清水混凝土窗套的一體化施工

李克領(lǐng)

廣西建工集團(tuán)第三建筑工程有限責(zé)任公司 廣西 柳州 545002

清水混凝土屬于建筑業(yè)十項(xiàng)新技術(shù)中重點(diǎn)推廣的新技術(shù)體系，國(guó)內(nèi)近年來(lái)在清水混凝土建筑方面發(fā)展較快。清水混凝土建筑以其固有的厚重、大氣、耐久性等特點(diǎn)[1-2]，逐漸為人們所接受，清水混凝土建筑施工強(qiáng)調(diào)“點(diǎn)、線、界、面”的要求。清水混凝土構(gòu)件中最有表現(xiàn)力的是層次富于變化的外墻，而外墻上的窗套又是線條變化最集中的部位，清水混凝土窗套為了滿足光線及造型的要求，設(shè)計(jì)成喇叭口式窗套，施工難度大，施工質(zhì)量不易控制。本文對(duì)窗套施工技術(shù)攻關(guān)進(jìn)行總結(jié)，采用一體化整體成形的施工方法，完成效果良好，施工質(zhì)量符合清水混凝土驗(yàn)收規(guī)范的要求，可操作性非常強(qiáng)。

1 施工方案

在施工準(zhǔn)備階段，對(duì)窗套的造型、尺寸、定位點(diǎn)等進(jìn)行放樣，放樣的內(nèi)容包括模板的加工尺寸、拼接以及加固體參數(shù)的確定等，再根據(jù)放樣加工模板并配置加固體系的構(gòu)、配件。在實(shí)施過(guò)程中，按照設(shè)定的順序，先支設(shè)窗套部位外墻外側(cè)的模板，再綁扎鋼筋，隱蔽驗(yàn)收合格后封閉外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻外側(cè)模板及窗套底部的模板，最后安裝窗套內(nèi)部的模板。窗套內(nèi)部模板又分為直接成形模板和過(guò)渡輔助模板，先安裝直接成形模板，再根據(jù)直接成形模板之間相對(duì)位置的關(guān)系安裝過(guò)渡輔助模板。窗套模板安裝完成后即可安裝內(nèi)墻內(nèi)側(cè)模板，形成整個(gè)窗套模板體系，并根據(jù)窗套構(gòu)件轉(zhuǎn)折的實(shí)際情況留設(shè)澆筑口，最后使用新型模板體系進(jìn)行加固，形成一體化造型窗套模板體系。模板體系安裝完成后，根據(jù)設(shè)定的澆筑順序澆筑混凝土，最終一次成形清水混凝土窗套，整個(gè)施工過(guò)程嚴(yán)格按照清水混凝土施工工藝的要求進(jìn)行。

2 施工工藝及要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

整體流程：定位放樣→模板加工（同時(shí)配置模板加固體系構(gòu)、配件）→外墻外側(cè)模板、內(nèi)墻內(nèi)側(cè)模板安裝→鋼筋綁扎→窗套內(nèi)部模板安裝→隱蔽驗(yàn)收→外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻外側(cè)及窗套外部模板→加固模板→按照設(shè)定順序澆筑混凝土→模板拆除。

由于窗套部位為雙墻結(jié)構(gòu)，模板數(shù)量較多且間距較小，包括外墻內(nèi)外兩側(cè)的模板、內(nèi)墻內(nèi)外兩側(cè)的模板、窗套外部的模板、窗套內(nèi)部的模板，模板體系比較復(fù)雜，其安裝的流程為：外墻外側(cè)模板及內(nèi)墻內(nèi)側(cè)模板安裝→窗套內(nèi)部模板安裝（包括直接成形模板和輔助過(guò)渡模板）→外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻外側(cè)及窗套底部模板安裝。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 定位放樣

為保證模板加工安裝的精度，在施工前先對(duì)窗套進(jìn)行放樣，放樣的內(nèi)容包括定位點(diǎn)的坐標(biāo)、模板的尺寸、模板拼接的角度、加固點(diǎn)的布置位置等，這些信息是否準(zhǔn)確，將直接決定加工出來(lái)的模板能否順利安裝到位。

