陰刻字清水混凝土技術研究

張樂

（中鐵十六局集團城市建設發展有限公司，北京 100018）

1 工程概況

金宇集團生物產業園位于呼和浩特市經濟技術開發區沙爾沁工業園區，總占地面積達446633.33m2，圍墻總長度2658m,圍墻東北角位于園區主要道路十字路口，采用清水混凝土墻，墻高3.1m,長16.1m、厚0.31m,混凝土強度為C30。企業文化墻及企業logo,為達到美觀實用、耐久時間長，墻體顏色為“青銅色”，外側用中、蒙、英3種文字展示園區名稱，并采用陰刻字工藝技術。

2 工藝設計

陰刻字清水混凝土墻施工強調對墻體模板和裝飾字體的深化設計，對模板拼縫、螺栓孔位置、字體位置進行事前排版控制，施工中對混凝土的配合比、外加劑的技術性能進行控制，將預先做好的字模固定在墻體模板內側，使文字裝飾效果與混凝土澆筑過程一體成型，拆模后即達到文字裝飾凹入清水混凝土墻體中的“陰刻”效果。

3 施工方案

陰刻字清水混凝土墻方案設計主要包括排版設計、模板工程設計、支撐加固系統設計、鋼筋工程施工設計、混凝土配合比設計、混凝土澆筑方法和養護方法的選擇、混凝土比表面細部處理等，其中模板工程設計和混凝土配合比設計為重點設計內容。

3.1 排版設計

根據業主提供文字要求對3種文字進行排版設計，使其美觀大方，見圖1。

3.2 模板設計

3.2.1 模板選擇

模板采用15mm厚的優質覆膜膠合板，根據清水圍墻立面尺寸及模板規格，將清水墻立面分成若干1220×2440mm的分區。施工前，根據單塊模板尺寸及字體排版，對其接縫、禪縫、對拉螺栓孔、模板的配制大小等內容進行深化設計，通過材料及工藝的優化，盡量消除模板拼縫、對拉螺栓孔對墻體外觀觀感的不利影響，在保證模板加固強度的同時使其盡量整齊、美觀。

圖1 排版設計圖（單位：mm)

3.2.2 字模設計

字模材料的選擇關系到拆模后字體觀感效果，亞克力材料因其表面光滑、平整、堅固，能滿足在混凝土施工中不被破壞并且易拆模而成為本工程的首選材料。按照字體排版設計，將15mm厚透明亞力克板用CNC數控機床雕刻成所需的形狀，用自攻螺絲釘固定在墻體模板上。拆模時采取“二次拆模法”，即第一次拆模時將亞克力字模留在混凝土墻體內，待混凝土強度達到100%時再取出字模。

3.2.3 混凝土設計

1）水泥：要盡量選用性能穩定、色澤一致的≥42.5等級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，且水泥應為同一廠家、同一品種、同一強度等級。

2）粗骨料：應選用連續級配、顏色均勻、潔凈、孔隙率小、抗風化、堅硬、強度高的粒狀碎石，含泥量＜1%。

3）細骨料：應采用級配良好、孔隙率小、均勻、堅硬、潔凈、抗風化性強的中粗河沙，不得采用海沙，含泥量＜1.5%。

4）粉煤灰：粉煤灰宜選用Ⅰ級，細度≤12%，指標應符合《建設用砂》（GB/T 1596-2017）及相關規范規定[1]。

5）礦粉：7d活性指數≥65%，其他指標應符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 14684-2011）中S95級礦粉的要求[2]。

6）外加劑：宜使用聚羧酸類高效液態減水劑，其質量應符合《混凝土外加劑》（GB 8076-2008）[3]。

混凝土實驗配合比換算成施工配合比后，還需澆筑試塊以觀察其表面顏色，并通過反復調整混凝土染色劑添加量，達到預期的“青銅色”，方可最終確定其各種原材料的配比。

4 施工過程

清水混凝土墻陰刻字施工工藝具體流程如下：基礎抄平放線→模板設計、配制→外側模板安裝→陰刻字模具安裝→綁扎鋼筋→隱蔽工程驗收→內側模板安裝→澆筑墻體混凝土→拆除墻體模板→混凝土養護→拆除混凝土內陰刻字模具→墻體表面修飾→涂刷清水混凝土保護劑。

