免裝修混凝土施工技術在水利水電項目中的應用

李詠梅 肖燦明

（(1.四川水利職業技術學院，四川 崇州 611231) （2.中國水利水電第五工程局有限公司，成都 610066）

隨著綠色建筑的客觀需求，免裝修混凝土施工技術已不再局限于工業與民用建筑中的應用，在水利水電工程項目的廠房、閘墩、墻面等部位也逐漸嘗試使用。免裝修混凝土即清水混凝土，是直接利用混凝土成型后的自然質感作為飾面效果，一次成型不做其他任何外部裝修。

1 免裝修混凝土的施工工藝

1.1 施工工藝流程

免裝修混凝土施工工藝流程如下圖。

圖1 免裝修混凝土的施工流程圖

1.2 工藝操作要點

1.2.1 模板施工

為確保清水墻澆筑外觀效果，模板施工工藝至關重要，模板配置常采用后移式加強型懸臂模板或平面大模板，主要用于邊墻、上下游墻、尾水閘墩、橋機承重墻以及下游擋水墻部位；懸臂模板采用鋼材制作，主要用于室外大面、直面等部位。模板支架要有足夠的強度、剛度和穩定性，以保證在模板安裝和混凝土澆筑前后模板不變形、扭曲。模板的架設應使混凝土表面上的接縫應橫平豎直，表面之間的接縫應平滑。模板安裝完畢之后，應及時對模板的體型進行復測，以確保結構體型能夠符合規范要求。水利水電工程中免裝修混凝土在對永久外露面層間縫處理時，為了確保形成良好的視覺效果，一般采用設置水平明縫的方式：施工前根據混凝土的分層高度預先在大模板面板上下緣各安裝一道L25×3 或L30×3 的等邊角鋼以形成止漿條，此時要求鋼筋的設計保護層厚度不宜小于5 厘米。

1.2.2 混凝土施工

（1）配合比設計

免裝修混凝土的初步配合比設計、實驗室及施工配合比調整是混凝土質量的關鍵，其主要參數包括水灰比、砂率、單位用水量、水泥及骨料的用量、外摻料及外加劑的摻量等。配合比設計時以骨料的技術要求、膠凝材料的標號、拌合物的工作性能、強度、耐久性等為指標，通過觀察混凝土的泌水情況確定保水性；根據施工的運輸及現場條件需求檢查坍落度，通過混凝土的抗壓強度實驗檢驗混凝土的初步配合比；同時應根據原材料試驗結果確定外加劑型號和摻量，混凝土摻加引氣類外加劑時，其表面氣泡對外觀飾面效果的影響應做專門驗證。同一視覺范圍內需要采用兩種級配的混凝土時，其配合比設計應保證混凝土外觀顏色相統一。

（2）拌和與運輸

免裝修混凝土拌和前，應現場測定砂石材料的含水量，根據現場測定結果確定混凝土拌和用水量，以保證混凝土的配合比一致性。免裝修混凝土的拌和時間比普通混凝土需延長半小時左右，拌合物工作性能應符合規范要求，即和易性、保水性、粘聚性均良好；拌和物結束拌和到入模時間不宜超過一個半小時，同時塌落度一個半小時經時損失值應小于30 毫米。運輸時，需根據結構體型、施工條件、施工強度、技術要求等選擇混凝土輸送泵、門機、塔機、纜機等方式輸送入倉，同時保證連續、均勻施工。

（3）混凝土澆筑

免裝修混凝土在澆筑倉位體積較大時采用臺階法鋪料，澆筑倉位體積較小時采用平鋪法鋪料，每層鋪料厚度為30 至50 厘米；平倉、振搗方式以人工手持鐵锨平倉搭配振搗器振搗，通常在鋼筋分布較密、模板及儀器埋設附近的地方采用人工平倉，入倉后配合電動高頻振搗器按梅花型進行插入式振搗。振搗時注意小體積結構及細部構造周圍采用小直徑振搗器，大體積形體及結構采用大直徑振搗器振搗，倉面頂部預留部分采用平板振搗器振搗，澆筑過程中注意不要產生混凝土的過振、漏振，同時嚴格控制澆筑時間并保證澆筑的連續性，若超過間歇時間則需即刻停止澆筑。

（4）混凝土養護

免裝修混凝土澆筑收倉十至十二小時后，開始對混凝土表面進行養護；高溫季節表面采用花管流水養護，永久面采用花管灑水養護，養護時間為混凝土的齡期或上一倉混凝土覆蓋；高溫時期制冷混凝土澆筑成型初期，采用隔熱材料覆蓋其表面以防止混凝土吸熱升溫引起內部水分過量蒸發；低溫時期混凝土澆筑完畢后，在采用保溫材料覆蓋其表面以防止混凝土受凍開裂。

（5）細部及外觀處理

水利水電工程建筑物擋水要求較高，不允許有滲水情況出現。根據實際情況，混凝土施工縫面處理宜采用高壓沖毛機進行處理，以微露粗砂為準，其中對沖毛效果不好的地方輔以人工鑿毛，并對倉內積水進行排除。此外，結構縫、施工縫處的止水處理也是水利水電工程擋水建筑物混凝土施工的關鍵控制點：止水片應在混凝土澆筑前采用專用止水圍檁固定以確保不偏心；止水銅片附近宜采用一級配混凝土澆筑配以小型振搗器振搗密實，若其周圍有大粒徑骨料則需人工進行清除；橡膠止水安裝時，采用專用支托卡具進行加固，避免其扭結、偏移。由于水利水電工程施工環境復雜，為使得免裝修混凝土顏色長久保持、墻面整體美觀，確保已成形混凝土的保鮮性、耐久性，必要時可對混凝土表面進行統一保護處理，處理方式為免裝修混凝土保護劑施工。

