清水混凝土窗套的一體化施工

李克領

廣西建工集團第三建筑工程有限責任公司 廣西 柳州 545002

清水混凝土屬于建筑業十項新技術中重點推廣的新技術體系，國內近年來在清水混凝土建筑方面發展較快。清水混凝土建筑以其固有的厚重、大氣、耐久性等特點[1-2]，逐漸為人們所接受，清水混凝土建筑施工強調“點、線、界、面”的要求。清水混凝土構件中最有表現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，設計成喇叭口式窗套，施工難度大，施工質量不易控制。本文對窗套施工技術攻關進行總結，采用一體化整體成形的施工方法，完成效果良好，施工質量符合清水混凝土驗收規范的要求，可操作性非常強。

1 施工方案

在施工準備階段，對窗套的造型、尺寸、定位點等進行放樣，放樣的內容包括模板的加工尺寸、拼接以及加固體參數的確定等，再根據放樣加工模板并配置加固體系的構、配件。在實施過程中，按照設定的順序，先支設窗套部位外墻外側的模板，再綁扎鋼筋，隱蔽驗收合格后封閉外墻內側、內墻外側模板及窗套底部的模板，最后安裝窗套內部的模板。窗套內部模板又分為直接成形模板和過渡輔助模板，先安裝直接成形模板，再根據直接成形模板之間相對位置的關系安裝過渡輔助模板。窗套模板安裝完成后即可安裝內墻內側模板，形成整個窗套模板體系，并根據窗套構件轉折的實際情況留設澆筑口，最后使用新型模板體系進行加固，形成一體化造型窗套模板體系。模板體系安裝完成后，根據設定的澆筑順序澆筑混凝土，最終一次成形清水混凝土窗套，整個施工過程嚴格按照清水混凝土施工工藝的要求進行。

2 施工工藝及要點

2.1 施工工藝流程

整體流程：定位放樣→模板加工（同時配置模板加固體系構、配件）→外墻外側模板、內墻內側模板安裝→鋼筋綁扎→窗套內部模板安裝→隱蔽驗收→外墻內側、內墻外側及窗套外部模板→加固模板→按照設定順序澆筑混凝土→模板拆除。

由于窗套部位為雙墻結構，模板數量較多且間距較小，包括外墻內外兩側的模板、內墻內外兩側的模板、窗套外部的模板、窗套內部的模板，模板體系比較復雜，其安裝的流程為：外墻外側模板及內墻內側模板安裝→窗套內部模板安裝（包括直接成形模板和輔助過渡模板）→外墻內側、內墻外側及窗套底部模板安裝。

2.2 操作要點

2.2.1 定位放樣

為保證模板加工安裝的精度，在施工前先對窗套進行放樣，放樣的內容包括定位點的坐標、模板的尺寸、模板拼接的角度、加固點的布置位置等，這些信息是否準確，將直接決定加工出來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行分解拆割劃分，采用CAD軟件進行放樣，放樣的結果以立體圖截圖的形式表示。考慮到施工操作需要，將每一小塊三維模型，轉換成模板排布CAD圖、螺栓孔排布CAD圖，由于對拉螺栓孔按墻邊斜邊線排布，每塊模板上的對拉螺栓孔都是無規律分布的，所以對每塊模板上的對拉螺栓孔都要定位。

2.2.2 模板加工和配置模板加固體系配件

1）通過性能和經濟性的對比可知，模板采用仿維薩板，該板材表面采用優質的涂料覆膜，吸水性小，板材密實、加工性能好，可根據需要對斷面進行切割處理，打孔成形準確，無毛刺現象，也不會出現擴孔現象。模板加工采用大型45°精密臺鋸，保證模板加工的精度，并對相交部位的模板根據相交角度的大小進行倒角處理，確保模板拼接嚴密。

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，同時適應非直角轉角部位模板的加固，采用新型的模板加固體系，使用專用的C形內楞和組合鋼外楞，C形內楞可以與模板嚴密拼合，組合外楞可以與內楞很好地協同工作。對于容易出現高低差的模板拼縫部位，采用鍍鋅導軌片拼接，確保清水混凝土成形的平整度。內外模板使用新型三段式對拉螺栓加固，對拉螺栓結合專用的預埋套管，確保螺栓孔部位成形美觀。對于非直角轉角部位的側模加固，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

窗套部位為雙墻結構，操作空間偏小，施工中應嚴格按照設定的安裝順序安裝模板。具體的安裝順序：外墻外側模板和內墻內側模板→窗套內部模板→外墻內側、內墻外側及窗套底部模板。

1）外墻外側的模板一般作為基準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部模板安裝的依據。內墻內側的模板同步安裝，安裝完成后同樣作為窗套內收口或者內開口模板安裝的依據。

2）按照外墻面板上彈出的窗套模板的內邊線安裝窗套內模，窗套內模直接決定窗套的成形尺寸和成形的質量，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生錯位現象。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，以達到調節縫的目的；陽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角接縫處滲出，一側的模板端與另一側模板面的結合處需貼上密封條，以防漏漿。窗套內模按照成形作用分為直接成形模板和過渡輔助模板。直接成形模板合模形成窗套內部空間輪廓，直接與混凝土接觸，最終塑造出尺寸規整的窗套結構，其安裝精度要求較高，是窗套模板安裝的關鍵環節。過渡輔助模板則固定在直接成形模板的內部，其作用是支撐不同轉折面，在不同轉折面之間形成穩定體系，確保窗套內模在混凝土澆筑過程中不發生變形。過渡輔助模板與直接成形模板在轉折線處拼接，過渡輔助模板也相互形成穩定體系，并固定在大尺寸、穩定性好的外墻外側模板或者內墻內側模板上，與直接成形模板共同組成空間穩定體系。

