低涌220KV变电站清水混凝土的配制与施工

丁廉洁欧玲(东莞市全鑫混凝土搅拌有限公司)

低涌220KV变电站清水混凝土的配制与施工

丁廉洁欧玲
(东莞市全鑫混凝土搅拌有限公司)

本文通过对清水混凝土原材料的选用、配合比设计、模板拼装、施工振捣等方面精心设计、密切配合，在施工过程中逐步摸索、改进与提高，最终达到比较满意的效果。

清水混凝土；配合比；施工；模板；振捣，表面效果

1 引言

清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土。清水混凝土结构一次成型，不需要装饰、不剔凿修补、不抹灰，减少了大量建筑垃圾，节省了涂料、饰面材料等化工产品，有利于保护环境。近年来很多项目中逐渐被采用，其中我们接触到最多的是电力系统变电站的防火墙、主变基础、配电装置楼等。低涌220KV变电站距我公司仅6公里。土建施工分包方与我公司有长期友好合作关系，优先选择我公司作为混凝土供应商。自从签订供货合同后进行技术分析并做了大量试配，经常与施工方沟通交流，采取很多措施，最终圆满完成清水混凝土施工任务。

2 工程概况

南方电网低涌变电站工程位于东莞市高埗镇，为一座新建的户内220KV GIS变电站。该工程占地面积13636m2，建筑面积9706m2。主要建筑物包括配电装置楼1座，主变基础二座、消防水池、泵房巡检楼、地下事故油池及配套设施等。施工总承包单位为中国能源建设集团广东火电工程有限公司。该工程的配电装置楼的三、四、五层柱及梁板、主变基础、防火墙（共五片，400× 9600×14000mm，设计强度为C35）、围墙柱为清水混凝土。建设方对清水混凝土的施工质量提出了如下要求：①表面光滑、平整、无蜂窝麻面；②棱角分明、线条顺直；③各构件颜色均匀一致，无明显色差；④表面气泡的最大直径、深度及数量符合标准要求。对这些部位不做任何装饰与装修。其中重点是五片防火墙，是该工程的最大亮点。

3 清水混凝土施工前的准备工作

3.1原材料选用

我公司长期以来使用惠州光大水泥企业有限公司生产的凯城牌P.O 42.5R水泥。该公司生产的水泥质量比较稳定。水泥的标准稠度需水量为25%左右、终凝时间约170分钟、28天抗压强度为50～53MPa。外加剂是惠州建科实业有限公司生产的飞马牌缓凝高效减水剂（萘系）。含固量为30.0%，减水率为19.0%左右，凝结时间差（初凝）约为210分，PH值为10左右，氯离子含量为0.02%。粗骨料为增城市永和镇园丰石场的5～25mm连续级配的碎石。表观密度为2610Kg/M3，压碎指标为7.6%，针片状含量为6.9%，含泥量为0.4%。细骨料为东江河砂，细度模数为2.7，含泥量为1.0%。掺合料采用东莞虎门沙角电厂的沙电牌II级粉煤灰。细度（筛余）为19%，需水量比为101%，烧失量为2.1%。刚开始也考虑用聚羧酸生产清水混凝土，但是我们还没有大规模使用聚羧酸减水剂的经验，而且在试配时发现用聚羧酸比较敏感，另外在生产清水混凝土时还得兼顾生产其他项目的混凝土，最终还是采用萘系减水剂配制清水混凝土。

3.2配合比试验

该工程的清水混凝土有C40（配电装置楼的柱、梁板）、C35（防火墙、围墙柱）二个等级。施工单位要求清水混凝土全部采用泵送的方式浇筑，坍落度在120-140mm，粉煤灰的掺量少于12%，用5～25mm连续级配碎石，颜色应均匀一致，初凝时间在8小时左右。根据这个要求，结合相关的经验和公司原材及生产的基本情况，决定清水混凝土的生产不采用新的材料。如果选用新的水泥、外加剂等不便于进货和存放，因为清水混凝土是隔几天才生产一批，而且每次供应量也不多。所以只能在配方上进行调整。清水混凝土配制时胶凝材料的用量较普通混凝土要提高、砂率宜增大、外加剂的掺量应适宜（掺量高时气泡较多、易出现离析泌水，掺量低时影响减水率、流动性不好、坍损大）。对此我们进行了多次试配，在初步确定了水胶比、水泥用量、粉煤灰用量、用水量的情况下对外加剂掺量、砂率变化时进行重点试验。试验对比情况如表1。

