浅谈球形仓清水混凝土的施工技术

陈百斌

摘 要：清水混凝土工程是系列绿色建筑的一种，混凝土一次成型，不做任何装修，浑然天成的效果，表现出“原滋原味、原色原貌”的浑然天成的天然质感，符合绿色发展要求，前景广阔，但该工艺工序繁杂，细部节点多，质量标准高，管理难度大，须按照规定的流程严谨组织实施，加强全过程质量控制，本文结合盐城滨海煤炭码头球形仓工程的实践经验，系统总结了清水混凝土工艺的施工要点和重点管理措施。

关键词： 球形仓 定型大钢模板 清水混凝土 施工要点

清水混凝土将环保理念贯串于整个施工过程，摒弃了各种华美的建筑装饰，但其建筑风格中所独有的厚重与清雅是其他现代建筑无法效仿和媲美的。目前，建筑市场清水混凝土模板材料大多采用竹胶模板或木胶合板，由于现有木模板工艺虽然可以通过管理实现清水混凝土的效果，但因模板刚度低，遇水易变形，且模板全部为现场人工加工切割，配以尺寸不一的方木加固，难免发生扭曲、胀模，无法保证混凝土几何尺寸，因此我项目根据球形仓扶壁柱及挡煤墙设计特点，采用定型大钢模板，彻底解决了人造板材易变形、不防火、加工随意性差、甲醛污染严重及板材韧性不足等等诸多难题（图1）。

1.1清水混凝土工艺流程（图2）

1.2工程设计

（1）本煤炭码头工程共有2座球形仓，直径为120m，单仓建筑面积11569.3m2，堆煤峰线约33m高，单仓储煤量约18万吨。该工程地基基础采用PHC管桩（单仓1727根）和钻孔灌注桩基础，挡煤墙下设钢筋混凝土环形基础，挡煤墙采用分段式钢筋混凝土结构，上部屋架采用半球面双层空间网壳结构，总高度75.49m。挡煤墙内侧为耐火砖砌体，仓内设照明系统、安全监控系统、消防系统和通风系统。

（2）球形仓钢筋混凝土扶壁式挡墙，为环形结构布置一周，高度19.6m，下部墙厚1000mm，上部壁厚700mm，截面形式为直角梯形（外侧斜面、内侧垂直），局部0.9m宽（扶壁柱处） ；挡墙每60度设置一道温度伸缩缝，把整个圆环分割成6块，每块单独承担各种工况下的荷载；挡墙周边每隔5°设置一个扶壁柱（设缝处采用双柱），肋柱长度方向内壁与挡煤墙内壁平齐，外壁平行凸出挡煤墙外壁1200mm，肋柱宽1200mm，扶壁柱顶部支撑屋面网壳结构。

1.3技術准备

（1）充分考虑模板体系标准化要求，采用定型钢模板，在加工厂进行标准化加工、拼装。

（2）提前落实砂、石、水泥、外加剂的质量现状，确保货源稳定，及早展开配合比试验。

（3）提前选定模板体系所需辅材，如堵头、明缝条、连接卡片、模板漆、海绵胶条、PVC套管等；钢筋施工所需辅材，如无锈绑扎丝、保护层垫块（与混凝土颜色接近）等。

（4）提前做好策划，编制方案，对工人进行技术交底。

（5）各项准备充分后，模板工程按设计结构型式尽早进行样板施工。

1.4模板工程施工要点

（1）模板设计根据工程设计基础上按照“强化二次设计”的理念，充分实现设计成果的“适用、美观、使用高效”，做到每一项工程、每一个部位、每一块模板都有饰面效果图、模板上墙图和模板制作图（图3）。

（2）模板板面的选择，清水混凝土施工用的模板要求十分严格， 模板必须具有足够的刚度，在混凝土侧压力作用下不允许有一点变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失；对模板的材料也有很高的要求，表面要平整光洁，强度高、耐腐蚀，并具有一定的吸水性；通过对挡煤墙施工的模板系统进行了分析汇总，对以往施工的挡煤墙施工存在的优缺点进行对比分析，选用整块钢板面大模板，以确保模板在周转使用过程中挡煤墙板面的光洁度和平整度保持一致。

（3）模板缝设计，通过对以往工程的方案进行对比分析，模板设置竖向禅缝，容易造成错台；设置装饰缝，虽然解决了禅缝错台，但增加了装饰缝处理费用，因此选用整块钢板面大模板，然后根据施工部位进行板面拼缝设计，扶壁柱间挡煤墙外模板采用整块钢板面大模板，不设竖向拼缝，扶壁柱设计异形钢板面大模板，减少竖向拼缝，内模板根据部位设置两种规格钢板面大模板（如右图所示）。

（4）根据部位设计模板安装排版图和加工图，并根据加工图进行加工、在加工厂进行试拼装，经过多次修改，最终形成以下所示模板。（图4、图5）

（5）在拼缝位置设置方面：经过现场实施，减少了整体拼缝数量，基本杜绝了板面错台、拼缝明显的现象；同时也根据现场实际对扶壁柱模板原设计的整块钢板面大模板进行优化，将扶壁柱上部（6层）模板采用加工的整块钢板面异型板，在施工下部（6层）扶壁柱时采用上部异型板和标准板组合而成，设1道竖缝，减少了异形板的加工数量，增加了异形板周转使用次数，从而节约成本3万多元。 为了减少板面水平缝错台，在模板板面上下口位置设置梯形分隔条；挡煤墙阴角位置设置角钢连接，阳角位置用装饰条进行倒角。

