外墻薄壁清水混凝土施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

陳維昌

（福建億聯(lián)升集團(tuán)有限公司，福建 福州 350001）

外墻薄壁清水混凝土又被稱為裝飾混凝土，屬于一次澆筑成型施工技術(shù)，不需要進(jìn)行二次裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土自然表面效果作為建筑外墻飾面，只需要在表面涂抹一層或兩層透明保護(hù)劑即可，具有平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無污染等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用與推廣價(jià)值。本文以廈門市某建筑工程為例，深入分析外墻薄壁清水混凝土施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，以期促進(jìn)薄壁清水混凝土施工技術(shù)應(yīng)用與推廣。

1 工程概況

本工程為福建省廈門市某建筑工程。項(xiàng)目總建筑總建筑面積為 21047m2，地上建筑為5層，局部為6層，建筑總高度為24.7m。根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，除局部采用玻璃幕墻結(jié)構(gòu)外，，工程外立面均采用薄壁清水混凝土，建筑外墻為厚度200mm的加氣混凝土砌塊墻和120mm厚的飾面清水混凝土組成的復(fù)合墻。經(jīng)測算，本工程外墻清水混凝土表面積為14000m2。

本工程中，由于建筑外墻為異形結(jié)構(gòu)，包含大量窗臺(tái)、U型柱等結(jié)構(gòu)，給外墻薄壁清水混凝土施工造成一定的困難。同時(shí)，本建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C30，對(duì)混凝土流動(dòng)性和耐震性能提出了較高的要求。針對(duì)該問題，應(yīng)通過混凝土配合比優(yōu)化、鋼筋工程施工控制和模板施工工藝改進(jìn)加以解決。

2 工程準(zhǔn)備

2.1 混凝土配合比試驗(yàn)

為避免清水混凝土飾面出現(xiàn)色差，并保證混凝土拌合物性能，混凝土材料除滿足施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求外，還應(yīng)當(dāng)符合以下要求。

（1）水泥。應(yīng)選用P42.5及以上型號(hào)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥應(yīng)選擇同一廠家、同一批次、同一強(qiáng)度的熟料。

（2）粗骨料。應(yīng)選用連續(xù)級(jí)配良好、強(qiáng)度高的碎石，其含泥量應(yīng)控制在 1%以內(nèi)，泥塊含量應(yīng)小于0.5%，片狀顆粒含量應(yīng)控制在15%以內(nèi)。為避免出現(xiàn)色差、強(qiáng)度差異等問題，細(xì)骨料應(yīng)選用同一產(chǎn)地、相同規(guī)格、顏色的細(xì)骨料。本工程中，采用5～25mm連續(xù)級(jí)配碎石，最大粒徑小于20mm。

（3）細(xì)骨料。選用中粗砂作為細(xì)骨料，細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.5以上，含泥量應(yīng)控制在2%以內(nèi)，泥塊含量應(yīng)控制在1%以內(nèi)。本工程，選用細(xì)度模數(shù)為2.6～2.7，Ⅱ級(jí)級(jí)配河砂，0.315mm以下含量為15%以上。

（4）摻和料。為確保清水混凝土施工質(zhì)量，提高混凝土漿體體積和流動(dòng)性，本工程綜合對(duì)比礦粉、粉煤灰兩種摻和料不同試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)摻入礦粉則容易出現(xiàn)沁水問題，導(dǎo)致清水混凝土飾面外觀受到影響，因此，本工程中混凝土主要以粉煤灰作為摻和料。

（5）外加劑。本工程中選用聚羧酸系減水劑作為外加劑，以此改善混凝土和易性、耐離析和沁水性能。

（6）增效劑。由于本工程為薄壁外墻結(jié)構(gòu)，在C30強(qiáng)度等級(jí)下，清水混凝土存在較大的流動(dòng)性。同時(shí)，為滿足外墻抗震性能要求，經(jīng)試驗(yàn)研究，在混凝土中加入0.4%的CTF增效劑。