3）外墻內側、內墻外側及窗套外部模板：這部分模板位于外墻和內墻之間，同時也是窗套外側模板，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側和內墻外側的模板結合在一起安裝，將外墻內側、內墻外側和窗套外部的模板先組合成一個模板組件，考慮到窗套部位外墻和內墻之間的間距一般較小，窗套外側的模板尺寸較小，施工中將組裝成的模板組件按照外墻內側模板以及內墻外側模板的要求予以固定，最終形成窗套外部的模板。

4）在模板拼接過程中，應根據窗套造型的不同預留適當的澆筑口，澆筑口一般留設在鄰近結構轉折處不顯眼的地方，便于后期處理，對觀感不會造成大的影響。

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，施工中在構件四周一定的范圍外搭設架體，作為模板定位的依據，定位完成后與模板加固體系連成一體，增強模板體系的整體穩定性。

清水混凝土窗套成形要求較高，鋼筋及預埋件安裝完畢后要進行全數檢查，如果采用常規的合模方法，在加固過程中很容易出現鋼筋偏位導致保護層得不到保證、預埋件位移等情況。為防止類似情況的發生，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量的一側模板，該側模板安裝穩固后，檢查模板和鋼筋的相對位置以及對拉螺栓套筒的有效性后，方可安裝另外一側的模板。對于窗套部位外墻、內墻、窗臺板等單個構件的模板和整個模板體系的關系，一般是先加固細部，按照單個構件單個加固，再統一加固成整體。

清水混凝土窗套構件尺寸變化大，且不是規則的直上直下的結構，我們充分利用外楞為多孔組合鋼板的特點，轉角部位結合鉤頭螺桿的使用，確保轉角模板加固的牢固。對于規則的直角轉角小截面墻柱，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

為保證混凝土良好的工作性能，經過多次的對比和試驗，施工中采用自密實混凝土，并對混凝土的配合比進行檢驗，確保混凝土能較好地充滿模板。同時，為了減少混凝土表面的氣泡，對自密實混凝土采用小型振動棒進行適當的振搗，確保在減少氣泡的同時不造成混凝土的分層，通過試驗確定合理的振搗時間，確定后作為技術交底的一項內容向混凝土澆筑工人進行交底，避免出現少振或過振的現象。

為保證清水混凝土的養護效果，同時做到成品保護，施工中采用毛氈包裹混凝土表面，然后噴水養護，養護周期不少于14 d，對于外露的棱角和線條采用釘木條的方式進行保護。

考慮到構件尺寸偏小且轉折較多，選擇合適的脫模劑非常重要，脫模劑應滿足混凝土表面質量的要求，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，同時不污染模板。經過樣板制作階段的反復試驗，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 施工質量控制

1）由于窗套結構是異形的清水混凝土構件，尺寸精度要求高，放樣應嚴格按照設計圖紙提供的定位點和尺寸信息進行放樣，為模板加工提供準確的數據。

2）模板進場后逐塊驗收，質量稍有瑕疵的模板用于非重要部位，窗套外墻外側模板、內墻內側模板和窗套內部直接成形的模板必須是經過嚴格驗收后的模板，確保清水混凝土表面的成形質量。

3）考慮到窗套部位喇叭口窗臺板轉折隨意，與內外墻的交界角度也比較隨意，加工好的模板板塊應根據和相鄰板塊的交界關系進行倒角處理 ，以保證模板拼接成形角度準確。

4）嚴格按照設定的位置對模板進行打孔處理，打孔采用精密臺鋸進行，發現與混凝土直接接觸一側打孔周邊有破損，應及時更換，避免在對拉螺栓部位出現質量缺陷。

5）作為定位參照和加固支撐的外部支架應保持穩定，支架底部應進行硬化處理，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）模板加固嚴格按照設定順序進行，局部加固完成后應先驗收，合格后方可進行下一步的加固工作，防止由于細部加固不到位而在整體加固過程中出現移位、松動等質量問題。

7）在窗套部位外側模板合模前應進行全數隱蔽驗收，包括鋼筋保護層墊塊、預埋件、對拉螺桿套管及堵頭安裝等，防止清水混凝土表面出現質量缺陷。

8）按照設定的澆筑順序澆筑混凝土，并對混凝土進行適當的振搗，按照試驗確定的時間進行振搗，既要確保模板充滿混凝土，又要保證不出現過振而使得混凝土出現離析。

9）拆模過程要細心，不能強拆硬撬，防止邊角崩角，并及時對陽角釘木條進行保護，拆模后表面覆蓋棉氈淋水養護。

4 結語

鑲嵌于清水混凝土建筑外墻的窗套是線條和轉折面的交界點，成形的質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“外大內小”和“內大外小”2種形式，總計施工窗套面積逾1 500 m2、逾200個窗套均達到清水混凝土質量驗收的標準，施工完成效果較好。

該技術是在清水混凝土施工技術的基礎上產生的，延續了清水混凝土施工嚴謹性的一貫要求，體現了施工精細化的標準，整個施工過程中的每個環節都有相應的檢查要求，對質量有較好的保證，費用也相對經濟，值得在同類工程中研究和推廣。