施工中按照Rhinoceros 5（犀牛）軟件和Sketch Up 2014軟件制作的三維模型圖進(jìn)行分解拆割劃分，采用CAD軟件進(jìn)行放樣，放樣的結(jié)果以立體圖截圖的形式表示?？紤]到施工操作需要，將每一小塊三維模型，轉(zhuǎn)換成模板排布CAD圖、螺栓孔排布CAD圖，由于對(duì)拉螺栓孔按墻邊斜邊線排布，每塊模板上的對(duì)拉螺栓孔都是無(wú)規(guī)律分布的，所以對(duì)每塊模板上的對(duì)拉螺栓孔都要定位。

2.2.2 模板加工和配置模板加固體系配件

1）通過(guò)性能和經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比可知，模板采用仿維薩板，該板材表面采用優(yōu)質(zhì)的涂料覆膜，吸水性小，板材密實(shí)、加工性能好，可根據(jù)需要對(duì)斷面進(jìn)行切割處理，打孔成形準(zhǔn)確，無(wú)毛刺現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)孔現(xiàn)象。模板加工采用大型45°精密臺(tái)鋸，保證模板加工的精度，并對(duì)相交部位的模板根據(jù)相交角度的大小進(jìn)行倒角處理，確保模板拼接嚴(yán)密。

2）配置模板加固體系組件。為了保證模板加固體系的整體剛度，同時(shí)適應(yīng)非直角轉(zhuǎn)角部位模板的加固，采用新型的模板加固體系，使用專用的C形內(nèi)楞和組合鋼外楞，C形內(nèi)楞可以與模板嚴(yán)密拼合，組合外楞可以與內(nèi)楞很好地協(xié)同工作。對(duì)于容易出現(xiàn)高低差的模板拼縫部位，采用鍍鋅導(dǎo)軌片拼接，確保清水混凝土成形的平整度。內(nèi)外模板使用新型三段式對(duì)拉螺栓加固，對(duì)拉螺栓結(jié)合專用的預(yù)埋套管，確保螺栓孔部位成形美觀。對(duì)于非直角轉(zhuǎn)角部位的側(cè)模加固，采用配套的鉤頭螺桿加固，鉤頭螺桿的鉤頭可以穿過(guò)組合鋼外楞的方形孔，將非直角交界的組合鋼外楞加固在一起，確保轉(zhuǎn)角部位模板的整體剛度。

2.2.3 窗套部位模板的安裝

窗套部位為雙墻結(jié)構(gòu)，操作空間偏小，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)定的安裝順序安裝模板。具體的安裝順序：外墻外側(cè)模板和內(nèi)墻內(nèi)側(cè)模板→窗套內(nèi)部模板→外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻外側(cè)及窗套底部模板。

1）外墻外側(cè)的模板一般作為基準(zhǔn)安裝模板先安裝到位，并在上面彈出窗套外口的邊線，并以此作為窗套外部及內(nèi)部模板安裝的依據(jù)。內(nèi)墻內(nèi)側(cè)的模板同步安裝，安裝完成后同樣作為窗套內(nèi)收口或者內(nèi)開口模板安裝的依據(jù)。

2）按照外墻面板上彈出的窗套模板的內(nèi)邊線安裝窗套內(nèi)模，窗套內(nèi)模直接決定窗套的成形尺寸和成形的質(zhì)量，窗套四周的模板采用倒角拼接處理，確保相鄰模板之間不發(fā)生錯(cuò)位現(xiàn)象。陰角部位采用定型陰角模，陰角模和模板分別與明縫條搭接，明縫條用螺栓拉接在模板和角模的邊框上，以達(dá)到調(diào)節(jié)縫的目的；陽(yáng)角部位的模板相互搭接，并用模板夾具夾緊；陰角部位用覆膜多層板和按45°斜口加工成的陰角模板；為防止水泥砂漿從陽(yáng)角接縫處滲出，一側(cè)的模板端與另一側(cè)模板面的結(jié)合處需貼上密封條，以防漏漿。窗套內(nèi)模按照成形作用分為直接成形模板和過(guò)渡輔助模板。直接成形模板合模形成窗套內(nèi)部空間輪廓，直接與混凝土接觸，最終塑造出尺寸規(guī)整的窗套結(jié)構(gòu)，其安裝精度要求較高，是窗套模板安裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。過(guò)渡輔助模板則固定在直接成形模板的內(nèi)部，其作用是支撐不同轉(zhuǎn)折面，在不同轉(zhuǎn)折面之間形成穩(wěn)定體系，確保窗套內(nèi)模在混凝土澆筑過(guò)程中不發(fā)生變形。過(guò)渡輔助模板與直接成形模板在轉(zhuǎn)折線處拼接，過(guò)渡輔助模板也相互形成穩(wěn)定體系，并固定在大尺寸、穩(wěn)定性好的外墻外側(cè)模板或者內(nèi)墻內(nèi)側(cè)模板上，與直接成形模板共同組成空間穩(wěn)定體系。

