大斜面结构清水混凝土施工控制

2013-01-26陈卫

中国建材科技 2013年4期

陈卫

在日新月异的现代建筑中，造型各异的各类建筑物给城市环境增色许多，但施工难度也随之增大，其中坡度在20-45o范围内变化的大斜面清水混凝土结构为其中之一，目前国内尚无针对大斜面结构成熟工法，因而如何在施工过程中安全高效的生产出合格产品则成为大斜面结构施工难点，若要达到该目标则需要科学的理论计算、合理的施工方案以及正确的施工工艺，文章结合大斜面清水混凝土结构施工工艺论述了施工控制要点。

1 大斜面结构清水混凝土施工难点[1]

大斜面结构多为薄壁构件，其内部钢筋密集，因而该结构混凝土应采用大流态自密实混凝土以解决浇捣困难的问题；清水混凝土对外观质量要求较高因而模板应采用优质模板体系，即通过合理的布置和搭拆方案满足其外观要求；应采用专项支撑体系和生产工艺来解决大斜面结构中长悬挑结构高度大、挠度大以及裂缝宽等问题；为增强混凝土天然质感来增强其外观质量应通过明缝、蝉缝以及对拉螺栓孔等合理设计安排，并将其作为装饰面的部分来实现。

2 大斜面结构清水混凝土施工控制措施

2.1 大流态混凝土配制

混凝土原材料中水泥应选用低碱水泥，碱含量不应超过3.0kg/m3；粗骨料质地坚固均匀，粒形级配良好，非碱活性，颜色均匀且空隙率不超过40%；细骨料多选用中砂，细度模数不低于2.5；在进行配合比设计时最大水灰比不应超过0.55，最小水泥用量不应低于275kg/m3以保证其和易性。在试配过程中应对每种原材料进行封样保存，并分析试配过程和试件，通过试配分析结果和强度等级要求确定最佳配合比。

2.2 支撑体系施工

由于大斜面清水混凝土结构为伸出建筑物较远的长悬挑结构，该类构件存在高度大、挠度大以及裂缝较宽等问题，因而可采用钢筋混凝土柱构成悬挑框架来抵御大悬挑结构对主体带来的不利影响，并在悬挑端部按要求起拱。但在斜面混凝土强度增长过程中悬挑梁下端起拱部位会因下挠导致斜板产生次应力而形成裂缝，且模板和脚手架施工难度较大，因而可先施工建筑其他部位并预留拉结筋，最后单独浇筑斜板部分，即待梁柱结构强度较高并产生较大变形后来避免其在斜板上产生较大应力；同时由于斜板部位较大荷载会导致支撑系统承受较大水平向推力，因而应采取措施抵抗该水平推力来控制架体变形并保证斜板沿斜度方向的顺直度；且在施工过程中对大斜面结构随时进行变形和沉降观测，便于掌握和控制结构安全。

一般先按照测设出的立杆位置搭设满堂脚手架，后按照水平荷载计算结果搭设斜立杆，其纵向和横向间距应符合要求，并将斜立杆用扣件同竖立杆连接以承担水平横向分力，最后按照相关构造要求设置垂直及水平剪力撑以保证整个架体成为一个几何不变体。

2.3 清水模板施工

大斜面清水混凝土构件对模板表面硬度、光洁度等均有很高要求，因而多采用专用清水模板，一般在斜面直板部分采用钢木组合模板体系，以槽钢作为主龙骨，方钢为次龙骨，清水模板专用卡具作为连接件；正反斜板上部以及下部圆弧段则多采用定型钢模；施工中可采用在次龙骨上附加小型号槽钢并延伸至上层未浇筑混凝土部位以防止在斜板混凝土明缝部位出现错台；模板数量应达到或略超过周转使用次数要求并适应流水段划分以满足施工进度。

2.4 围护墙钢筋施工

因清水混凝土结构严禁出现露筋现象，因而钢筋保护层厚度一般较厚，多为10-15mm，垫块则应采用接近混凝土颜色的灰色塑料垫块或水泥垫块；在进行钢筋翻样时应充分考虑钢筋的叠放位置和穿插顺序以及施工中钢筋占位和避让关系来确定其加工尺寸，若结构为饰面清水混凝土则应通过调整钢筋位置以避让对拉螺栓孔，同时应综合考虑钢筋接头形式、位置、搭接长度以及锚固长度等对钢筋绑扎带来的影响。

2.5 清水混凝土施工

2.5 .1 原材料及性能控制

在每批混凝土拌合前应对骨料粒径、级配以及拌合设备进行检查，尤其应控制粗骨料粒径以保证拌合物的流动性，一般应控制粗骨料粒径在5-15mm，若粒径较大则应重新进料。

2.5 .2 工作性能控制

施工中应保证混凝土原材料不变，配合比不变以及水灰比不变，拌合过程中应保证拌合时间以保证混凝土的强度、和易性等，自密实混凝土的拌合时间应较普通混凝土延长20-30s；施工中应结合环境变化、运距长短、砂石料含水率变化等对配合比进行微调以确保施工混凝土坍落度能满足生产需要，若气候发生变化则应要求拌合机构提供不同温度下、单位时间内坍落度损失值，便于随时控制运输车辆现场停滞时间，并应结合实际情况设置专人进行车辆调度；为保证浇筑混凝土有足够的粘聚性，不出现离析现象，不超过10s内相对压力泌水率40%的要求，要求混凝土泌水率要慢来保证其稳定性和可泵性[2]。

