清水混凝土施工工艺及质量控制
2021-03-31尚良辉中国能源建设集团广东火电工程有限公司工程师
尚良辉 中国能源建设集团广东火电工程有限公司工程师
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一种高质量、高级别混凝土。相较于普通混凝土而言,清水混凝土较为特殊,其讲究混凝土本身的质感与自然色,外部无任何装饰。在浇筑过程中,清水混凝土要求表面平整、光滑、色泽均匀,且必须一次性施工成型,不能中断。近年来随着国家可持续绿色发展理念的深入人心,土建工程建设中的混凝土结构中越来越多地出现清水混凝土的身影,尤其是在工业建筑中(如电力工程)广泛采用清水混凝土自然表面效果作为饰面进行施工,极大提高了工程施工的内部质量与外观效果。但是,从目前来看,清水混凝土施工工艺还存在诸多待推敲之处。为充分发挥清水混凝土的工程建设价值,加强清水混凝土施工工艺与质量控制研究尤为必要。
1 清水混凝土施工工艺
1.1 工程测量放线
测量放线是清水混凝土施工的先导工序,是确保混凝土主体结构外形、尺寸满足相应设计图纸要求的基础与前提[1]。首先,分析设计图纸中的坐标点与水准点,并基于此将确定的定点数据引测到施工场地,还要在永久性建筑物上进行标注。其次,做好主体竖向轴线的垂直度控制工作。具体施工时,可采用经纬仪、借线法等落实轴线垂直度控制。与此同时,还应按照同样的方式进行轴线引测。值得注意的是,在运用经纬仪等进行垂直度控制时,应确保各层间垂直度测量偏差2 mm 内。在具体的工程测量放线施工时,应先用经纬仪进行投测,然后再利用钢尺对建筑物实际的间距进行测量,比较投测与实际测量的差异,并基于此设计成熟的施工方案。在放线时,要灵活使用经纬仪与借线法设置好各角处的竖直控制线与外墙角中心垂直线,并注意测量误差。例如,如果建筑物高度在50 m 以上,则对建筑物的垂直度全高测量误差必须小于30 mm,以确保清水混凝土立面观感效果。
1.2 钢筋安装施工
钢筋安装施工是清水混凝土施工工艺的重要环节。安装施工前应先检查钢筋种类、规格、搭接方式、锚固与构造及几何尺寸等各个要素,确保其符合相应的施工设计要求。钢筋属于特殊材质,受潮易生锈,如果入模钢筋表面存在锈斑,施工人员要在安装施工前对锈斑进行及时处理,以免影响清水混凝土的外观质量。锈斑清除完毕后,要及时采用焊接、搭接等方式开展钢筋安装与焊接工作。钢筋焊接安装前,要在焊接处设置相应的金属薄板。金属薄板能对钢筋模板起到保护效用,最大限度避免焊接过程中出现的焊渣损坏钢筋、模板,有效防止了混凝土麻点及后期锈蚀缺陷的产生。钢筋安装施工时,应选择耐锈、耐腐蚀的捆绑铁丝,以防止铁丝生锈影响清水混凝土外观与内里质量。通常来说,防锈镀锌铁丝是最佳选择,在捆绑钢筋时,施工人员要保证铁丝两端弯向构件内侧,并将多余的铁丝进行隐形处理,防止其暴露在外受潮生锈。最后,钢筋安装施工切忌在模板上直接进行钢筋拖拉,应设置相应防护层,以免损坏模板面,影响混凝土观感质量[2]。
1.3 模板设计与安装
为了保障清水混凝土的施工效果,还应做好清水混凝土模板的设计与安装工作。在选择清水混凝土模板时,应选择材质优、刚度与强度达标、表面光洁且平整度好的模板材料。优质的模板能够保证混凝土结构物几何尺寸精准、均匀,防止模板内水泥浆流失[3]。在选定模板材料后,便要依据清水混凝土施工要求对模板进行精准、详细而科学的设计与安装。
首先,测量定位。结构物的空间位置设计可从平面位置与高程两个层面进行。平面位置测量可用墨线弹出结构物边线,然后根据边缘线以外的固定距离放出控制线,以达到对平面位置的精准测量。高程控制要考虑到垂直度,而垂直度可由技术人员根据设计要求临时、灵活调整。但是在调整时,施工人员应考虑到压差变形量这一因素,防止拆模后垂直度难以达到清水混凝土观感要求。
其次,模板的拼装。模板拼装前应先清洁再涂擦脱模剂,脱模剂要采用色拉油。模板拼装前应将模板拼缝全部用平刨刨平,安装时拼缝按设计要求做到有规律、拼缝严密,避免漏浆,且保证观感效果好。为了提高拼装的严密性,拼装时可加设1 mm的双面胶,以确保拼缝处无漏浆。混凝土浇筑后变形现象在清水混凝土施工中经常出现,为了改善此情况,施工人员在梁柱交接处、墙体转角处进行模板拼装时,应根据施工要求增添专门的加固措施。混凝土模板拼装中需要留相应的施工缝,还应采用专业技术措施在拼缝处留凹缝并确保平整度,使混凝土接缝美观、不变形、不漏浆。
最后,模板拆除一定要在拆模强度达到相应要求时方可进行,以免拆模时出现混凝土缺棱掉角情况,使混凝土外观受损。
1.4 混凝土施工
