高层框剪结构土建施工中的免抹灰施工技术应用分析

倪瑾瑾，李大贵，万福源，刘曦，羊焕群

（中国建筑第二工程局有限公司华南公司，广东 深圳 518000）

1 高层框剪结构免抹灰混凝土配合比设计

在免抹灰混凝土施工过程中，混凝土材料对施工质量有决定性的影响，若原材料存在质量问题，则浇筑后的混凝土易出现蜂窝、麻面、露筋、烂筋、缺棱掉角以及空洞等质量问题，对混凝土表观有较大影响，因此，必须严格把控原材料质量。

1.1 水泥

水泥是混凝土凝胶材料，其对混凝土质量有重要影响，免抹灰混凝土对于水泥种类的选择并无特殊要求，基本与普通的混凝土一致，因此，目前相关研究主要集中在水泥用量方面。水泥用量对于最终的施工质量也有直接影响，若水泥过量，则水泥的水化热会导致混凝土结构出现结构裂缝[1]；若水泥用量不足，则可能出现露筋、缺棱掉角等质量问题，影响混凝土表观质量。

1.2 矿物掺和料

矿物掺和料主要起填充以及表面吸附作用，同时也能加快凝胶材料的水化进程，优化混凝土整体性能。目前，免抹灰混凝土中使用的矿物掺和料种类较多，如粉煤灰、硅藻土、粒化高炉矿渣、偏高龄土、硅灰以及沸石等，国内外的相关研究也都集中在这几种材料方面。

1.3 砂率

砂率反映的是混凝土中砂的质量与砂、石质量总和之比。在免抹灰混凝土配合比设计中，砂率需按照水灰比、砂石品种（河砂、人工砂、碎石、卵石）、粗细程度以及粒径等指标确定。免抹灰混凝土砂率的选择需注意以下3个方面：（1）当仅选择一种单粒级粗集料时，混凝土砂率应适当增大。（2）当选用细砂时，由于需要更多的水泥包裹细砂，因此，应适当降低砂率；选用粗砂时，则应适当增大砂率。（3）针对薄壁构件，砂率应适当增大[2]。

1.4 用水量

免抹灰混凝土用水量需要按照混凝土的坍落度以及使用部位确定，此外，以下几种因素也会影响实际用水量：（1）砂石粒径。一般来说，粒径越小则级配越差，用水量也会增加，此时混凝土和易性也会受到影响。（2）外加剂的用量。若外加剂用量不足，则混凝土的减水率受到影响，也会造成实际用水量增加[3]。（3）砂石含水量不准确，会影响实际用水量。因此，要合理控制免抹灰混凝土用水量，需要合理控制外加剂用量、砂率，同时明确砂石含水量，从而在符合混凝土坍落度要求的基础上，有效控制混凝土用水量。

1.5 外加剂

外加剂的主要作用是改善混凝土的某些性能，用量相对较小，一般约为水泥用量的5%。外加剂按照其功能划分主要有4种，分别是调节混凝土的耐久性、流动性、凝结时间以及其他性能的外加剂。其中，第1种比较常用的包括阻锈剂、引气剂以及防水剂；第2种比较常用的包括泵送剂、减水剂以及引气剂；第3种比较常用的包括速凝剂、缓凝剂以及早强剂；第4种比较常用的包括着色剂、加气剂以及防水剂。具体采用哪种外加剂，需要根据项目的实际情况选择。

2 高层框剪结构免抹灰混凝土施工模板体系设计及选择

免抹灰混凝土施工对模板的要求高于一般混凝土施工，要求模板具备不易变形、刚度大、拆除后混凝土表面光洁平整。下面对目前混凝土施工中比较常用的散装模板、钢框模板、大钢模板、塑料模板以及铝合金模板进行对比分析。