1.2.3 鋼筋施工

免裝修混凝土中的鋼筋施工按相關規范要求制作、安裝。鋼筋連接主要采用手工電弧焊及直螺紋套筒的方式進行，焊接施工按有關規范要求施焊；現場直螺紋接頭安裝時要求拼接完成后套筒每端不得有一扣以上完整絲扣外露。

2 免裝修混凝土的質量控制

2.1 混凝土澆筑分層

免裝修混凝土澆筑時可根據施工季節、部位及入倉強度制定澆筑方法：入倉體積較大的倉位可選用兩至三米寬的臺階進行臺階法澆筑；入倉體積較小的倉位則可選用平鋪法進行澆筑。冬季施工時氣溫較低，坯層厚度約為50 厘米；夏季施工時氣溫較高，為加快坯層覆蓋速度以防止因澆筑強度低而出現施工坯層線，分層厚度約為40 厘米。

2.2 混凝土振搗

免裝修混凝土初搗采用大直徑振搗器，振搗均勻有序，振搗點間距約60 至70厘米，振搗棒頭插入下一坯層內5 厘米，振點距模板邊緣距離控制在20 至30 厘米。振搗時要求“快插慢拔”：第一次振搗時間控制在半分鐘左右，以混凝土不出現明顯下沉、表面無產生氣泡且開始出現浮漿為止。免裝修混凝土為減少表面氣孔數量、避免超直徑氣泡的產生，其對靠近模板面30 至50 厘米范圍內的混凝土較普通混凝土增加了復振工序：即混凝土初搗完畢后，根據不同外部環境和需求進行再次振搗。復振等待時間可根據氣溫、坍落度、級配可適當調整，通常冬季等待半小時左右、夏季等待十五分鐘左右；若采用大直徑振搗器復振，復振點間距應控制在50 厘米左右，振搗棒棒頭距模板邊距離以25 厘米為宜；為了滿足免裝修混凝土抗凍性的要求，澆筑倉中間區域應按混凝土表面浮漿控制的方法進行振搗，使含氣量控制在5%左右。

2.3 模板拆除和維護

模板拆除時，可適當延長免裝修混凝土的拆模時間以減輕拆模時對混凝土表面及棱角的破壞；同時，采取在模板與墻體間加塞木方等保護措施，盡量避免使用重錘敲擊模板或撬動模板；大模板拆除前應先松開模板間的螺栓和拉桿，待模板與墻體完全脫離后方可按順序起吊模板。夏季施工時為使模板面溫度和混凝土入倉溫度一致，可利用灑水降溫等方式對混凝土模板面進行溫度控制；澆筑過程中若模板表面黏有混凝土灰漿應及時擦除，并重新涂抹模板脫模劑以保證模板工的質量。

3 免裝修混凝土在水利水電項目中的應用

中國水電五局嘉陵江亭子口水利樞紐施工項目在廠房左邊墻、發電機層以上上下游墻、排架柱及尾水閘墩等部位采用了免裝修混凝土施工工藝。從實施結果看，通過對免裝修清水混凝土施工工藝的研究及應用，使電站廠房邊墻（安I、安Ⅱ）、發電機層以上上下游墻、EL.392 以上橋機承重墻及尾水閘墩等部位混凝土外觀質量達到了免裝修混凝土的效果，實現了免裝修混凝土的全年施工，免裝修混凝土面積達37770m2。免裝修混凝土施工工藝在亭子口電站廠房工程中的應用表明，采用免裝修混凝土施工技術可一次性達到混凝土外觀質量要求，降低缺陷處理工作量，節省勞動力，使亭子口廠房工程降低施工成本約447 萬元，使得1#、2#機組實現了分別提前5 個月、8 個月投產發電的目標。

在嘉陵江沙溪航電樞紐施工項目中，發電廠房安裝間采用了三面垂直免裝修混凝土墻結構，發電廠房上游面采用了垂直免裝修混凝土墻、下游面采用框架結構，發電機層、水輪機基層均采用四面免裝修混凝土墻結構，免裝修混凝土墻約11400m2；廠房閘墩為混凝土墩式結構，垂直免裝修混凝土墻面約3200m2。通過對免裝修混凝土施工工藝的應用，使電站廠房安裝間邊墻、下游墻及尾水閘墩等部位混凝土外觀質量達到了免裝修混凝土墻的效果，免裝修混凝土面積達14600m2。通過對沙溪航電工程現場的深入研究，免裝修混凝土施工將特制平面大模板拆除與安裝工序時間縮短到2.5 天一層，大大提高施工速度，加快了工程建設，提前2個月實現了首臺機組投產發電的目標。

4 結語

隨著免裝修混凝土施工技術在水利水電項目中的廣泛應用，其區別于普通混凝土的特點如不抹灰、不裝飾、不涂料等使其成為了名副其實的綠色建筑材料。與此同時，免裝修混凝土的特點也成為提高混凝土施工速度、加快混凝土工程進程、降低混凝土成本造價的優點，它在水利水電項目施工中帶來的社會效益、經濟效益顯而易見，值得不斷推廣和應用。