湯懷宇

（北京市第三建筑工程有限公司，北京 100000）

1 勁性混凝土結(jié)構(gòu)及清水混凝土概述

1.1 勁性混凝土結(jié)構(gòu)

勁性混凝土結(jié)構(gòu)是一種用鋼筋混凝土纏繞于鋼骨架外部的新型組合結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體結(jié)構(gòu)形式的不同，勁性混凝土可以分為H 型、圓鋼型和矩型3 種類型，而在這3 種類型中，使用最普遍的是H 型勁性混凝土。由于鋼骨被配置為勁性混凝土構(gòu)造，鋼骨對高強(qiáng)混凝土有約束作用，而高強(qiáng)混凝土又對鋼骨有約束作用，使得兩者的優(yōu)勢得到了更充分的發(fā)揮，并有效地克服了鋼結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生局部彎曲的弊病，促使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件延性提高。

1.2 清水混凝土

清水混凝土裝飾效果較強(qiáng)烈，所以又叫裝飾混凝土。清水混凝土是一次性澆筑成型，外裝飾不需要，飾面是直接利用它澆筑后自然表面。在混凝土材料中，表達(dá)形式的最高級就是清水混凝土，其所具備的美感是最本質(zhì)的，其他的現(xiàn)代建筑材料并無法模擬、效仿清水混凝土所具備的自然美。也正由于清水混凝土的這種獨(dú)特性能，使得清水混凝土被越來越多地運(yùn)用到建筑施工當(dāng)中[1]。

2 配比設(shè)計(jì)與施工技術(shù)分析

2.1 項(xiàng)目的重點(diǎn)，難點(diǎn)

第一，清水混凝土工程構(gòu)造復(fù)雜，其構(gòu)件明縫、蟬縫、對拉螺栓孔眼及裝飾圖案的設(shè)計(jì)在造型、位置及大小上與主體結(jié)構(gòu)連接困難，難以滿足觀感要求的作用；第二，樣實(shí)體結(jié)構(gòu)的外立面懸挑結(jié)構(gòu)眾多，豎向構(gòu)件、水平構(gòu)件相互交叉疊置，施工前的清水設(shè)計(jì)加深工作困難重重；第三，施工場地地理位置偏遠(yuǎn)，用于施工的物資來源不足，且因海洋性氣候的影響，局部異常天氣和氣候多發(fā)，清水混凝土的施工操作困難，受到氣候和物資的影響比較嚴(yán)重；第四，清水混凝土模板的下料尺寸要精確、切口要平直、拼接后要確保緊密對接，傳統(tǒng)人工加工模板難以適應(yīng)清水混凝土模板的加工要求；第五，清水混凝土項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)鋼筋排列比較密集，飾面清水混凝土的對拉螺栓和鋼筋有沖突的地方很多，在施工時(shí)應(yīng)該遵循鋼筋躲避對拉螺栓的原則；第六，清水混凝土澆筑時(shí)的振搗環(huán)節(jié)，相比常規(guī)混凝土的施工，需要更多混凝土振搗環(huán)節(jié)，振搗間距需不大于30cm，振搗工一般沒有質(zhì)量意識，給管理人員的現(xiàn)場管理帶來很大困難；第七，由于該項(xiàng)目位于沿海，周圍環(huán)境中危害實(shí)體結(jié)構(gòu)的氯離子和其他一些不利因素很多，結(jié)構(gòu)表面在環(huán)境侵蝕下很容易產(chǎn)生暴筋和起皮現(xiàn)象、開裂等現(xiàn)象，對清水混凝土的耐久性有很高的要求；第八，現(xiàn)場職工缺乏清水混凝土的施工經(jīng)驗(yàn)和對工序了解不深，很容易在施工中出現(xiàn)紕漏，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

2.2 配比設(shè)計(jì)

工程要求采用清水混凝土做框架結(jié)構(gòu)，其具有成型之后自然質(zhì)感的外觀，無需刮膩?zhàn)樱鹣履＞吆笸獠垦b飾效果呈現(xiàn)出混凝土本色。清水混凝土形成后，有統(tǒng)一的色調(diào)、可視范圍、色差不明顯。明縫處需要有流暢的線條、規(guī)整的位置、呈現(xiàn)規(guī)律、統(tǒng)一的深淺和色彩。焊縫水平方向上要保證“平”，豎直方向上要保證“直”，對稱均勻，能整齊排列對拉螺栓孔眼[2]。

