yù)埋木盒子+內(nèi)支撐加固”方式，確保不會發(fā)生跑模、漲模狀況，但在此種方式施工過程中，空氣堆積在窗口預(yù)埋木盒子底部無法排出，拆模后易形成區(qū)域內(nèi)大氣泡集中狀況，存在施工缺陷。門洞處模板和窗口處模板采用 “支撐”方式（斜對撐）加固，窗口底部混凝土能振搗密實(shí)，且能在拆除翻模后及時(shí)抹面、消除氣泡集中缺陷，其混凝土外觀質(zhì)量遠(yuǎn)超 “預(yù)埋木盒子+內(nèi)支撐加固”方式施工的外觀質(zhì)量，最終確定門洞與窗口底部采用預(yù)留獨(dú)立孔洞的“支撐”方式加固、翻模工藝施工。

（3）脫模劑使用

脫模劑材料選用HD-1脫模劑和色拉油進(jìn)行對比，涂刷工具使用滾筒和刷子進(jìn)行對比，涂2遍HD-1脫模劑和涂1遍HD-1脫模劑進(jìn)行對比，連續(xù)涂2遍HD-1脫模劑和間隔涂2遍HD-1脫模劑進(jìn)行對比，結(jié)果表明使用滾筒間隔涂2遍HD-1脫模劑效果最好。最終確定模板涂刷2遍HD-1型脫模劑。

2.明縫條安裝工藝性試驗(yàn)

模板間直接對接、不設(shè)明縫條時(shí)效果較好，但裝飾效果不明顯。使用“工”字形和“T”字形明縫條進(jìn)行對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明只要明縫條工藝安裝本身符合要求，明縫條與模板間無縫隙、緊密靠攏、安裝牢固，澆筑時(shí)不產(chǎn)生漏漿，拆模時(shí)輕巧、細(xì)致，明縫部位就不會出現(xiàn)掉角，拆模后明縫就會清晰、順直。最后確定免裝修混凝土水平和豎向接縫部位采用2.5 cm寬、0.5 cm厚的“工”字形明縫條，模板與明縫條間粘貼雙面膠防止漏漿，且應(yīng)注意上層混凝土澆筑后再拆除下一層模板和明縫條，保證上下兩層混凝土接縫處的外觀質(zhì)量。大面積無孔洞墻體混凝土 （墻體內(nèi)無門或窗等孔洞）模板間拼接采用明縫條連接，大面積多孔洞混凝土（墻體內(nèi)存在較多窗或門等孔洞）采用模板與模板間直接對接、或模板與模板間粘貼雙面膠對接。

3.倒角條安裝工藝性試驗(yàn)

陰陽角處采用倒角條進(jìn)行對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明陽角倒角觀賞效果良好，而陰角倒角條安裝耗時(shí)長、觀賞效果不明顯，最終確定取消陰角部位的倒角條。

4.混凝土澆筑振搗工藝性試驗(yàn)

梁柱結(jié)構(gòu)（地圈梁、構(gòu)造柱、主梁、剪力墻）混凝土澆筑使用直徑為50 mm振搗棒振搗，采用初振與復(fù)振二次振搗工藝，復(fù)振與初振間隔時(shí)長25～40分鐘，初振與復(fù)振的振搗時(shí)長均為30～40秒，以不冒氣泡為主；板結(jié)構(gòu)（屋面板、雨篷）使用平板振搗器振搗，振搗工藝以及振搗時(shí)間與梁柱結(jié)構(gòu)相同?；炷羶?nèi)部均振搗密實(shí)，外觀均無缺陷。

5.混凝土拆模

成型 3天、5天、7天、18天混凝土試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以確定混凝土拆模時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果為混凝土抗壓強(qiáng)度均大于規(guī)范和措施規(guī)定的2.5 MPa，且現(xiàn)場拆模后混凝土無掉角等缺陷，能滿足要求，最終確定混凝土拆模間隔時(shí)長為≥3天。

6.混凝土養(yǎng)護(hù)

進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)，灑水或覆膜保水養(yǎng)護(hù)，最終確定梁、柱、墻免裝修混凝土采用覆膜保濕養(yǎng)護(hù)，頂板上表面采用蓄水或覆土工布灑水養(yǎng)護(hù)，下表面采用人工定期灑水養(yǎng)護(hù)。

7.混凝土缺陷修補(bǔ)

經(jīng)修補(bǔ)處理后，混凝土表面存在修補(bǔ)處理痕跡，經(jīng)分析產(chǎn)生的原因?yàn)樾扪a(bǔ)材料只使用一種，而混凝土表面顏色存在多種，修補(bǔ)材料顏色和混凝土表觀顏色不能完全一致。為保證修補(bǔ)后混凝土顏色與原混凝土顏色基本一致，修補(bǔ)材料以已澆筑混凝土外觀顏色為基本色，采用2種基本顏色的材料配置出4個(gè)漸變色的修補(bǔ)材料和潤色漆，并提供相應(yīng)的色板和配置比例，現(xiàn)場比對色板調(diào)整2種材料的使用比例來達(dá)到修補(bǔ)顏色的一致性。

8.現(xiàn)場拌和物性能及混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

為驗(yàn)證配合比參數(shù)，在現(xiàn)場進(jìn)行了免裝修混凝土拌和物性能檢測，并進(jìn)行了7天、28天混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，檢測結(jié)果見表3。

表3 現(xiàn)場拌和物性能檢測及抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果

五、成果應(yīng)用

結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)成果，選取母線洞、主變洞、副廠房進(jìn)行免裝修混凝土試點(diǎn)應(yīng)用。從現(xiàn)場澆筑效果來看，澆筑出的混凝土密實(shí)、平整光滑、色澤均勻、顏色基本一致、線條順直、流暢，滿足免裝修混凝土質(zhì)量要求。