2.1 散装模板

散装模板主要适用于异型或者外形较为复杂的混凝土构件或者是在冬季施工的项目，其切割与拼装较为便捷。此类模板的优势在于可操作性较强；模板拆除后混凝土表面平整度好；能够根据项目设计图灵活组拼模板；现场加工便捷、适用于复杂截面构件；一次性投入较低。此类模板的缺陷在于配套使用的铝梁、方木以及木梁较多，周转次数少，可能会影响项目进度；模板遇水易发生变形、耐久性较差，可能影响混凝土浇筑效果。

2.2 钢框模板

钢框模板主要适用于梁模板、楼板或者混凝土侧压力相对较小的结构或者部位。此类模板的优势在于板幅大、模板拼缝少，模板拆除后混凝土表面的平整度好；质量轻，相较于组合钢模板质量减轻约20%；所用的钢量较少，相较于组合模板其质量减少50%；模板周转次数多，不影响项目进度。此类模板的缺陷在于稳定性、刚度较差，施工过程中易影响混凝土浇筑效果。

2.3 大钢模板

大钢模板主要适用于梁、柱以及剪力墙等构件。此类模板的优势在于能够明显降低作业人员劳动强度、施工效率高，人工费用相对较低；模板周转次数较多，适用于高层、超高层建筑；混凝土浇筑效果好，模板拆除后混凝土表面的平整度较好，能够实现免抹灰的效果。此类模板的缺陷在于模板质量大，因此，吊装作业量大，施工过程中受天气因素的影响较大；模板的通用性较差，若二次改装需要投入较大成本。

2.4 铝合金模板

铝合金模板适用于水平楼板、梁、柱、墙体等各类构件，尤其是适用于高层和超高层建筑。此类模板的优势在于混凝土成型质量好、观感佳，可实现免抹灰的效果；模板质量轻，安装便捷，施工周期相对较短；承载力较高，施工过程中不宜出现爆模的情况；不需要专门的卸料平台，可节省吊运时间；环保性好，现场施工造成的污染小。此类模板的缺陷在于前期一次性的投入较多，而且要求现场施工不宜出现较大变更。

2.5 塑料模板

塑料模板适用于框架结构、框剪结构中的楼板、墙、柱以及高架桥项目，尤其适用于工期较短的项目以及对混凝土外观要求较高的框剪结构和框架结构。此类模板的优势在于板面的平整度易于控制，其厚度公差可控制在±0.3 mm，不仅脱模速度快，而且混凝土表面平整度好；耐水性及耐腐蚀性好、可塑性强；施工便捷，拼装操作简单，同时也能进行钻孔、锯、钉等操作；可重复使用，即使模板报废，经过回收加工处理后也可再次使用。此类模板的缺陷在于承载力有限，强度不足，施工过程中可能会出现薄膜的情况；焊接时可能会损坏塑料模板。

总体来说，不同的模板体系各有优劣，在施工过程中，应根据不同结构的施工要求合理设计模板体系，从而在合理控制成本的基础上确保混凝土成型质量。就高层框剪结构土建施工而言，以塑料模板最佳，但也存在强度低、承载力不足等缺陷，因此，在施工过程中还要根据结构高度、造价、工程面积以及质量要求等因素选择模板体系。

3 高层框剪结构免抹灰混凝土浇筑及养护措施

3.1 免抹灰混凝土浇筑

3.1.1 施工前准备

免抹灰混凝土浇筑施工前应做好以下工作：（1）技术部门应组织施工班组进行技术交底，主要包括熟悉施工图纸、掌握各构件及部位的混凝土凝结时间、强度等级以及抗渗性能要求等。（2）施工班组应对钢筋作业以及模板支护作业进行检查，若发现不合格，应及时要求整改。（3）对混凝土浇筑施工过程中使用的各种机械设备进行检查养护，确保施工正常开展。（4）施工班组应对模板进行清理，并浇水湿润，然后刷隔离剂，确保拆模后混凝土表面的平整度。