基于以上設(shè)計(jì)要求，該項(xiàng)目參考有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，完成了配比設(shè)計(jì)。混凝土制備過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度需要不低于42.5 級，工作性質(zhì)需要能滿足坍落度在150mm～160mm之間，坍落度經(jīng)90min，損失應(yīng)保持在30mm以內(nèi)。同時(shí)混凝土試配符合色差要求，即色差、印痕和氣泡在表面不明顯，顏色基本一致，含氣量也不大于1。經(jīng)過優(yōu)化適配后，才可正式進(jìn)行配比工作。

材料選用方面應(yīng)格外注意原材的統(tǒng)一性，水泥、摻合料、骨料一定是同一個廠家，確保材料的各項(xiàng)參數(shù)基本保持穩(wěn)定。本工程中清水部分，均涉及勁性結(jié)構(gòu)，對混凝土的配比、和易性要求更高，骨料的粒徑嚴(yán)格控制在10mm～30mm 之間，且粗骨料需要經(jīng)過修型。

2.3 施工技術(shù)

2.3.1 模板加工

第一，根據(jù)模板深化圖，利用數(shù)控機(jī)床對清水混凝土模板進(jìn)行加工，準(zhǔn)確開出螺栓孔洞；第二，在加工區(qū)擺放裁切后的模板，并指揮人員用鏟刀對機(jī)床加工模板時(shí)形成的毛刺進(jìn)行初步清理；第三，去毛刺之后用砂紙對模板邊緣進(jìn)行多次打磨，以達(dá)到表面光滑的效果，旨在最大限度地解決由于兩模板之間拼縫太大而造成蟬縫失水現(xiàn)象；第四，將毛邊磨平，用刷子除去板邊木屑再涂刷封邊劑。

在模板加工過程中，必須要保證模板的邊緣不應(yīng)有毛刺；用完的舊模板單元解體后用鏟刀將模板邊緣混凝土漿液清除；模板面有缺陷時(shí)用原子墨（一種特殊填充材料）進(jìn)行填充處理；弧形模板單元刷涂封邊劑之前，一定要按照不同的角度進(jìn)行裁邊處理，以確?；⌒文０宓钠纯p、單元和單元間為面接觸狀態(tài)，以免拼縫出現(xiàn)失水現(xiàn)象；刷涂封邊劑時(shí)，應(yīng)沿板邊兩個方向刷涂，中間間隔30min，不留死角[3]。

2.3.2 模板拼裝

第一，將裁切后的模板按拼裝順序碼放在模板加工臺上，并將玻璃膠涂在模板一側(cè)，采用步步緊的方式將相鄰單元塊穿過螺栓孔進(jìn)行夾緊，從而實(shí)現(xiàn)拼縫處的緊密配合；多余玻璃膠用刮板刮干凈，模板面上玻璃膠用抹布擦拭干凈；第二，相鄰模板拼接處之間采用小板條進(jìn)行固定，拼縫的兩側(cè)與小板條之間采用自攻螺絲進(jìn)行加固以達(dá)到增加模板單元拼縫處剛度效果；第三，在拼縫處閉合時(shí)，設(shè)置次龍骨，先設(shè)置兩邊，中間和上側(cè)端頭的龍骨，龍骨和模板之間通過角碼和自攻螺絲連接，角碼的起步間距為50mm，中間距離為500mm；中間龍骨的中心間距不要超過200mm，龍骨和模板一樣用自攻螺絲和角碼緊固；第四，全部次龍骨均采用垂直方向的通脹木方，木方的數(shù)量至少為2個；第五，最外的兩條次龍骨上開有孔以適應(yīng)吊裝的需要。

在模板拼裝過程中，必須要保證模板單元的平面錯臺不得大于0.5mm；模板邊緣的拼縫錯臺不得大于0.5mm；模板之間的拼縫間隙大小不得大于0.5mm；模板單元用前涂刷脫模劑；角碼處須用自攻螺絲緊固，上、下側(cè)次龍骨的角碼間距應(yīng)符合角碼起步間距為50mm、中間間距為500mm 的要求，中間次龍骨每塊模板拼縫的兩側(cè)均采用角碼進(jìn)行固定，角碼與拼縫之間的間距不超過50mm，避免模板單元吊裝過程中導(dǎo)致模板松動和拼縫間距過大；弧形副龍骨加固時(shí)采用角碼固定，角碼數(shù)量不少于4 個（各拼縫的次龍骨用角碼緊固），安裝角碼時(shí)應(yīng)注意，工人立于龍骨之上對角碼進(jìn)行加固，并按照由中間到兩側(cè)依次進(jìn)行角碼安裝[4]。

