陳東虹 (安徽醫科大學,安徽 合肥 230032)
某大學教學樓工程主要應用于教學,教學樓的主體結構的形式為框架結構,地下2層,地上20層,教學樓總高度100.3m。教學樓外墻面為清水混凝土飾面,裝修大氣豪華,教學樓內部設備齊全。教學樓的框架結構和外墻全部用清水混凝土施工。
清水混凝土施工技術為鋼筋混凝土的施工新工藝發展重要課題,清水混凝土施工涉及到鋼筋工程、混凝土工程施工、模板施工、施工養護等多個方面的綜合性的施工技術。文章就以下幾個方面對清水混凝土的施工技術進行闡述。
清水混凝土主要是指現澆工藝一次成型,以混凝土自然表面作為最終完成面(裝飾面),通過混凝土本身的質感來體現建筑效果。清水混凝土主要應用在博物館、體育場館、航站樓、車站、碼頭等一些公共的建筑中,近年來我國災后的重建工作全面的開展以及城市化的進程不斷加快,大量的公共建筑新建以及翻修工作正在全面展開,這樣就為清水混凝土在建筑工程中的使用提供了很大的空間,因此清水混凝土施工工藝也就成為了建筑工程領域的一個熱點。
根據國內施工和設計單位的實際工作經驗,參考清水混凝土相關質量標準,結合本工程施工的技術特點,本工程混凝土質量控制標準如下:①達到普通的混凝土質量控制標準;②清潔,光澤統一;③混凝土表面沒有明顯的氣泡,沒有黑斑以及沙帶,表面只雪涂料和罩面便可以達到高級抹灰質量控制標準,不需要裝飾或粉刷;④施工模板的接縫和施工縫處沒有漏漿、錯臺以及掛漿等現象,軸線要通直,尺寸要準確;⑤棱角要方正,線條要順直;⑥對拉螺栓、模板接縫以及施工縫的留設需要有一定規律性;⑦混凝土表面要平整、清水。
清水混凝土鋼筋工程施工過程中,首先,要確保施工鋼筋質量,要進行嚴格的質量控制,鋼筋工程是隱蔽工程,如果鋼筋一旦出現問題易造成整個的工程質量出現問題;其次,要注意鋼筋表面的的清潔和除銹,清理完后鋼筋表面以后是鋼筋的焊接,一般在焊接鋼筋的底部墊一個金屬板,這樣可避免由于進行焊接時掉落的焊渣導致混凝土的表面出現麻點;梁板鋼筋施工,梁板鋼筋安裝的時候需要嚴格管理,鋼筋綁扎絲必須向內彎折,不得接觸模板,嚴禁綁扎絲外露銹污清水混凝土表面。一定不要在模板上對鋼筋拖拉,以免造成清水混凝土模板的損傷。
由于清水混凝土是結構和裝飾功能的合二為一,外表就沒有普通的混凝土表面上的裝飾材料等保護層,這樣清水混凝土的外表就要長期的裸露在空氣當中,受到日曬、霜、雨、風、雪的侵蝕以及其他的化學腐蝕作用,很容易導致清水混凝土的結構表面發生碳化和污染,進而引起鋼筋的腐蝕,降低結構的耐久性和可靠度。這樣也就要求注意鋼筋保護層厚度的把握,在確定鋼筋安裝的保護層厚度時,一般要在鋼筋上穿上混凝土的或者塑料的墊塊,但是墊塊的顏色應該與清水混凝土本身的顏色一致。
鋼筋保護層厚度的確定,根據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002),可知板、墻、殼中分布鋼筋混凝土的保護層厚度最小值不應小于表1中的要求;梁、柱中構造鋼筋以及箍筋混凝土的保護層厚度最小值不應小于15mm。

