白鹤滩水电站地下厂房免装修混凝土的应用

钟 琴，陈 荣，杨 沫

（长江三峡技术经济发展有限公司，615421，宁南）

一、概 述

白鹤滩水电站左岸地下厂房系统规模大、施工项目多、工艺复杂、工期紧，为了节省时间、节约投资，同时提高混凝土外观质量，打造世界水电精品工程，设计对混凝土结合缝面处理、密实度、平整度及光洁度等外观质量提出了较高标准及要求。为此，白鹤滩水电站左岸地下厂房进行了免装修混凝土配合比设计、施工工艺研究，为后期厂房免装修混凝土施工积累经验。

二、研究方向及内容

①研究免装修混凝土配合比的适用性，包括拌和物性能、抗压强度及耐久性性能，确定最优配合比。

②研究免装修混凝土模板安装（包括模板加固、接缝处理、脱模剂使用、拆除等）、明缝条安装、倒角条安装工艺，混凝土浇筑振捣、养护、缺陷修补等，固化施工工艺。

三、室内配合比试验

根据业主、设计免装修混凝土配合比技术要求及推荐配合比，参照《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T 5330—2015）,开展低热水泥混凝土配合比（掺引气剂、不掺粉煤灰）、普硅水泥混凝土配合比（掺引气剂、不掺粉煤灰）室内性能试验。免装修混凝土配合比技术要求见表1。

试验采用华新P.LH42.5硅酸盐水泥、白鹤滩P.O42.5普通硅酸盐水泥、三滩砂石系统生产的骨料，骨料级配为二级配 （Ⅱ），粗骨料中石∶小石=40%∶60%；混凝土单位用水量以坍落度达到设计值中值上限确定；江苏博特PCA-I高性能减水剂，掺量0.75%；混凝土坍落度按设计值中值上限控制；江苏博特GYQ-I引气剂掺量以含气量达到3.5%～4.5%控制。经过多次混凝土拌和物性能试验、抗压强度及耐久性性能试验，确定了理论配合比参数。室内试验结果表明采用华新P.LH42.5硅酸盐水泥、白鹤滩P.O42.5普通硅酸盐水泥均能满足设计及规范要求。

根据现场工艺性试验成果，采用低热水泥混凝土配合比（掺引气剂、不掺粉煤灰）存在黑白色差，采用普硅水泥混凝土配合比（掺引气剂、不掺粉煤灰）浇筑出的混凝土表面整体泛白、无色差。考虑到厂房免装修混凝土部位均为薄壁结构，同时为了兼顾混凝土外观颜色，最终确定采用白鹤滩P.O42.5水泥、不掺粉煤灰。免装修混凝土施工配合比见表2。

表1 免装修混凝土配合比技术要求

表2 免装修混凝土施工配合比

四、现场工艺性试验

在新建村浇筑3栋值班室开展免装修混凝土工艺性试验，总结出免装修混凝土的最优施工工艺，同时对配合比参数进行验证，以达到免装修混凝土外观质量与强度要求。

1.模板施工工艺性试验

（1）模板材质选用

采用钢模板、钢模板+PVC板（即采用万能胶在钢模板内贴PVC板）、维萨模板进行对比试验。试验结果表明，采用维萨模板比钢模板、钢模板+PVC板浇筑效果都要好，混凝土表面平整光滑，明缝条清晰美观，满足免装修混凝土外观质量要求。

进行新旧模板使用效果对比试验，维萨模板第1次使用效果最好，满足混凝土型体及平整度对模板的要求；维萨模板第2次使用时个别区域容易出现模板条带印记，虽满足混凝土型体对模板的要求、但混凝土平整度对模板的要求已经大打折扣；维萨模板第3次使用时，局部区域出现明显的模板条带印记，不能满足混凝土平整度对模板的要求；同时原模板小缺陷经过修补处理的，拆模后模板修补印记留存在混凝土表面不能消除，不能满足使用需求。为了增加维萨模板的周转次数，并提高混凝土外观质量，最终确定免装修混凝土采用1.5 cm厚的覆塑型维萨模板。

（2）模板安装加固

维萨模板加固采用钢管围檁，围檁的间排距及固定方式须满足模板整体受力要求。钢管与模板间容易产生大的缝隙，需采取塞木块等简易方式处理，以防止浇筑时模板下沉变形，致使混凝土型体产生偏差。