通过对比分析，综合考虑成本与施工等因素。最终确定C40清水混凝土采用3号配方；C35清水混凝土采用8号配方。在实际生产过程中要根据原材的变化、现场施工情况及时进行调整。

3.3模板的选用与装配

清水混凝土构件的质量主要取决于新拌混凝土的质量，但与模板和施工振捣也有很大的关系。为了确保构件的最终效果，施工方也做了大量的工作，制定了详细的施工方案。柱的四个角用90度的PVC弧型线条做导角，拆模后四个角呈现圆弧型、线条顺直。接缝用双面胶粘牢以防止漏浆。防火墙的模板拼装要求更高。在正式安装前进行预拼装。模板的接缝用弧型木线条搭接，对拉螺栓孔眼全部位于弧型线条内（拆模后线管全部位于凹入表面的分格线内），最终对分格线稍做修饰后整个墙面就美观大方（如图1）。

图1 模板拼接、预装效果图

4 清水混凝土初步现场施工及存在的问题

表1 试配情况

在清水混凝土正式施工前进行了样板间试用。在项目部前的大坪内制作一个小的构件，用了5方混凝土浇筑柱和梁板来验证效果，并为以后的浇筑积累经验。样板间浇筑后效果较好，柱、梁板、楼梯表面平整、光滑、无蜂窝、麻面（如图2）。

图2 样板间效果图

虽然样板间效果较好，但毕竟不是大面积施工。随后在配电装置楼二层柱（这一层设计的不是清水混凝土，施工时为了验证施工效果、积累经验而按清水混凝土要求施工）进行大面积清水混凝土的施工。在这次大面积施工中便暴露出了一些问题（如图3）。

<1)，且各件产品是否为不合格品相互独立．

图3 施工中存在的问题

这批混凝土施工过程中存在的主要问题有：①表面有很多红褐色的斑点；②表面粘模而出现麻面；③有水纹，这些影响了构件的观感。

5 初次清水混凝土浇筑时存在问题的原因分析与整改措施

5.1原因分析

针对施工过程中出现的问题，施工总承包单位、土建施工方、监理、模板生产厂家、混凝土公司等召开专题会议进行分析。对于红褐色的斑点产生的原因可能是：①外加剂在柱表面结晶积聚；②是铁锈吸附在表面；③模板内析出的某种成份。导致表面产生麻点原因可能有（柱是三天后拆模，与混凝土的凝结时间、早期强度无关）：①使用了不好的脱模剂；②模板表面破损或不平整；③模板质量不合格，析出有粘性的物质；④混凝土搅拌不均匀；⑤振捣不好。对于表面出现水纹的原因可能是：①混凝土的坍落度偏大；②外加剂掺量偏高；③混凝土的保水性较差；④浇筑混凝土前模板内有残留的水。会上各抒己见，意见分歧很大。也没有确凿的数据和事实来证明究竟是什么原因。最后决定采用对比分析来查找原因。用二个不同厂家生产的模板、二个搅拌站（另一个用聚羧酸）生产的混凝土、刷脱模剂与不刷脱模剂、浇水湿润模板与不浇水湿润模板等在围墙柱上进行交叉对比试验。以便发现问题、找出原因，确保后续施工部位的质量。

通过对比分析终于找出了相关原因。第一，表面的红褐色斑点被证实不是铁锈，也不是外加剂析出结晶，而是模板内析出的。因为换用另一厂家生产的模板后，不管是用聚羧酸还是用萘系减水剂都不会出现红褐色斑点；第二，更换模板后柱表面也不会出现麻点；第三，脱模剂对表面效果没有明显的影响；第四，柱表面的水纹与模板内残留的水份多少、混凝土的坍落度、泌水率有关；第五，工人在施工过程中责任心不强漏振是造成蜂窝、露石的主要原因。

5.2整改措施

找到相关的原因后，施工单位及搅拌站都制定了相应整改措施。主要有：①更换模板供应商，采用质量好对混凝土表面无不良影响的模板；②加强工人责任心和进行技术交底与培训，严格按规范要求进行施工振捣，不能漏振或过振；并制定奖罚制度；③浇混凝土前模板内不能有积水；④加强混凝土质量控制，每一车混凝土到工地后取样检测，坍落度不符合要求、和易性不好不得浇筑；⑤监理、施工单位质量管理人员、混凝土公司技术人员等全程跟踪、监督施工过程，严把质量关。

