建筑工程清水混凝土施工工藝

婁開路 河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司

一、工程概況

某工程建筑面積為99103.33m2，地下2層，裙房3 層，共三棟樓，其中1 號、2 號樓地上層高為32 層，3 號樓地上部分為24層，均采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。具體情況如表1 所示。

二、原材料選用

水泥：基于經(jīng)濟(jì)性原則，選擇當(dāng)?shù)貜S家選擇水泥材料，以42.5 級及其以上硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥為主。為保證成品混凝土顏色滿足施工要求，應(yīng)選取多家進(jìn)行對比分析，擇優(yōu)選擇，最終確定采用P.O42.5水泥。

集料：在滿足施工強(qiáng)度等性能的基礎(chǔ)上，合理控制粗骨料含量，增強(qiáng)混凝土抗裂性能。在混凝土級配選擇中，盡可能選擇較大粗骨料粒徑，降低用水量。若水灰比相同，盡可能降低水泥用量，有效控制水化熱反應(yīng)。根據(jù)施工要求，可采用II 區(qū)中砂，含泥量在1.5%左右控制，保證達(dá)到設(shè)計要求。石子應(yīng)滿足表2 各項技術(shù)指標(biāo)。

外加劑：作為現(xiàn)代高性能混凝土的必備材料，高性能外加劑可以起到高效增強(qiáng)、緩凝、減水等作用，根據(jù)施工要求，本工程采用高性能JM-PCA 聚羧酸塑化劑作為外加劑，其特點為高效減水、高保坍，同時能夠減少混凝土收縮及混凝土氣泡含量。

三、施工工藝參數(shù)設(shè)計要點

本工程屬于高層建筑，其中1 號樓、2號樓均為32 層，采用飾面清水混凝土用于外墻施工，施工面積為22735m2。本工程立面高度達(dá)到99.95m，顏色控制難度較大。本工程采用全鋼無縫拼裝大鋼模板體系，通過模板支設(shè)對拉螺栓進(jìn)行飾點裝飾，合理布設(shè)螺栓孔，做到橫平豎直，通過硬質(zhì)塑料加工定型封堵螺栓孔飾點，內(nèi)外口徑分別為30mm、42mm。拆模后，采用配比1：1 干硬性砂漿封堵孔眼，最終在墻外表面留設(shè)凹槽，用于裝飾。表面美觀效果是清水混凝土工程所用呈現(xiàn)的特色，因此，必須做好深化設(shè)計，即確定外墻飾面、細(xì)部效果。結(jié)合所要呈現(xiàn)的效果，合理選擇模板設(shè)計方案。結(jié)合施工具體情況，決定采用大鋼模板施工，施工工藝參數(shù)設(shè)計要點如下：

（一）外墻明縫設(shè)計

3m 為本工程標(biāo)準(zhǔn)層層高，因此，可選3m 為外墻明縫間距，明縫設(shè)計分為大明縫、小明縫2 類，在整體結(jié)構(gòu)中，色差極易產(chǎn)生于外墻水平施工縫部位，為此，在明縫處設(shè)水平施工縫，通過明縫內(nèi)凹形式，微小色差很難察覺，并不會對外墻整體效果造成不利影響。后期拆模時，先彈水平墨線，隨后通過無齒鋸將上部浮漿去除，最后完成上層作業(yè)。

（二）外墻禪縫設(shè)計

按照大鋼模板設(shè)計要點，僅在垂直向根據(jù)外窗位置布設(shè)禪縫，水平向不設(shè)置。待完成設(shè)計后，需出具效果圖，并通過各方審核后，才能用于施工。

（三）螺栓孔設(shè)計

將四排對拉螺栓設(shè)于各層外墻垂直方向，螺栓水平方向間距控制在200mm 以內(nèi)。在安裝模板時，需采用專用螺栓孔模具，圖1 為螺栓孔成型效果，以內(nèi)凹圓臺為準(zhǔn)。

圖1 螺栓孔成型效果圖

表1 建筑工程具體情況

表2 石子主要技術(shù)指標(biāo)

（四）剪力墻大鋼模板設(shè)計

在剪力墻大鋼模板設(shè)計時，需選擇剛度大、不易變形材質(zhì)。結(jié)合明縫和禪縫設(shè)計要求，合理控制模板尺寸，保證安裝、拆除方便。選用整塊模板用于陽角模和陰角模，采用企口式進(jìn)行模板連接，保證墻面整體平整、線條順直。