板、墻、殼中分布鋼筋的混凝土保護層最小厚度及允許偏差 表1
說明:板、墻、殼中分布鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于10mm。
清水混凝土施工的重點是表面的整潔,要求也相當的嚴格,模板的設計和施工是保證這一要求的直接的也是最重要的技術環節,因此模板的設計和施工是清水混凝土的施工成敗的關鍵所在。施工單位要嚴格監督清水混凝土模板的施工質量。同時,模板施工也并不是一蹴而就的,要有針對性,對于不同的結構形式要采取不同的措施。但是目的只有一個,那就是要保證清水混凝土的外觀美觀整齊和結構穩定。就該工程而言,在框架結構中,清水混凝土模板設計要著重解決梁、柱節點方正問題。
4.2.1 模板設計和施工的原則
①結合工程特點、質量要求,以構造應簡單、支拆方便為原則選擇和設計模板。
②模板的設計要充分考慮到梁柱接頭的方正以及混凝土表面的平整,確保梁柱接縫處嚴密不漏漿。
③模板施工時認真仔細測出定軸線的位置,確保軸線的通直以及定位準確,且合理設置施工縫。
4.2.2 模板選材
清水混凝土的施工重點是混凝土表面質量,因此清水混凝土模板設計必須高度重視模板材料的選擇。工程的實踐表明,模板的材料采用鋼板或者覆膜木膠合板時,施工完成的混凝土的表面質量比較好些,所以清水混凝土的模板材料應該優先選用鋼板或者覆膜木膠合板。
4.2.3 模板拼縫的處理
為了保證清水混凝土結構表面美觀平整,就必須對模板拼縫進行處理,做到拼縫處不漏漿。拼縫一般采用采取構造式的拼縫(圖1)和膠拼式拼縫(圖2)。
4.2.4 框架結構梁柱節點設計
清水混凝土的框架模板設計難點是梁、柱節點的設計(圖3)。首先在施工時將柱的模板分為兩部分來安裝,分為上下兩部分,但是要處理好接縫,防止露漿,然后再進行整體現澆。在拆模時先拆上層的模板,但要保留頂部,作為梁柱澆筑的接觸部分,下柱全部拆除。此外,在梁柱澆筑時,準確的把握施工縫留置的位置,要保證施工縫在接縫處平整的過渡,并在上柱的模板上留出“三角米厘條”,這樣便形成裝飾線,同時又可以把梁柱的施工縫藏在“裝飾線條”當中;最后,澆筑完混凝土后,把“三角米厘條”拆除,并作勾縫處理,效果十分理想。
4.2.5 清水混凝土裝飾縫模板的設計和施工
4.2.5.1 明縫模板的設計和施工
明縫是施工在清水混凝土外墻表面的,是一個凹下去的長槽,是對清水混凝土結構整體的分塊處理,是一種藝術效果的裝飾。現代建筑講究對稱效果,明縫的施工要符合對稱的原則,并且建筑豎向的明縫要依據建筑結構的整體形式來確定明縫的位置。一般明縫的設計尺寸是10mm深、20mm寬。總的來說要把握線條平整光滑和順直。
明縫施工是模板采用塑料條。將塑料條加工成斜角企口的形狀,并在明縫條表面涂抹黃油或者脫模劑,這樣便于明縫條與主體的脫離。
4.2.5.2 禪縫模板的設計和施工
禪縫和明縫其實是同一個性質的,都是清水混凝土表面的一種裝飾施工,不同的是禪縫是一種更美的造型設計。禪縫可以表現出一種韻律感,禪縫的施工也是由模板形成的,它比明縫的模板拼縫更為復雜。在模板施工時,首先應該在禪縫處用海綿條密封,且在模板的切邊的部位刷上2遍以上的封邊漆,然后,應用特定的打膠工具在模板拼接處的背面打上膠,然后封閉表面,再用工具壓實,最后釘牢貼膠的帶紙。
4.2.6 清水混凝土模板拆除
模板拆除一定要在結構的混凝土強度達到設計要求時才進行。模板拆除的順序要按照模板的設計要求來進行,應該將模板輕輕的撬離混凝土表面,一定要在確認了模板和混凝土的結構之間沒有任何的連接之后,才可起吊模板,并且不能撞擊到混凝土的成品。