6 防火墙清水混凝土的施工

6.1防火墙的浇筑

第一片防火墙于11月9日开始浇筑，混凝土用量为48立方（浇筑混凝土之前先浇了一立方砂浆以防止烂根）。在浇筑混凝土前对模板进行了预拼装，预拼完成后进行现场组装，这样确保了模板的接缝位于凹入混凝土表面的分格装饰线内、这样整个墙面平整无接缝痕迹。模板的支撑固定系统用槽钢加固，有效防止了位移和变形。浇筑过程中不断观察拉杆和支撑系统并随时进行加固。由于防火墙长度为14m、高度为9.5m，为了防止混凝土在浇筑时出现分层离析，在墙内设置了五条下料溜管，保持混凝土自然下落的高度不超过2m，浇完一车混凝土后拆除一段溜管。施工时用泵车输送，按次序不间断连续浇筑，每次在每个溜管内浇筑约0.5m3然后换一位置。按照这个方法在五个溜管处循环直至浇筑完毕。每一车混凝土到工地后都要取样做坍落度并成型抗压试块。坍落度超过设计标准的退货。浇筑速度不能太快（浇筑一车混凝土大约需要40分钟）。浇完以后对顶部抹平压光（如图4）。

图4 防火墙施工过程

在第一片防火墙的施工过程中由于缺乏经验加上配合不好还是存在一点不足之处。主要是局部漏振、有水纹、气泡、色差（如图5）。

图5 第一次浇筑防火墙时的效果图

6.2改进后的效果

针对第一次浇筑存在的问题，业主、监理、施工单位、搅拌站共同进行了原因分析。主要原因是：①操作工人经验不够丰富、责任心不强、沟通不够，导致局部漏振；②混凝土不够稳定，有点泌水。对此采取了一些措施，如加强对工人的技术交底与培训，提高工作责任心，实施奖罚制度；③对配合比进行调整并严格控制，确保混凝土质量稳定；④监理、施工单位质量、技术管理人员、搅拌站技术人员在现场监督并指导混凝土施工。在大家共同努力下，后面的4片防火墙清水混凝土质量达到满意的效果（如图6）。

图6 清水混凝土构件效果图

7 清水混凝土施工效果及经验总结

经过四个多月的清水混凝土配制与现场施工，结合施工现场的情况及所浇筑的清水混凝土构件的质量状况，各方对最终结果表示满意，圆满完成施工任务。现场成型的试块7d达到设计强度的95%以上，28d强度达到设计强度的125%以上。经过不断的摸索、改进和提高，我们对清水混凝土的配制与施工有了更深的认识。浇筑的清水混凝土达到很好的效果，不需修复，表面平整、光滑、无蜂窝麻面、棱角分明、线条顺直、无水纹。根据每次浇筑时混凝土的各项指标、工人的施工振捣与浇筑后的效果进行对比分析，要达到满意的效果在施工前要做好充分的准备工作，多方面密切配合。首先是混凝土的质量控制。对同一批混凝土要用同一生产家、同一批次的原材料进行生产，以保证无明显的色差；新拌混凝土的和易性、黏聚性、流动性要好，坍落度应比较稳定且符合设计要求；清水混凝土的砂率应适当增大；新拌混凝土的保水性一定要好，浇筑后表面不能有泌水，如果有较多的泌水必然会产生水纹；在水泥、外加剂等原材料和生产条件固定的条件下，实际生产时通过对外加剂掺量、胶凝材料用量、砂率的调整来改善混凝土的性能。其次是要选择质量好的模板，模板一定要拼接严密，施工时不能漏浆，浇筑混凝土时模板内不能有积水，模板的支撑稳定系统一定要牢固，不能产生变形和爆模。第三是工人必须经过严格的培训，要有较强的工作责任心和丰富工作经验，在施工过程中分工合作，每人负责一个部位（区域），一定要振捣密实，绝不能漏振或过振，浇筑时要分层、分段连续均匀浇筑，必要时设置导管。总之，要做好清水混凝土必须要混凝土原材的选用、配合比设计及调整、模板拼装、施工振捣等方面密切配合。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.清水混凝土应用技术规程［S］.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.普通混凝土拌合物性能试验方法标准［S］.