3.1.2 浇筑施工

免抹灰混凝土浇筑一般来说需要注意以下方面：（1）免抹灰混凝土浇筑时，浇筑面与吊斗口的距离应控制在2.0 m以内，如果浇筑高度在2.0 m以上，应采用套筒或者导管，以免影响混凝土成型效果。（2）浇筑施工时，应根据施工图对不同要求的结构、部位分层或者分段浇筑，要求分层浇筑高度不超过50 cm，同时不宜超过振动棒作业范围的1.25倍。（3）进行混凝土振捣作业时，要求施工人员应紧握振动棒，快速插入，将时间控制在20～30 s，待混凝土浇筑面无气泡、无明显下沉后缓慢拔出振动棒。应注意插入点必须保持均匀，按照既定顺序逐渐移动，振动棒移动距离应控制在其作用范围的1.5倍左右，在实际施工中一般是一个振动段约40 cm，若振动区域靠近模板，则距离应控制在20 cm以上，避免遗漏影响混凝土密实性。分层振捣时，振动棒应插入下层5～10 cm，避免层间出现缝隙，影响浇筑质量。（4）浇筑过程要保持连续浇筑，若需要间歇性浇筑，则应注意间歇时间不宜过长，具体应根据水泥种类以及初凝时间确定，但要注意再次浇筑应在上层混凝土未初凝时完成。若浇筑间歇时间超过2 h，则需要采用处理施工缝的方法进行处理。（5）浇筑施工过程中，要安排专人对钢筋、模板、预埋件、插筋以及预留孔洞进行监督，避免出现钢筋位移、洞孔堵塞等问题。

3.2 免抹灰混凝土养护措施

免抹灰混凝土对于拆模板后混凝土表面的平整度要求较高，因此，其养护要求要高于一般混凝土，浇筑施工完成后应及时对混凝土进行养护，比较常用的几种方法包括覆盖养护、刷养护液以及浇水养护。（1）覆盖养护一般采用草袋、棉被或者塑料薄膜，不同部位采用的材料不同，养护样式也有所不同，比如，柱体多在脱模后采用塑料薄膜养护；剪力墙则应带模养护。（2）浇水养护要根据水泥种类以及外加剂使用情况进行，养护时间长短不一。一般来说，对抗渗性能要求较高或者使用缓凝剂的混凝土养护时间不少于14 d；硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥养护时间不少于7 d。浇水养护可就地取材，利用从基坑中抽取的地下水。（3）养护液养护主要是通过在混凝土表面涂刷养护液，形成一层致密薄膜，从而控制混凝土水分蒸发。养护结束后需要根据养护液的种类选择相应的方式去除养护液，一般水性养护液可用水进行冲洗；油性、悬浮乳液型养护液需要采用配套的清洗液冲洗，或者采用钢刷和高压水枪配合进行冲洗。

免抹灰混凝土的养护还需要注意以下方面：（1）混凝土养护期间，在强度不足1.2 MPa前，严禁踩踏或施工振动，避免影响混凝土施工质量；柱、墙等有特殊要求的部位需要带模养护至少2 d；若采用浇水养护，则每天浇水次数不少于2次。（2）针对大型结构，可以在拆除模板后等待混凝土达到相应强度，采用蓄水养护的方法。（3）若在冬季施工，则混凝土养护应制订专项养护方案，若环境温度在5℃以下，不能采用浇水养护的方法，同时还要注意做好保温措施，采用棉被或草袋覆盖进行养护，并酌情延长养护时间。

4 结语

综上所述，免抹灰施工技术具有广阔的应用前景，但是由于其在配合比设计、模板体系选择、施工工艺以及养护方面的要求高于普通混凝土施工，因此，在高层框剪结构土建施工过程中，需要根据项目特点合理设计混凝土配合比，选择合适的模板体系，严格按照工艺流程施工，并做好后期养护措施，以确保混凝土的外观质量，进而实现免抹灰的效果。