由于大斜面混凝土结构厚度较薄，且内部钢筋密集，因而对混凝土流动性要求较高，且在振捣过程中应辅以机械振捣来提高施工效果，一般控制其坍落度在240-260mm范围内，扩展度在650mm左右。

2.5 .3 运输控制

每次运输后应将料筒内积水排干净，并控制运输时间不超过1h以免坍落度过大并影响混凝土的均一性；应设专人进行运输车辆调配，并应做好两套搅拌设备以及车辆和运输路线的紧急预案，通过预案来消除混凝土运输过程中所产生的隐患。

2.5 .4 混凝土浇捣

混凝土浇筑前应对隐蔽工程进行验收，重点检查钢筋保护层、垫块数量及摆放位置、钢筋绑扎丝的朝向以及预埋预留件表面是否同模板贴的紧密，并应检查模板加固措施，以上内容检查合格后方可浇筑混凝土；混凝土浇筑多采用溜槽，但因斜面较长因而应保证溜槽拆装灵活，溜槽钢板间可采用吊环连接以保证拆装方便，若斜面坡度较缓影响混凝土下滑则可用人工刮板辅助施工；混凝土振捣多采用插入式振捣器振捣并辅以机械振捣，振捣时震动棒不宜插入过深导致混凝土涌起影响表面平整度，若伸缩缝处安装端模，则端模与侧模间应用螺栓连接，待混凝土初凝后方可拆除端模；模板拆除后则应立即养护，由于混凝土表面为斜面因而最好采用覆盖薄膜保湿，可有效避免混凝土过早失水而在表面出现收缩裂缝、剥皮或起砂现象，并应避免在混凝土早期强度增长期间在混凝土表面形成色差[3]。

2.6 表面缺陷修复

一般情况下应尽量避免清水混凝土表面的自然质感，或导致阳角、立面及明缝部位出现不平直、不光滑等缺陷，但若局部存在较为严重缺陷则必须进行修复。修复螺栓孔。先用特制堵头在外侧堵住，后用颜色稍浅的微膨胀砂浆从内侧向孔内灌浆，深度为1/2孔深，并用钢筋等将其捣实，之后将止水条塞至孔中心部位以抵住砂浆，后用微膨胀砂浆将空填塞密实，待初凝后将特制堵头轻轻旋转取出。

漏浆修复。先将表面浮灰和松动部分清除，用界面剂和水泥等调制成颜色同于混凝土的水泥腻子备用，用刮刀将待修复部位水泥净浆刮除，待腻子终凝后用砂纸打磨以保证其表面平整度和颜色；

胀模及明缝修复。对发生胀模的部位应通过打磨至允许误差范围，明缝则应先拉通线并对超出部位切割，切割后将损坏部位浮渣清理干净，后用界面剂调制配比等同于混凝土的砂浆，将合适的塑料条嵌入明缝后用调制好的砂浆将缺陷部位填补密实，后用刮刀将表面刮平，待砂浆终凝后可将塑料条取出并将表面杂物清除。

2.7 氟碳罩面

施工后的清水混凝土表面用水性氟碳树脂透明涂料可起到一定的保护作用和装饰效果，并可有效增强混凝土抗污染、抗冻、抗盐等性能。在罩面施工前应先对基层返碱、水泥浆等杂物清除，后用弱酸将混凝土表面油污和脱模剂等有机物清除，实现混凝土表面颜色均匀一致；后可用滚筒、毛刷或喷枪等工具进行氟碳树脂涂刷，涂刷应分为底涂、中间涂层和透明罩面层三层施工，最终总厚度应控制在150um。

3 施工质量控制要点

3.1 混凝土性能

施工中应严格控制施工混凝土和易性和坍落度，由于大斜面结构采用的混凝土流动性不宜过大，而泵送混凝土则需要一定的流动性，因而为既能保证其输送要求又避免大量翻浆，一般将坍落度控制在100mm左右，为达到该要求在进行配合比设计时可适当提高砂率并在拌合物内掺加高效减水剂，一般砂率控制在43%-45%。

3.2 浇筑顺序

大斜面混凝土浇筑应自下而上，浇筑时应保证底部侧模牢固，浇筑时应控制浇筑速度不宜过快，在开始浇筑斜面混凝土时应保证斜面混凝土下端齐平，以免在振捣过程中混凝土从下端底板翻出。

3.3 下料厚度控制

大斜面混凝土下料厚度宜控制在超过上端20cm左右以利于振捣棒斜插，并避免在墙体与斜面交叉部位生成空穴；两侧下料时间间隔宜控制在已浇筑部分混凝土接近初凝尚未初凝，以实现振捣过程中大幅减少底板翻浆量并提高其承受上部混凝土压力；在下料过程中应使出料口尽量接近浇筑面以减少其自由下落高度，以避免离析现象；混凝土找平后应用木抹子收面以将面层石子压入内部，并将表面浮灰压入混凝土内。

3.4 两侧露石带消除

混凝土浇筑完成后两侧墙外根部宜形成水平露石带，为消除露石带的存在应将刚模板和竖向模板间缝隙填塞，在振捣过程中应避免振捣棒碰撞钢筋，并且在浇筑混凝土前应先浇筑一层同混凝土配比的水泥砂浆以避免夹渣和烂根现象，浇筑应采取一次性浇筑，并应尽量减少重复震动，并在浇筑同时下灰以控制混凝土坍落度，防止混凝土过度收缩。