高層住宅混凝土結構免抹灰節能施工技術研究

王興城 任 秋 顧武生 周 露 李銀垠

我國城市化建設進程持續深化，建筑行業飛速發展，開發建設的工程項目數量與日俱增。據相關調查顯示，住宅工程占整體建筑工程總數的50%以上，且絕大多數都為高層或超高層建筑[1]。通常情況下，我國高層住宅工程多采用的是混凝土短肢剪力墻結構形式，在傳統的高層住宅建筑施工中多采用木模板、膠合板模板結合鋼管支模體系，因體系自身存在強度和耐久性不足、易吸水發生變形、周轉次數少等問題，最終混凝土成型后將存在嚴重的質量缺陷，不僅觀感較差，且存在接縫漏漿以致蜂窩、孔洞等情況，對住宅建筑的使用造成嚴重影響[2]。為此，要加強對高層住宅建筑施工質量的精細化管理，普及新型復合模板和免抹灰技術的應用，遵循綠色節能理念，進一步提升住宅建筑的施工質量。

1 工程概況

某高層住宅工程施工中需對混凝土剪力墻結構進行質量管控。該住宅項目包含地下3 層和地上32 層，地下層高3.5 ～5.15 m，總建筑面積140 000 m2，建筑高度99.9 m。在建筑結構方面，地下3 層的耐火等級為一級，地上建筑耐火等級為二級。選擇厚度為1.2 cm 的高分子復合防水卷材作為防水材料，等級為二級。混凝土結構采用剪力墻柱，強度為C30 ～C55，抗滲等級為P8，砌體選用的是加氣混凝土塊。在混凝土結構施工中，應用新型長纖維熱塑型模板支撐體系，體系節能達到65%以上，具有良好的經濟效益。

2 模板應用選型及免抹灰技術的相關分析

2.1 高層住宅建筑混凝土結構施工常用模板類型及優劣

高層住宅混凝土結構施工中常用的模板類型包括竹膠板、鋁合金模板、膠合板及鋼模板。其中竹膠板和膠合板均采用植物纖維與膠黏劑歷經多層壓制而成，這2 類模板自身的強度和耐久性均不足，雖然與傳統的木模板相比已經有很大提升，但穩定性仍達不到現行混凝土施工質量標準，并且在實際施工中易受到多種因素影響，存在諸如受浸泡易分層、腐爛，黏貼脫層，周轉次數不高，重復使用后易變形、剝落，廢棄后無法回收利用等一系列問題[3]。鋁合金模板和鋼模板的應用優勢在于強度較高，不易發生變形；其應用劣勢也顯而易見，在施工初期的成本投入相對較高，與鋁合金模板相比，鋼模板還具有重量高、施工強度大等弊端[4]。但隨著不斷普及以及周轉率的提升，鋁合金模板和鋼模板的應用造價出現了顯著下降。想要有效提升混凝土成型的質量，必須基于對施工過程中模板及支撐體系的改進，確保模板具有較高的剛度、強度和耐久性，保證支撐不變形、整體性較好，能夠滿足約束緊固的要求，同時還要關注對造價成本的管控。

2.2 抹灰施工技術問題分析

通常情況下，抹灰施工的工序相對繁瑣，且對各施工環節都有較高的質量要求，針對現代住宅工程造價較低、盲目追求施工進度的現狀，難以保證施工質量，極易引發質量問題。對于住宅工程中的抹灰施工而言，施工目的主要是基層找平，木模成型后的混凝土墻面具有接縫多、平整度不足的問題；而膠合板成型后的混凝土墻面會因剛度較差出現脹模的問題，這時需要利用抹灰施工技術對混凝土墻面的平整度和垂直度進行找平處理。但目前的抹灰施工技術流程上比較繁雜，且各項工序對施工工藝、材料、時間等要素的要求不同，對施工人員的技術要求較高[5]。

由此，抹灰施工過程中易出現矛盾問題，導致混凝土成型后偏差較大，出現空鼓或開裂等質量問題，為住宅建筑的使用帶來極大的安全隱患。此外，傳統抹灰施工中還存在大量的現場濕作業，不僅耗時耗力，且對環境造成較大污染，與新時期下的綠色施工理念相悖。可見，有必要對混凝土結構免抹灰施工技術進行探索，利用新技術優化施工流程，在確保質量的前提下實現節能減排的目標。