（6）为了减少螺栓孔堵孔色差和螺栓孔处漏浆的问题，对拉螺栓孔位置设在模板板面外侧的分割条位置内，在施工过程中，对分割条内螺栓孔、施工缝等细部进行同步处理后，分割缝涂刷外墙漆，即确保了细部处理的质量，也增加了整体分隔效果。

（7）为了确保混凝土表面光泽度，在大模板板面涂刷优质模板漆。并在交底中明确要求：a、模板使用前，板面清理干净，并及时涂刷优质模板漆；b、涂刷保护剂应用毛刷，不得使用滚刷进行；c、施工过程中发生模板变形、板面保护剂覆膜损坏的应及时调整完善。

1.5钢筋工程施工要点

（1）工艺流程：钢筋保护层及抗裂策划→钢筋制作→半成品验收→钢筋绑扎→绑扎验收。其中“钢筋保护层及抗裂策划”是对工程设计的复核，至关重要。

（2）半成品钢筋验收应将箍筋几何尺寸作为验收重点，宜按负偏差控制。

（3）钢筋绑扎时，对于截面积小、钢筋密集的混凝土构件，应提前策划预设混凝土下料通道，必要时可与设计沟通将钢筋拉钩梅花形绑扎改为直线绑扎。

（4）所有钢筋绑扎完成后，混凝土下料通道应标识完整。

1.6混凝土工程施工要點

（1）工艺流程：施工配合比设计→混凝土制备与运输→入模坍落度检测→混凝土浇筑→混凝土养护。

（2）施工配合比设计：在满足设计强度的前提下，应力求实现混凝土的色泽观感好、无明显气泡、坍落度满足泵送和下料要求；通过提前策划，在基础承台施工时对配合比进行比选，并按照选定配合比对搅拌站进行全程跟踪控制。

（3）混凝土浇筑：a、充分考虑运输过程中的坍落度损失，通过现场实验积累数据，凡坍落度不满足要求的，应运回重新拌合，不得现场私自加水。b、提前策划好浇筑路线，按照浇筑方案，分层浇筑。c、浇筑挡煤墙及扶壁柱时，严格控制分层浇筑的方法和间隔时间。先在模板根部浇筑50mm厚与混凝土同配合比的减石子水泥砂浆，分层厚度不宜超过500mm，振捣棒插入下层混凝土表面的深度应大于50mm，振捣棒应快插慢拔，振捣半径一致，防止漏振、过振和欠振，确保振捣均匀。为有效消除气泡，应合理把握时机实施二次振捣（一般在当前层振捣完成后30～50min）。d、为有效减少浮浆，模板上口可人工添加石子、钢筋辅助插捣，对于扶壁柱，也可适当临时增加上口浇筑高度，待充分泌水后将多余混凝土清除。

（4）混凝土养护：安排专人负责养护，本工程通过实验，采用养护液进行养护，有效的避免了二次污染（图6）。

图5 图6

1.7混凝土表面处理

（1）处理内容：混凝土表面缺陷修复→螺栓孔眼封堵→浮浆清理→分割缝色带涂刷

（2）混凝土表面缺陷修复：应先做样板，修复方案经批准后实施。对于局部微胀模、边角不顺直等，应坚持多磨少补的原则修复，补材不宜采用普通水泥砂浆，建议采用聚合物砂浆；对于蜂窝，可凿开后用细石混凝土或灌浆料捣实，因接茬清理不干净导致的蜂窝往往容易渗漏，应凿透后从内侧封堵，并掺加适当防水材料，堵实后的混凝土表面应采用调色接近的黑、白水泥砂浆（掺胶，胶的质量必须有保证，）抹面。凡“补”修过的部位，待终凝后应及时养护。

（3）螺栓孔眼封堵：孔眼封堵分两步实施：第一步，采用对击法将螺栓套管内用高标号水泥砂浆堵实，表面预留20mm深；第二步，预留深度采用专用工具堵孔，确保堵出的孔眼深浅一致，轮廓圆润。

结束语

建筑市场清水混凝土模板材料大多采用竹胶模板或木胶合板，这就造成该领域大量消耗木材资源。本项目采用定型大钢模板取代现在的模板板材，从而大大节约建筑市场木材资源；定型钢模板施工效率高、整体性强、刚度大、板块大、拼缝少、浇筑砼质量好、承载力大 、周转使用率高，满足现代施工所要求的经济耐用、效率高的要求。

清水混凝土一次成型，不做任何装修，能够最大极限节省资本、保护环境、削减污染；且清水混凝土外表平坦润滑，色泽均匀，锋芒清楚，无裂缝、蜂窝麻面等质量缺点，既提升了球形仓艺术的审美层次，又取得了更调和的作用，得到了业主方的充分肯定和赞扬，也为我公司拓展码头输煤工程奠定了坚实基础。

参考文献

[1]《清水混凝土应用技术规程》JGJ169-2009.

[2]建筑施工手册（第四版） 北京：中国建筑工业出版社，2003 .