圖2 膠拼

圖3 梁柱板模板支撐設計

圖4 明縫模板施工

圖5 禪縫模板施工
剛度是控制清水混凝土模板設計的關鍵,因此在模板設計時,要充分計算清水混凝土各構建的受力和變形,進而的出模板的所需剛度,依據計算數據和施工經驗,最終得出在標準荷載作用下要保持結構平整的清水混凝土施工的模板設計方案。
混凝土的澆筑是清水混凝土施工過程中的關鍵和核心環節,其澆筑水平是清水混凝土的外觀質量、表面光滑平整的保障。為了確保混凝土的外觀質量,使其表面光滑平整,要嚴格按步驟澆筑混凝土。同時,晴天是清水混凝土澆筑施工的最好選擇。因為雨天雨水會在混凝土澆筑時進入混凝土,這種非人為的情況很難避免,雨水一旦進入混凝土的澆筑,就相當于在澆筑時加水影響混凝土配合比,導致結構露沙,影響清水混凝土美觀,以及結構的質量。所以清水混凝土澆筑要避免雨天施工。
混凝土澆筑步驟:
①澆筑時混凝土要分層下料,分層振搗(分層厚度宜為4000mm左右),用分層標尺干來控制混凝土澆筑的厚度。
②每層下料以后要及時振搗,使用60HZ振搗棒振搗(第一層的混凝土振搗時間小于20s),以免過振跑漿,余下各層混凝土振搗時間要超過30s,快插慢拔進行振搗,同時振搗棒插入深度應穿過被振搗層50mm。
③澆筑梁、板時,可應用“趕漿法”進行振搗,即先澆筑梁,依據澆筑梁的高度分三層澆筑,當澆筑到板底的位置再和板的混凝土同時澆筑。
由于混凝土具有泌水性、模板有漏漿現象以及混凝土的含氣量比較大,故混凝土的表面局部一般會有小氣泡、砂帶等缺陷,拆除模板后要立即清除混凝土表面上的浮漿以及砂子,采用強度等級相同或者品種相同的水泥制成漿體,批嵌缺陷的部位,硬化以后,再用細砂紙把整個結構構件的表面打磨光潔,再用水把表面沖洗干凈,確保構件表面沒有色差。
夏季清水混凝土施工養護要在進行清水混凝土強度達到一定要求可以拆模的時候,切記不要用冷水對混凝土表面進行噴灑,冷水噴灑會導致清水混凝土表面形成嚴重的裂縫,影響施工質量。
冬季進行施工養護,要注意以下幾點:①在清水混凝土表面要涂刷保護液進行保護,并且要在混凝土表面覆蓋保溫材料;②缺角是冬季清水混凝土施工工程中最易產生的問題,缺角影響了清水混凝土的結構功能以及外觀效果,當缺角損傷較小的時候,可對缺角處清刷,再進行簡單修補;當缺角損傷較大時,要先對缺角處進行徹底清除,再用相同色澤的清水混凝土進行修補,最后用細砂紙將修補過的部位進行打磨,從而使其表面光滑。
有實驗證明,隨著混凝土的初凝以及硬化,混凝土內部的水分會不斷蒸發,脫離混凝土主體,那么混凝土內部的一些鹽類會隨著水分的蒸發而析出混凝土,等鹽分凝結后,會附著在混凝土表面,呈現出一片片的白色物體,影響清水混凝土的美觀,進而影響整體工程效果。因此,在清水混凝土的澆筑完成時,就要采取措施對混凝土進行養護,注意水分的保持,防止水分的揮發,對結構及時進行保溫保水的養護。
文章結合工程實例,研究了清水混凝土各個施工部位的施工技術以及清水混凝土結構之中一些構造的精心設計,深入了解和總結了清水混凝土設計以及施工技術。清水混凝土是特種的混凝土,所以在清水混凝土施工要特別注意施工過程的技術管理以及施工完成后的質量控制,要及時處理好隱蔽工程的施工問題,保證整體施工質量;同時,清水混凝土的施工也是一個包含諸多的工序以及諸多要點的施工體系,所以我們要仔細研究,認真學習和總結,只有這樣清水混凝土的施工水平才能獲得創新和進步。
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