2.3 新型模板和免抹灰技術的優化改進

新型模板和免抹灰技術的優化改進，重點在于混凝土及墻接口處的技術處理，保證良好銜接。針對高層住宅建筑工程剪力墻結構的特點，設計出一種新型的長纖維熱塑型模板支撐體系。通過該支撐體系實現對混凝土成型質量的提升，并利用工藝創新改良，通過對結構端部模板的調節，改善混凝土銜接處的成型質量，最后對銜接處進行抗裂處理，并實施免抹灰施工技術。新型模板的設計主要是將一種長玻璃纖維增添至原本的聚丙烯材料中，以此提升模板的抗拉、抗彎、抗沖等力學性能。同時模板設計采用模塊化和雙層邊肋的手段，連接采用短加強筋，并結合實際需求確定加強筋的厚薄及高低，使模板的強度和穩定性得到極大的提升。此外，新型模板支撐體系在模板組合上基于定型化和標準化原則，借助對拉螺栓、連接固定件及插接式鋼管支撐架等工具構成整個系統，采用的模塊化拼接技術也使效率得到進一步提高。

該模板支撐體系不僅能夠有效結合住宅的混凝土結構和銜接施工，同時實現了銜接處模板形式及施工技術的優化，切實達到理想的免抹灰施工效果。該模板支撐體系滿足了工程設計與施工間的相互配合，有效降低了施工過程對技術水平的要求，不僅社會和經濟效益良好，且與我國“節能減排”“雙碳”的政策導向契合，應用前景良好。此外，新型模板和免抹灰技術的優化改進還重點解決了剪力墻和填充墻之間的抗裂銜接問題，提出在銜接處復合模板內側增加模板條的措施，采用厚1 cm、寬15 cm 的線條板進行填充，有效實現混凝土澆筑后剪力墻端部和填充墻之間的銜接，再配合鋼板網防裂等手段，切實做到對混凝土結構的免抹灰施工。

3 高層住宅混凝土結構新型模板及免抹灰施工技術應用要點

3.1 施工前準備

施工前為確保建筑主體結構能夠達到混凝土的施工標準，有必要采用測量放線的方式展開管控。

首先，要以工程設計和規劃部門規定的坐標點和水準點為基準，在豎向控制上要求施工現場點與點間的距離控制在40 ～80m，且保證在穩定建筑物上設置不少于3 個的水準點，便于查找。

其次，利用經緯儀布設主體數值控制線，控制垂直度，結合各樓層特點利用鋼尺較量，確保垂直度偏差小于2 mm。對于建筑主體結構施工，標高基層基準點，必須進行平均值校合，較差不可超過2 mm[6]。

最后，設置地上及電梯基坑上的基準點，并于正上面進行遮蓋，避免雜物掉落。在標高的中間層加設基準點，于上頂線標桿設置基準線標識，利用鋼尺進行向上引測，保證平面軸線與同一層投測的綜合軸線不小于兩條軸線和混凝土澆筑的標高。

同時在施工準備過程中，要依照設計文件和相關施工標準確保鋼筋扎綁牢固，采用梯子筋確保鋼筋安裝與設計要求相符，不輕易發生變形，保證保護層墊塊安裝和預埋工作順利完成，做好預埋管線、接線盒、鋼筋的隱檢工作。在模板安裝過程中要清理混凝土樓面和墻身內側，強化對施工地面的平整度控制，保證偏差不大于5 mm。基于樓層主控制線進行模板的安裝定位，采用彈線定位的方式對柱墻外圍尺寸進行控制，壓腳板邊線的設置由所有邊線外放80 mm 后采用鐵釘固定，利用泡棉膠封堵凹凸不平的地方，避免漏漿情況的出現。

3.2 模板的設計與配置

根據設計圖紙并結合剪力墻結構特點，對施工質量標準、施工整體水平及施工人員的技術進行確定，綜合各部門意見選擇施工方案為半模板施工方案，墻面和柱采用新型復合模板，其余采用傳統木模板進行施工。在實際施工過程中，對混凝土平整度、梁板位置標高及施工限制因素進行綜合考慮。依照常規剪力墻模板施工流程，先利用彈線定位確定墻身位置，在離墻500 mm 處設置支模控制線，待門窗控制線確定好后再確定標高線。模板的整體安裝依據橫墻先縱墻后、外墻先內墻后的順序。詳細安裝流程如下。

第一，安裝外墻和柱模板。利用塔吊將安裝好的模板吊裝至指定位置固定，并打入水螺桿對其內側復合模板進行拼裝。第二，人工將內墻模板搬移至鋼筋骨架一側后開始拼裝，并打入對拉螺栓與限位套管，開始進行另一側模板的拼裝，最后合上模板。第三，縱向布置主龍骨，橫向布置次龍骨。龍骨拼接采用雙拼方鋼管，由中間穿過對拉螺栓利用螺母連接。第四，對陰陽角模板加固進行安裝。陽角模板于陰角一側進行拼裝，確保與墻體模板間為直角，拼接采用連接手柄及陽角加固構架進行加固。