3）外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻外側(cè)及窗套外部模板：這部分模板位于外墻和內(nèi)墻之間，同時(shí)也是窗套外側(cè)模板，這部分模板安裝操作空間較小，模板尺寸比較小，安裝和固定難度較大。安裝施工中一般是將窗套外部的模板與外墻內(nèi)側(cè)和內(nèi)墻外側(cè)的模板結(jié)合在一起安裝，將外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻外側(cè)和窗套外部的模板先組合成一個(gè)模板組件，考慮到窗套部位外墻和內(nèi)墻之間的間距一般較小，窗套外側(cè)的模板尺寸較小，施工中將組裝成的模板組件按照外墻內(nèi)側(cè)模板以及內(nèi)墻外側(cè)模板的要求予以固定，最終形成窗套外部的模板。

4）在模板拼接過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)窗套造型的不同預(yù)留適當(dāng)?shù)臐仓?，澆筑口一般留設(shè)在鄰近結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)折處不顯眼的地方，便于后期處理，對(duì)觀感不會(huì)造成大的影響。

2.2.4 窗套模板體系的加固

由于窗套有一定的傾斜角度，模板安裝定位較難，施工中在構(gòu)件四周一定的范圍外搭設(shè)架體，作為模板定位的依據(jù)，定位完成后與模板加固體系連成一體，增強(qiáng)模板體系的整體穩(wěn)定性。

清水混凝土窗套成形要求較高，鋼筋及預(yù)埋件安裝完畢后要進(jìn)行全數(shù)檢查，如果采用常規(guī)的合模方法，在加固過(guò)程中很容易出現(xiàn)鋼筋偏位導(dǎo)致保護(hù)層得不到保證、預(yù)埋件位移等情況。為防止類似情況的發(fā)生，需要明確模板安裝加固的順序，原則上是“先清水后非清水、先重要后次要”，先安裝要保證造型和質(zhì)量的一側(cè)模板，該側(cè)模板安裝穩(wěn)固后，檢查模板和鋼筋的相對(duì)位置以及對(duì)拉螺栓套筒的有效性后，方可安裝另外一側(cè)的模板。對(duì)于窗套部位外墻、內(nèi)墻、窗臺(tái)板等單個(gè)構(gòu)件的模板和整個(gè)模板體系的關(guān)系，一般是先加固細(xì)部，按照單個(gè)構(gòu)件單個(gè)加固，再統(tǒng)一加固成整體。

清水混凝土窗套構(gòu)件尺寸變化大，且不是規(guī)則的直上直下的結(jié)構(gòu)，我們充分利用外楞為多孔組合鋼板的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)角部位結(jié)合鉤頭螺桿的使用，確保轉(zhuǎn)角模板加固的牢固。對(duì)于規(guī)則的直角轉(zhuǎn)角小截面墻柱，則采用定型的L形外楞，既能確保加固模板尺寸的準(zhǔn)確性，又能提高模板加固的工作效率。

2.2.5 混凝土澆筑成形及保養(yǎng)

為保證混凝土良好的工作性能，經(jīng)過(guò)多次的對(duì)比和試驗(yàn)，施工中采用自密實(shí)混凝土，并對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行檢驗(yàn)，確?；炷聊茌^好地充滿模板。同時(shí)，為了減少混凝土表面的氣泡，對(duì)自密實(shí)混凝土采用小型振動(dòng)棒進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，確保在減少氣泡的同時(shí)不造成混凝土的分層，通過(guò)試驗(yàn)確定合理的振搗時(shí)間，確定后作為技術(shù)交底的一項(xiàng)內(nèi)容向混凝土澆筑工人進(jìn)行交底，避免出現(xiàn)少振或過(guò)振的現(xiàn)象。

為保證清水混凝土的養(yǎng)護(hù)效果，同時(shí)做到成品保護(hù)，施工中采用毛氈包裹混凝土表面，然后噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期不少于14 d，對(duì)于外露的棱角和線條采用釘木條的方式進(jìn)行保護(hù)。