混凝土浇筑施工前要做好材料选择与储备、控制好配合比例、清洁模板等工作。清水混凝土施工对水泥、骨料、搅拌用水、外加剂类型及掺和料等原材料的要求颇高,混凝土搅拌站应根据清水混凝土成型要求选择混凝土原材料,科学进行配合比设计。另外,搅拌站应根据浇筑当天天气等情况严格控制好混凝土和易性、坍落度,确保混凝土良好的流动性及成形后的光洁度[4]。
混凝土浇筑中,振捣十分关键。在振捣中,要把握好振捣时间与振捣方法,既不能过振,也不能欠振。要想在混凝土施工中达到“清水”效果,就一定要及时处理振捣过程中飞溅的砂浆。理论上,振捣需要避免砂浆飞溅,但如果因振捣不当而导致砂浆飞溅到模板内表面,就需要相关人员及时清理,确保内模板干净整洁。浇筑中,混凝土振点应均匀分布、层层搭接,确保每个部位都得以均匀振捣与浇筑。如果混凝土表面出现浮浆,不再冒气泡,且表层较为平坦,则可停止振捣。调查可知,每个振点振捣的时间可保持在20 ~30 s,这样可避免因过度振捣产生的离析现象。
再者,混凝土浇筑应分层连续进行,具体来说可采用插入式振捣器进行振捣,在使用时应严格遵循“快插慢拔”原则。在对下一层混凝土进行振捣时,振捣器应插入混凝土层5 ~10 cm,避免上层与下层混凝土结合不牢。同时,振捣顺序的方向应与混凝土流动方向相反,以确保浇筑的最终效果。混凝土浇筑后,应及时采用覆盖养护、洒水养护、养护剂养护等方式进行施工养护。对于大体积混凝土则需采取有效的温控措施并且养护得当,防止表面产生收缩裂纹及龟裂纹,影响混凝土观感质量。
2 清水混凝土施工质量控制的有效方法
2.1 加强模板施工质量管控
模板施工质量的优劣与整个清水混凝土施工质量密切相关,在模板施工过程中,相关人员应做好施工质量管控,以确保混凝土模板具有较高的平整度与较好的美观性。模板按设计尺寸下料后木工应将模板拼缝面过平刨1~2次,确保模板拼缝严实,同时粘贴1 mm 厚双面胶来防止拼缝漏浆而出现质量通病影响观感;双面胶朝模板拼缝内侧保留2 mm 左右宽度以确保模板加固后双面胶与拼缝内侧齐平。对于埋件与模板的接触面,也应采用1 mm 的双面胶粘贴好,并用小螺杆对拉将埋件固定在模板上,防止拆模后埋件面粘浆导致影响观感质量[5]。
模板四角较为脆弱,最易受损,在模板投入使用前,应特别注意保护。钢筋吊运过程中容易对混凝土模板造成伤害,故而工作人员在开展相应工作时应小心翼翼,轻运轻放,平整堆放,避免损坏模板或引起模板变形。混凝土浇筑与振捣时,应避免在模板板面上进行各种翻拌工作,并且要科学控制振捣强度、时间,避免因振捣强度大、时间长而引发模板弯曲变形。模板安装时,应按照施工要求进行,施工过程中不允许随意裁切定型模板。对于拆模后的模板,施工人员应架空叠放整齐,防止模板受损、受潮。模板安装完成后应尽早浇筑混凝土,防止模板日晒雨淋导致变形影响混凝土成形质量。
2.2 做好钢筋安装质量管控
钢筋安装质量直接关乎清水混凝土施工质量,故有必要对钢筋安装做好质量管控。钢筋下料、钢筋焊接与绑扎、安装等工作要严格按照施工图纸规范进行。钢筋施工应确保钢筋的截面尺寸及保护层满足设计要求。在钢筋安装完成后,应及时安装购买的成品钢筋保护层垫块并固定牢固,杜绝用预制混凝土垫块。混凝土浇筑前施工人员要对模板上以及相应范围内的杂物进行清理,以确保清水混凝土外观质量不受影响。
2.3 落实混凝土浇筑与养护管理
一方面,加强混凝土浇筑质量管理。混凝土浇筑前应先做好技术交底工作,从整体和局部、宏观和微观上对整个施工工艺的要求进行明确。清水混凝土需色泽均匀、无蜂窝或麻面等外观缺陷、表面无明显色差、无龟裂纹、质地均匀细密、表面零星气泡直径应小于0.3 mm、螺栓孔径大小一致、水平等。在施工中,要根据砂石含水率以及原材料的优缺点合理计算混凝土配合比,且要在反复试验的基础上对配合比进行明确,施工前还要根据天气、气温情况进行掺水量微调以保证混凝土的和易性优良。另外,配料搅拌的时间不应低于3 min。在浇筑过程中,应确保浇筑的连续性,并且避免欠振与过振。最后,要控制好拆模时间,在混凝土满足拆模强度时再进行拆模,以免拆模中出现粘膜现象。
另一方面,做好施工养护管理。除了对相应的施工养护技术进行规范之外,还要对养护人员的定期养护进行监管,一旦发现养护不及时或养护不当等情况,应对相关人员进行及时警告与惩戒,确保混凝土养护到位,避免后期因养护不当导致混凝土产生影响表面观感的缺陷。
3 结语
混凝土构件是土建工程施工中的重要材料,其直接影响工程施工的进程与质量。采用清水混凝土施工工艺所得到的混凝土构件不仅能一次成型,而且表面平整、色泽均匀、线条顺直、棱角分明、无蜂窝麻面,观感质量水平较高,将其运用到土建工程建设施工中,能最大限度提高工程建设的社会效益、经济效益与环保效益。清水混凝土施工工艺较为复杂,工程测量放线、钢筋安装施工、模板设计与安装及混凝土施工等是必不可少的工艺环节,在施工中施工人员应严格标准与要求并按程序进行施工,并做好全过程施工质量控制,以提高清水混凝土的整体施工质量。