3.3 模板安裝施工

依照施工設計方案對支撐體系進行設置，可采用插接式、盤銷式、碗扣式等方式。對于半體系安裝而言，梁底模板采用新型復合模板，側模則可以采用膠合板配合搭設，并結合實際施工情況酌情選擇。安裝墻柱模板時需對模板安裝的頂標高及梁底標高進行控制，確保其高差在20 mm 以上。此外，墻梁口處應預留出梁底板的位置，以配合加固構件。預制木模放置在相應缺口上，保證缺口與梁口位置對齊，采用鐵釘進行模板固定。

3.4 模板拆除、清理和修整

考慮到混凝土施工過程中存在大量的濕作業，在實際施工過程中必須加強對模板外部污染的管控。在混凝土澆筑完成后的半小時，應及時對模板背面上留存的水泥等物質進行沖洗。同時，在模板成功拆卸完成之后，第一時間利用鏟刀清理遭到污染的模板，并依照編號存放好備用。

需要注意的是，混凝土強度滿足1.2 MPa以上時才可對模板及支架進行拆除。倘若是冬季施工，應充分考慮冬季低溫的影響，盡可能最大程度上延長模板的拆除時間，一般情況下可在48h 至72h內對模板進行拆除，避免溫度過低對住宅建筑混凝土強度的影響。此外，在模板的拆除過程中，還要注意墻體不可與模板粘連、模板面不可出現裂縫、構件邊角不缺棱掉角等問題。

3.5 混凝土施工

混凝土配置過程要確保材料一致，采用強度高、穩定性好的水泥和沙石進行配比施工。對坍落度進行嚴格把控，采用平板振搗器進行垂直澆筑，依照先前梁再后梁的順序進行澆筑。在覆膜養護方面要先刮平處理，待稍硬后進行二次抹面。對于主體結構的混凝土施工，應在門洞、窗角、窗臺等位置用鋼絲扎牢板條，并利用泡沫混塑料板覆蓋墻面的預留洞。此外，必須確保在同一材料、同一配比下進行修補，經養護后利用角磨機進行打磨，滿足強度要求后利用水泥漿進行二次修補。

3.6 填充墻銜接與免抹灰施工

考慮到剪力墻和填充墻間的銜接問題，在對模板進行設計的過程中，應于混凝土剪力墻端部模板的內側，對同材質的邊條進行設置，厚度設為10 mm，寬度設為150 mm，且采用豎向設置的方式。待混凝土成型后會在剪力墻結構的端部兩側，形成對應寬度和深度的豎向銜接槽。填充墻的砌筑過程中，采用蒸壓加砌塊或煤矸石空心磚實現對墻體厚度的填充，填充厚度為180 mm。同時，在剪力墻和填充墻的銜接處要根據施工要求，留設20 mm 的變形縫。待砌體完全穩定后進行填充加固，填充材料采用膨脹砂漿。此外，在對填充墻進行抹灰施工前，應在剪力墻端部銜接槽與新砌體之間，采用保溫釘對10 cm×10 cm 鋼板網、鋼絲網等抗裂手段進行安裝。由此，在完成填充墻的正常抹灰后無需進行混凝土抹灰，即可在清理完基層后直接進行膩子飾面施工。倘若混凝土墻面光滑度過高，先進行糙化處理，再進行膩子飾面施工。

3.7 綜合評價

針對實驗檢測及工程實際應用情況，所提出的混凝土結構新型復合模板的重復利用次數可達到80 次以上。與傳統模板相比，在重復利用的次數上已有了近幾十倍的改進。因此，基于新型復合模板的壽命周期對工程應用新型模板所節約的成本進行計算，該工程約節省了50萬元。同時考慮到采用新型復合模板及免抹灰技術的應用對施工成本的降低，二者相加，最終成本約節省了78 萬元，表現出良好的經濟效益。同時，新型復合模板和免抹灰技術的應用避免了傳統施工工藝對環境造成的污染，具有顯著的節能環保效果。

4 結語

綜上所述，在高層住宅建筑的混凝土結構施工中，應用新型復合模板及免抹灰技術有效實現了工程施工在經濟效益上的最大化。且新型模板在廢棄之后，仍能夠進行回收再利用，達到剩余價值的最大化利用。即便這種施工工藝在工程施工初期具有相對較大的成本投入，但從綜合角度來看，施工全過程的成本得到顯著降低。與此同時，針對混凝土結構的施工現場而言，采用該施工技術能夠降低施工的復雜性及施工管理的難度，顯著提升施工現場管理工作的效率和質量，對促進建筑企業現代化發展起到十分重要的作用。