2.3.3 模板安裝

第一，拼裝完成后的模板單元并運(yùn)輸至清水混凝土之間的規(guī)定地點(diǎn)，在直墻下半部用牛腿進(jìn)行固定，從而確保蟬縫接茬的品質(zhì)；第二，為了確保混凝土澆筑質(zhì)量及嚴(yán)格控制蟬縫銜接，規(guī)定在新老混凝土相交處、水平向與豎向蟬縫銜接錯位不得大于0.5mm；第三，新舊混凝土結(jié)合處以下5mm 處，用塑料布固定好，蓋住舊混凝土的表面，用膠帶封住塑料布的上口，以防成品混凝土被污染；第四，相鄰的兩個模板單元對準(zhǔn)水平蟬縫時(shí)，采用鉚釘進(jìn)行固定，拼縫處刷玻璃膠和攆縫并用透明膠帶進(jìn)行封閉，用小板條進(jìn)行固定和碼釘進(jìn)行緊固，十字拼縫上的板條用自攻螺絲緊固，并對相鄰四塊模板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，兩十字拼縫之間用2 個自攻螺絲緊固小板條；第五，設(shè)置對拉螺栓。（1）最上面的螺栓孔用三接頭加強(qiáng)，并留有高強(qiáng)螺栓螺母接口，其目的在于澆筑下次混凝土?xí)r用高強(qiáng)螺栓將水平蟬縫接縫支架固定?。ㄅＭ龋?；（2）除了最上面的對拉螺栓以外，其他的螺栓孔均采用普通對拉螺栓套管支撐結(jié)構(gòu)，模板內(nèi)側(cè)面安裝止水堵頭并中部加裝規(guī)定長度的PVC 管進(jìn)行緊固，本實(shí)用新型具有限位效果，在體積大的地方可以內(nèi)設(shè)鍍鋅鋼管，增加支撐強(qiáng)度；第六，主龍骨的安裝，一般采用雙側(cè)鋼管，方鋼管外側(cè)加墊方形鋼墊板，內(nèi)側(cè)支頂一塊小木方（可采取對小木方打孔，木方套入螺桿內(nèi)，此法尚未投入應(yīng)用），外側(cè)用雙螺母緊固；第七，模板下口用砂漿封堵縫隙，以防下口因失水而導(dǎo)致墻體爛根現(xiàn)象的發(fā)生，在特殊情況下能用木方封堵大的縫隙，同時(shí)做灌水試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)可以在模板的底部開一個孔放水，除了第一層，模板的下端口采用橫向焊縫接縫支架實(shí)現(xiàn)層間對接。

2.3.4 模板加固

第一，設(shè)有螺栓孔的部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。用50*70 方鋼主龍骨，直徑為16T3 的牙絲對拉螺栓，方鐵墊和清水專用堵頭以及PVC 套管組件加固，將平直構(gòu)件主龍骨置于水平位置上，間距按深化圖的間距計(jì)算，弧形構(gòu)件方鋼垂直使用；第二，對無螺栓孔的部位進(jìn)行加固處理，用方圓扣夾具補(bǔ)強(qiáng)。

2.3.5 清水混凝土的養(yǎng)護(hù)

第一，帶模養(yǎng)護(hù)72h，讓混凝土增強(qiáng)強(qiáng)度和色澤一致；第二，清水混凝土的結(jié)構(gòu)用霧狀噴水保養(yǎng)，可通過噴霧器保養(yǎng)；第三，清水混凝土結(jié)構(gòu)還可采用自動噴淋裝置進(jìn)行噴淋，即將自動噴淋頭設(shè)置于距墻體上口的橫向30cm 的位置，各噴淋頭之間的距離為50cm，連接噴淋供水管線并根據(jù)維護(hù)時(shí)間的需要有專人進(jìn)行供水維護(hù)。