經(jīng)試驗(yàn)研究，得出混凝土配合比方案如表1、表2所示。

試驗(yàn)研究表明，該配合比滿足施工技術(shù)要求，混凝土具有良好的流動(dòng)性、和易性和擴(kuò)展性，坍落度和沁水問題基本得到控制，表明氣孔問題得到有效解決。

表1：清水混凝土配合比參數(shù)

表2：清水混凝土試驗(yàn)結(jié)果

2.2 鋼筋工程

在薄壁外墻結(jié)構(gòu)中，鋼筋制作與安裝質(zhì)量直接影響清水混凝土飾面效果。在本工程中，根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼筋配筋設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。（1）配筋設(shè)計(jì)?；炷两Y(jié)構(gòu)配筋優(yōu)化的主要目的是優(yōu)化鋼筋布置，在結(jié)構(gòu)安全的前提下滿足清水混凝土下料和振搗施工要求，避免清水混凝土飾面出現(xiàn)裂縫。本工程中，原設(shè)計(jì)柱內(nèi)配筋為3排。由于鋼筋間距較小，混凝土下料和振搗困難難，且無法保證保護(hù)層厚度，可能產(chǎn)生漏筋現(xiàn)象，經(jīng)與設(shè)計(jì)單位溝通，將原3排配筋變更為2排，鋼筋間距和箍筋間距保持不變，薄壁墻保護(hù)層厚度大于20mm（如圖1所示），滿足清水混凝土施工技術(shù)要求；（2）鋼筋下料。由于薄壁墻厚度不足，需充分考慮接頭形式、接頭位置和搭接長度等因素，并加強(qiáng)對(duì)鋼筋下料長度的控制，避免因鋼筋長度過長而影響外墻保護(hù)層厚度。為精確控制鋼筋下料精度，本工程將施工設(shè)計(jì)圖紙按1:1比例放大樣，確保鋼筋下料精度；（3）鋼筋綁扎。嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行綁扎，避免出現(xiàn)錯(cuò)配或鋼筋偏位的問題。針對(duì)梁柱等部位的鋼筋綁扎，應(yīng)理清鋼筋穿插順序和避讓關(guān)系，確保保護(hù)層厚度與鋼筋間距。鋼筋綁扎所使用的鋼絲應(yīng)鋼筋內(nèi)側(cè)彎曲，避免鋼絲裸露，以免鋼絲銹蝕影響外墻裝飾效果。

圖1：U型柱結(jié)構(gòu)配筋優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.3 模板工程

在清水混凝土施工中，模板施工質(zhì)量直接影響清水混凝土施工效果，尤其結(jié)構(gòu)拼縫、螺栓孔和施工縫等位置處理有效性直接影響薄壁外墻結(jié)構(gòu)觀賞性。因此，應(yīng)在確保模板滿足強(qiáng)度、剛度要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)模板拼縫、螺栓孔等位置施工質(zhì)量進(jìn)行控制。（1）模板拼縫處理。根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，模板拼縫寬度要求控制在1.5mm以內(nèi)。為滿足拼縫精度要求，本工程采用模板拼縫位置背面切85℃的傾角，并涂膠、密封處理，待模板拼接安裝時(shí)，將密封條拆下壓實(shí)，并使用釘子加固處理，確保模板接縫滿足清水混凝土施工要求；（2）U型柱部位模板設(shè)計(jì)。本工程中，針對(duì)部分U型柱部位模板施工難點(diǎn)問題，采用預(yù)先定制木制模板構(gòu)件的方式加以解決，選用的模板材料為墻體模板切割邊角料。模板內(nèi)部填充構(gòu)件按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸加工制作，并采用定型木模槽鋼、鋼釘加固，確保U型柱模板支撐牢固。為避免鋼釘孔眼影響外墻飾面效果，預(yù)先在模板開孔，對(duì)鋼釘釘頭以塑料堵頭方式進(jìn)行處理，提高清水混凝土施工的整體性；