其中，模板安裝、陰刻字模具安裝為重點內容，是確保清水混凝土墻質量的最重要環節。

4.1 模板支撐系統

清水混凝土模架施工體系一般采用15mm厚的優質覆膜膠合板作為面板，模板外側的雙排腳手架和縱橫加固龍骨及對拉螺栓構成模板的整個支撐系統，其中，5×10mm方管作為豎向背楞，間距300mm,方管與模板采用角碼固定，雙鋼管作為橫向背楞，間距600mm,對拉螺桿采用直徑16mm的高強對拉螺桿，堵頭采用清水混凝土專用堵頭，對拉螺栓及專用堵頭兼有頂模作用。利用腳手架固定模板系統，墻體兩側利用雙排腳手架作斜支撐以免模板傾斜。

4.2 模板拼裝

將有字的外側墻體模板在操作平臺上拼裝成整體，拼裝過程中注意對模板表面及棱角的保護，避免磕碰損壞，因墻體模板組合尺寸（15.1×3.3m)較大，模板拼裝成兩大塊進行整體組合安裝、加固，安裝前必須對拼裝好的模板進行可靠加固以防吊裝變形或損壞。為了便于模板拆除，模板表面應均勻涂刷專用脫模劑，不得漏涂、過涂。

4.3 鋼筋安裝

為保證混凝土拆除模板后無露筋、保護層過薄現象，達到清水飾面效果，需從翻樣、制作、綁扎3個環節層層控制。各種型號鋼筋下料及成型的第一件產品必須通過自檢后生產，鋼筋保護層厚度30mm,采用塑料墊塊間距500mm梅花形布置。鋼筋綁扎時扎絲多余的部分全部向內彎折，以免因外漏造成銹斑。

4.4 字模安裝

將加工好的字模安裝在墻體外側模板內側，為確保文字位置準確，按文字排版圖制作字模定位模板；將字模安裝在定位模板中，用手電鉆將亞克力字模及墻模打孔，采用4×40自攻螺絲釘將字模與模板固定擰緊，要求文字模具緊貼模板，不能留有縫隙，螺絲釘位置應根據字體形狀做細部調整，避免字模自由端過大，用原子灰將字模螺栓開孔處內表面刮平，并用細砂紙打磨光滑。模板安裝時注意保護文字模具，避免磕碰損壞，為保證拆模后混凝土外觀質量。

4.5 安裝墻體內側模板

為便于施工，內側模板采用散拼方式按從下到上、從左到右順序逐塊安裝。

1）對墻基礎進行鑿毛，并清掃墻內雜物；

2）安裝對拉螺栓，將對拉螺栓全部穿過外側墻模，外側用2個螺母初步固定，并將專用堵頭、PVC套管安裝在螺栓上；

3）安裝墻體內側模板，將在外模上初步固定的對拉螺栓穿過內側模板，在內模外側用2個螺母固定，將兩側模板鎖緊；

4）在已安裝內側模板邊緣涂滿硅酮密封膠，并安裝第二塊模板，隨時用線墜或水平尺對模板垂直度進行校正；

5）按此方法將內側模板逐塊安裝完畢，拉通線檢查模板上口的順直度，調整模板拼縫；

6）將模板連接成整體并加固到位，板縫打密封膠，要求對拉螺栓必須全部緊固到位，不能有松動現象；

7）模板安裝完畢后，檢查扣件、螺栓是否緊固，模板拼縫及下口是否嚴密，檢查模板位置是否準確。

4.6 模板拆除

混凝土施工完成后，待達到一定強度將兩側模板及支撐系統逐一拆除，將亞克力字模保留在混凝土中，混凝土表面覆膜養護；當墻體混凝土達到100%強度后，用噴燈將亞克力字?？拒?，抓住字模上螺絲小心將字模取下，取字模時避免破壞字模周圍邊角混凝土；完成后對清水混凝土表面涂刷養護劑即可。至此，陰刻字清水混凝土墻施工完成。

5 有益作用

1）技術效益：將需要體現的文字以“陰刻”的方式凹入清水混凝土墻體中，兼具清水混凝飾面的美觀大方與訂制文字的裝飾、宣傳效果。

2）經濟效益：清水混凝土陰刻字墻面一次成型，美觀、大方，避免了粘貼在墻體外側后期維護、清潔的麻煩；減去了抹灰、粉飾工程濕作業等環節，從而加快工程施工進度，同時減少勞力，降低成本。

3）社會效益：清水混凝土結構一次成型，不用剔鑿、再次抹灰，大大減少了建筑垃圾，有利于保護環境。

6 結束語

綜上所述，清水混凝土是名副其實的綠色混凝土，其結構無需再次裝飾，不再使用涂料、飾面等化工產品，減少大量建筑垃圾，有利于保護環境。同時，陰刻字清水混凝土采用預先安裝字模的方法，解決了傳統清水混凝土飾面單一的問題，既能達到預期效果，也起到了宣傳的作用。因此，其具有較高的技術、經濟和社會效益，可在更多的建筑項目中得到應用。