3 工程施工質(zhì)量管理措施

3.1 安全防護(hù)措施

（1）在基礎(chǔ)混凝土的澆筑過程中采取各種安全防護(hù)措施；（2）混凝土輸送泵的操作員應(yīng)持證工作，振搗器須安裝漏電保護(hù)裝置，電源線路應(yīng)定期檢查，以防損壞，作業(yè)時(shí)戴絕緣手套、穿高筒式絕緣膠鞋；（3）混凝土泵啟停泵送混凝土之前，操作人員應(yīng)離出口軟管有一定的安全間距，操作人員不允許滯留于出料口以下。出料軟管不應(yīng)埋入混凝土內(nèi)部。

3.2 鋼筋工程的建設(shè)要點(diǎn)

（1）鋼筋綁扎時(shí)，將扎絲扣壓在墻體上，以防在扎絲頂模的后絲頭上出現(xiàn)銹點(diǎn)；（2）墊塊前面扎絲易貼模且需要絲頭在墊塊后面，降低扎絲觸摸概率；（3）由于清水混凝土對拉螺栓較多，在鋼筋綁扎的過程中，盡可能讓開螺栓孔；（4）單面模板裝設(shè)完畢，對拉螺栓穿孔過程中，因局部鋼筋遮擋螺栓孔位會人為調(diào)節(jié)鋼筋，有使得結(jié)構(gòu)水平方向鋼筋扎絲松脫，給鋼筋貼模帶來了潛在危險(xiǎn)，因此當(dāng)模板單面拉螺栓打孔時(shí)，應(yīng)對鋼筋質(zhì)量進(jìn)行復(fù)核；（5）若出現(xiàn)墊塊丟失，導(dǎo)致鋼筋貼模出現(xiàn)問題時(shí)，當(dāng)不能再綁塑料墊塊時(shí)，可將墊塊塞水泥砂漿中替代；（6）傳統(tǒng)塑料墊塊存在強(qiáng)度不高，施工時(shí)容易脫落和錯位等問題，而水泥墊塊清水施工時(shí)存在諸多不便和效果差等問題。保護(hù)層墊塊的擺放間距，墻體間距600*600mm 梅花排列，立柱間距450*450mm 梅花排列；（7）清水混凝土中鋼筋保護(hù)層的厚度大于普通混凝土，達(dá)到30mm，但保護(hù)層的增加必然會加重混凝土的裂縫。為此，采取了加裝φ8@200 抗裂鋼筋的方法（縱橫向均加）。

3.3 模板工程的施工要點(diǎn)

（1）用完電動扳手以后，工人用手動扳手?jǐn)Q緊螺栓，等工人擰緊螺栓感覺符合要求時(shí)，人工又多擰動一半，從而達(dá)到最好的效果；（2）墻體下方2/3 高度內(nèi)對拉螺栓用鋼墊片+雙螺母固定，由于混凝土振搗時(shí)螺母有脫扣現(xiàn)象；（3）清水模板之間PVC 頂管下料必須精確，長度必須符合設(shè)計(jì)要求，因結(jié)構(gòu)幾何尺寸必須依靠其控制；（4）冷縫處須貼塑料布以防污染清水混凝土墻的成品。

3.4 混凝土工程的建設(shè)要點(diǎn)

（1）查看混凝土坍落度；（2）澆筑點(diǎn)設(shè)置振搗棒以確保澆筑過程中混凝土已被初步振搗完成且骨料和漿液黏結(jié)飽滿；（3）振搗過程中，振搗棒下部的棒間距離為300mm，采用分層振搗的方式，其厚度約為400mm，以確保相鄰混凝土層之間的緊密結(jié)合，振搗棒的插入深度位于新老混凝土交界面以下100mm。為了保證精度，可以用夾子進(jìn)行標(biāo)記。

4 結(jié)語

以海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)與健康研究中心科研大樓項(xiàng)目為背景項(xiàng)目，結(jié)合其特點(diǎn)、難點(diǎn)，開展勁性清水混凝土施工工藝的研究與實(shí)踐。實(shí)踐證明，清水混凝土施工中模板體系、模板安裝和混凝土澆筑各道工序?qū)罄m(xù)施工步驟均有影響。所以，在建設(shè)過程中對每個困難進(jìn)行合理優(yōu)化至關(guān)重要。同時(shí)只有把各道工序按規(guī)定保質(zhì)、保量地進(jìn)行，才能夠保證清水混凝土的順利進(jìn)行并取得理想的成果。