3 建筑外墻薄壁清水混凝土澆筑施工

3.1 準(zhǔn)備工作

混凝土澆筑施工前，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)泵送下棒口位置的選擇，盡可能避開模板對(duì)拉錨桿位置，防止混凝土澆筑時(shí)沖擊對(duì)拉錨桿，進(jìn)而造成模板漏漿問題。同時(shí)，在混凝土澆筑前，應(yīng)對(duì)模板內(nèi)雜物進(jìn)行清理，完成模板、模板支撐、預(yù)埋管線等隱藏工程的驗(yàn)收。此外，由于清水混凝土薄，對(duì)混凝土泵送設(shè)備、管路系統(tǒng)清潔程度要求較高，因此，在施工前應(yīng)對(duì)泵送設(shè)備和管路系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，防止雜物進(jìn)入模板內(nèi)。

3.2 混凝土澆筑施工

由于清水混凝土結(jié)構(gòu)特性，為避免混凝土在模板上快速凝固，應(yīng)預(yù)先在模板內(nèi)注入一定高度的去石混凝土，并將混凝土攪拌均勻后注入模板。去石混凝土應(yīng)在砂泵送澆筑前注入，不應(yīng)過早，以免與泵送混凝土形成冷縫，影響清水混凝土飾面效果。同時(shí)，為避免混凝土澆筑對(duì)模板和墻體結(jié)構(gòu)造成沖擊，注漿管與地面基準(zhǔn)高度應(yīng)控制在3m以內(nèi)。

在混凝土澆筑施工時(shí)，應(yīng)遵循分層下料、分層振搗的原則，每層混凝土澆筑厚度不應(yīng)超過400mm。自由下料高度應(yīng)控制在2.5m以內(nèi)。

3.3 混凝土振搗

本工程中，清水混凝土壁厚為120mm，在振搗時(shí)應(yīng)遵循“快插慢拔”、“梅花形”布點(diǎn)的原則，使振搗棒均勻抽動(dòng)，確保上下層混凝土均勻。薄壁墻體結(jié)構(gòu)采用規(guī)格為50mm振搗棒，掛板、U形柱部位采用30mm的振搗棒。振搗點(diǎn)布設(shè)應(yīng)均勻，間距以300mm為宜。振搗時(shí)間應(yīng)控制在30～40s范圍內(nèi)。針對(duì)門、窗等部位澆筑施工，應(yīng)沿門、窗洞口兩側(cè)模板均勻振搗，確保兩側(cè)混凝土同步施工、同步振搗，避免出現(xiàn)色差或冷縫。此外，振搗過程中，應(yīng)避免碰撞各類預(yù)埋件，不得振搗模板、鋼筋等，振搗點(diǎn)應(yīng)避開對(duì)拉螺栓位置。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑完成后，應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)管理，避免混凝土出現(xiàn)色差。（1）抹平處理?；炷翝仓瓿珊?，應(yīng)分段抹平，確保清水混凝土結(jié)構(gòu)表面、頂部平整；（2）覆蓋養(yǎng)護(hù)。抹平處理后，應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜。如薄膜內(nèi)無凝結(jié)水汽出現(xiàn)，則表明混凝土出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤；（3）模板拆除條件。模板拆除時(shí)間應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場試塊強(qiáng)度確定，以同等條件下試塊強(qiáng)度達(dá)到3MPa為標(biāo)準(zhǔn)；（4）拆模后養(yǎng)護(hù)。模板拆除后，應(yīng)立即使用塑料薄膜覆蓋混凝土表面，并噴水保濕處理，養(yǎng)護(hù)期不得少于7d。

4 結(jié)語

在建筑外墻施工中，清水混凝土技術(shù)具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，不僅減少了施工工序，降低了施工成本，而且達(dá)到了良好的外墻飾面裝飾效果。在具體施工中，由于薄壁外墻結(jié)構(gòu)較為特殊，施工單位應(yīng)加強(qiáng)混凝土配合比試驗(yàn)設(shè)計(jì)、鋼筋綁扎工程質(zhì)量控制和模板優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保清水混凝土施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果。