考慮到構(gòu)件尺寸偏小且轉(zhuǎn)折較多，選擇合適的脫模劑非常重要，脫模劑應(yīng)滿足混凝土表面質(zhì)量的要求，且容易脫模，涂刷方便，易干燥和便于用后清理；不引起混凝土表面起粉和產(chǎn)生氣泡，不改變混凝土表面的本色，且不在硬化混凝土表面留下污斑和色差，同時(shí)不污染模板。經(jīng)過(guò)樣板制作階段的反復(fù)試驗(yàn)，確定選用聚氨酯脫模劑（圖1、圖2）。

圖1 成形后清水混凝土窗套視角1

圖2 成形后清水混凝土窗套視角2

3 施工質(zhì)量控制

1）由于窗套結(jié)構(gòu)是異形的清水混凝土構(gòu)件，尺寸精度要求高，放樣應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑亩ㄎ稽c(diǎn)和尺寸信息進(jìn)行放樣，為模板加工提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2）模板進(jìn)場(chǎng)后逐塊驗(yàn)收，質(zhì)量稍有瑕疵的模板用于非重要部位，窗套外墻外側(cè)模板、內(nèi)墻內(nèi)側(cè)模板和窗套內(nèi)部直接成形的模板必須是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)收后的模板，確保清水混凝土表面的成形質(zhì)量。

3）考慮到窗套部位喇叭口窗臺(tái)板轉(zhuǎn)折隨意，與內(nèi)外墻的交界角度也比較隨意，加工好的模板板塊應(yīng)根據(jù)和相鄰板塊的交界關(guān)系進(jìn)行倒角處理 ，以保證模板拼接成形角度準(zhǔn)確。

4）嚴(yán)格按照設(shè)定的位置對(duì)模板進(jìn)行打孔處理，打孔采用精密臺(tái)鋸進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)與混凝土直接接觸一側(cè)打孔周邊有破損，應(yīng)及時(shí)更換，避免在對(duì)拉螺栓部位出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

5）作為定位參照和加固支撐的外部支架應(yīng)保持穩(wěn)定，支架底部應(yīng)進(jìn)行硬化處理，為清水混凝土窗套的定位和模板加工提供良好的外部條件。

6）模板加固嚴(yán)格按照設(shè)定順序進(jìn)行，局部加固完成后應(yīng)先驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行下一步的加固工作，防止由于細(xì)部加固不到位而在整體加固過(guò)程中出現(xiàn)移位、松動(dòng)等質(zhì)量問(wèn)題。

7）在窗套部位外側(cè)模板合模前應(yīng)進(jìn)行全數(shù)隱蔽驗(yàn)收，包括鋼筋保護(hù)層墊塊、預(yù)埋件、對(duì)拉螺桿套管及堵頭安裝等，防止清水混凝土表面出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

8）按照設(shè)定的澆筑順序澆筑混凝土，并對(duì)混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，按照試驗(yàn)確定的時(shí)間進(jìn)行振搗，既要確保模板充滿混凝土，又要保證不出現(xiàn)過(guò)振而使得混凝土出現(xiàn)離析。

9）拆模過(guò)程要細(xì)心，不能強(qiáng)拆硬撬，防止邊角崩角，并及時(shí)對(duì)陽(yáng)角釘木條進(jìn)行保護(hù)，拆模后表面覆蓋棉氈淋水養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

鑲嵌于清水混凝土建筑外墻的窗套是線條和轉(zhuǎn)折面的交界點(diǎn)，成形的質(zhì)量直接決定了建筑的立面效果，我們施工的形狀各異的清水混凝土窗套中，最大面積12 m2，最小面積不到2 m2，且分為“外大內(nèi)小”和“內(nèi)大外小”2種形式，總計(jì)施工窗套面積逾1 500 m2、逾200個(gè)窗套均達(dá)到清水混凝土質(zhì)量驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)，施工完成效果較好。

該技術(shù)是在清水混凝土施工技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，延續(xù)了清水混凝土施工嚴(yán)謹(jǐn)性的一貫要求，體現(xiàn)了施工精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)施工過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的檢查要求，對(duì)質(zhì)量有較好的保證，費(fèi)用也相對(duì)經(jīng)濟(jì)，值得在同類工程中研究和推廣。