四、施工主要難點及技術(shù)措施

飾面清水混凝土施工是本工程最大特點，是指結(jié)構(gòu)混凝土硬化之后，無須再進(jìn)行表面任何裝飾，建筑物外飾面僅以混凝土本色為主，渾然天成，顯得樸實無華、自然沉穩(wěn)。此外，還能防止出現(xiàn)大量外墻裝飾質(zhì)量病害，提高資源利用率。本工程地上32 層，高度達(dá)到99.95m，清水混凝土施工工期長，達(dá)到370 天，澆筑次數(shù)多達(dá)70 余次，歷經(jīng)嚴(yán)寒冬季和暑熱夏季，要想做到色澤均勻難度很大。根據(jù)施工要求，需一次澆筑完成飾面清水混凝土，保證顏色無色差，合理選擇施工材料，把好原材料關(guān)。采用模板專用漆作為模板脫模劑，確?；炷帘砻嫫秸⒐饣?，隨后做好混凝土振搗及養(yǎng)護(hù)施工。根據(jù)工程實際情況，技術(shù)難點及措施如下：

1.基坑深度較大，為13.5m，且位于城市主干道附近，相距2m 內(nèi)，地下管線多，基坑支護(hù)困難。若采用土釘墻、錨噴等方法，需將26 個測點安設(shè)于基坑周邊坡頂部，做好定期監(jiān)測工作。經(jīng)監(jiān)測可知，4mm 為邊坡最大水平位移，在規(guī)范要求（＜II 級基坑允許限值33mm）以內(nèi)。由此說明，基坑施工不會影響周邊道路正常通行，可達(dá)到基坑邊坡穩(wěn)定的目的。

2.建筑物飾面清水混凝土高99.95m，豎向線條量大，難以定位。針對此問題，決定采用全站儀、鉛錘儀等設(shè)備，準(zhǔn)確定位，合理控制轉(zhuǎn)角位定位精度，利用三級監(jiān)控，控制結(jié)構(gòu)線條，保證線條順直，經(jīng)測定全高垂直度偏差在允許范圍內(nèi)，不高于6mm。

3.相比其他材料，清水混凝土水平施工縫處理困難，可按照層高，在外墻明縫處留設(shè)水平施工縫，達(dá)到明縫內(nèi)凹作用。待拆除混凝土后，彈水平控制線，并將上部浮漿清理干凈。澆筑混凝土前，可采用細(xì)骨料鋪漿，并通過“趕漿法”澆筑上層混凝土。

4.清水混凝土螺栓孔、滴水線等一次成型不易。針對此類問題，應(yīng)采用全鋼大模板體系，優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)窗企口、滴水線一次成型。根據(jù)層高設(shè)明縫處理界格縫，根據(jù)外窗位置垂直布設(shè)禪縫，通過內(nèi)凹圓臺形專用模具進(jìn)行剪力墻螺栓孔布設(shè)，增強(qiáng)立面效果。

5.清水混凝土設(shè)計采用四個不同強(qiáng)度等級混凝土，且施工周期長達(dá)一年以上，色差控制難度較大?？梢圆捎秒娔X進(jìn)行混凝土制備流程模擬，并與當(dāng)?shù)貧v年氣象資料相結(jié)合，根據(jù)施工進(jìn)度，在實驗室進(jìn)行不同等級、季節(jié)等施工環(huán)境的模擬，在材料相同的基礎(chǔ)上，針對出現(xiàn)的色差進(jìn)行配合比適當(dāng)調(diào)整，盡可能在允許范圍內(nèi)合理控制色差。

6.剪力墻清水混凝土鋼筋銹蝕處理難度較大。綁扎絲扣向墻中方向彎折，并將防銹帽設(shè)于剪力墻鋼筋撐桿兩端，避免鋼筋與模板接觸出現(xiàn)銹點等情況。

7.清水混凝土構(gòu)件已被污染，成品保護(hù)困難。采用專用工具封堵螺栓孔，通過塑料布覆蓋混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在澆筑外墻混凝土過程中，可將SBC 防水卷材設(shè)于墻體接茬部位，盡可能避免出現(xiàn)二次污染。同時，采用塑料布+竹膠板進(jìn)行易損部位處理，提高成型質(zhì)量。

五、結(jié)語

綜上所述，城市在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，當(dāng)前我國城市建設(shè)已從增量規(guī)劃向存量規(guī)劃轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提升了城市土地的空間效率，致力于打造高品質(zhì)、精細(xì)化城市空間。清水混凝土作為一種新型的飾面建筑材料，因其表面機(jī)理豐富、可塑性強(qiáng)等優(yōu)勢，獲得了建筑領(lǐng)域的一致好評。合理運(yùn)用清水混凝土，可以豐富建筑藝術(shù)形式，實現(xiàn)自然與建筑的完美結(jié)合，推進(jìn)建筑事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。