窗口处模板采用 “预埋木盒子+内支撑加固”方式，确保不会发生跑模、涨模状况，但在此种方式施工过程中，空气堆积在窗口预埋木盒子底部无法排出，拆模后易形成区域内大气泡集中状况，存在施工缺陷。门洞处模板和窗口处模板采用 “支撑”方式（斜对撑）加固，窗口底部混凝土能振捣密实，且能在拆除翻模后及时抹面、消除气泡集中缺陷，其混凝土外观质量远超 “预埋木盒子+内支撑加固”方式施工的外观质量，最终确定门洞与窗口底部采用预留独立孔洞的“支撑”方式加固、翻模工艺施工。

（3）脱模剂使用

脱模剂材料选用HD-1脱模剂和色拉油进行对比，涂刷工具使用滚筒和刷子进行对比，涂2遍HD-1脱模剂和涂1遍HD-1脱模剂进行对比，连续涂2遍HD-1脱模剂和间隔涂2遍HD-1脱模剂进行对比，结果表明使用滚筒间隔涂2遍HD-1脱模剂效果最好。最终确定模板涂刷2遍HD-1型脱模剂。

2.明缝条安装工艺性试验

模板间直接对接、不设明缝条时效果较好，但装饰效果不明显。使用“工”字形和“T”字形明缝条进行对比试验，试验结果表明只要明缝条工艺安装本身符合要求，明缝条与模板间无缝隙、紧密靠拢、安装牢固，浇筑时不产生漏浆，拆模时轻巧、细致，明缝部位就不会出现掉角，拆模后明缝就会清晰、顺直。最后确定免装修混凝土水平和竖向接缝部位采用2.5 cm宽、0.5 cm厚的“工”字形明缝条，模板与明缝条间粘贴双面胶防止漏浆，且应注意上层混凝土浇筑后再拆除下一层模板和明缝条，保证上下两层混凝土接缝处的外观质量。大面积无孔洞墙体混凝土 （墙体内无门或窗等孔洞）模板间拼接采用明缝条连接，大面积多孔洞混凝土（墙体内存在较多窗或门等孔洞）采用模板与模板间直接对接、或模板与模板间粘贴双面胶对接。

3.倒角条安装工艺性试验

阴阳角处采用倒角条进行对比试验，试验结果表明阳角倒角观赏效果良好，而阴角倒角条安装耗时长、观赏效果不明显，最终确定取消阴角部位的倒角条。

4.混凝土浇筑振捣工艺性试验

梁柱结构（地圈梁、构造柱、主梁、剪力墙）混凝土浇筑使用直径为50 mm振捣棒振捣，采用初振与复振二次振捣工艺，复振与初振间隔时长25～40分钟，初振与复振的振捣时长均为30～40秒，以不冒气泡为主；板结构（屋面板、雨篷）使用平板振捣器振捣，振捣工艺以及振捣时间与梁柱结构相同。混凝土内部均振捣密实，外观均无缺陷。

5.混凝土拆模

成型 3天、5天、7天、18天混凝土试件进行抗压强度试验，以确定混凝土拆模时间。试验结果为混凝土抗压强度均大于规范和措施规定的2.5 MPa，且现场拆模后混凝土无掉角等缺陷，能满足要求，最终确定混凝土拆模间隔时长为≥3天。

6.混凝土养护

进行混凝土养护试验，洒水或覆膜保水养护，最终确定梁、柱、墙免装修混凝土采用覆膜保湿养护，顶板上表面采用蓄水或覆土工布洒水养护，下表面采用人工定期洒水养护。

7.混凝土缺陷修补

经修补处理后，混凝土表面存在修补处理痕迹，经分析产生的原因为修补材料只使用一种，而混凝土表面颜色存在多种，修补材料颜色和混凝土表观颜色不能完全一致。为保证修补后混凝土颜色与原混凝土颜色基本一致，修补材料以已浇筑混凝土外观颜色为基本色，采用2种基本颜色的材料配置出4个渐变色的修补材料和润色漆，并提供相应的色板和配置比例，现场比对色板调整2种材料的使用比例来达到修补颜色的一致性。

8.现场拌和物性能及混凝土抗压强度试验

为验证配合比参数，在现场进行了免装修混凝土拌和物性能检测，并进行了7天、28天混凝土抗压强度试验，检测结果见表3。

表3 现场拌和物性能检测及抗压强度检测结果

五、成果应用

结合室内试验及现场工艺性试验成果，选取母线洞、主变洞、副厂房进行免装修混凝土试点应用。从现场浇筑效果来看，浇筑出的混凝土密实、平整光滑、色泽均匀、颜色基本一致、线条顺直、流畅，满足免装修混凝土质量要求。