淺談多曲率弧形清水混凝土剪力墻結構施工技術

王媛媛 孫慧寧 劉慶宇 羅達妮 蔣靚靚

摘 ? ?要：清水混凝土成型后具有良好的自然美感，不需要對墻面做任何裝飾。因此，它被廣泛應用于一些大型建筑項目中。本文以北京化工大學昌平新校區(qū)大學生活動中心項目為背景，研究清水混凝土在多曲率弧形剪力墻結構中的應用，并通過組合模板的優(yōu)化和創(chuàng)新，從而打造出高質(zhì)量的清水混凝土工程。由于該項目是多曲率弧形墻體，因此增加了施工難度。曲率半徑、結構尺寸和模板拼接是控制該項目施工質(zhì)量的關鍵。

關鍵詞：多曲率弧形;清水混凝土;剪力墻結構

1 ?項目概況

北京化工大學昌平新校區(qū)大學生活動中心項目位于北京市昌平區(qū)南口鎮(zhèn)，總建筑面積約為1.5萬平方米， 建筑高度為17.95m，采用框架剪力墻結構。整個建筑的設計為蝴蝶形，內(nèi)墻外墻均含有大量的弧形清水墻，且弧度不一致，曲率半徑變化多樣;根據(jù)設計要求，大學生活動中心首層外墻外掛板外露部分、內(nèi)墻兩個交通核、公共大廳通高的400寬大墻、9#樓梯側(cè)面及共享空間臨空面，表面均為富有質(zhì)感的清水混凝土，清水混凝土的施工面積約2400㎡，曲率變化0.011～0.2不等，清水墻面的單幅長度達86.19m，高度為1.83m～17m不等。

為了保證清水混凝土的施工效果，施工時將工程清水墻面分解成多個不同曲率的弧形段和平直墻段，必須對模板的選型、加工制作、安裝以及拆除等關鍵點進行嚴格控制，以實現(xiàn)清水混凝土墻體的曲面精度和輪廓曲線線條的順滑優(yōu)美。

2 ?多曲率弧形模板體系研究

2.1 ?模板體系選型

模板的選型是實現(xiàn)多曲率弧形墻體施工的前提。項目部綜合各方面因素，決定采取固安清水模板+芬蘭進口優(yōu)質(zhì)樺木wisa模板組合施工。

（1）芬蘭進口優(yōu)質(zhì)樺木wisa模板規(guī)格為2440[×]1220[×]18mm，具有強度高、抗候抗沸性和耐磨性好等特點，能抵抗大多數(shù)化學物質(zhì)的腐蝕、抵抗混凝土對模板表面的磨損;固安清水模板規(guī)格為2440[×]1220[×]12mm、2440[×]1220[×]6mm，分為面板及背板，該模板的彈性模量為5000N/mm2，高強度、韌性好，具有較好的彎曲撓度效果。綜合兩種模板的特性，清水混凝土墻體平直段及曲率半徑較大的弧形墻采用芬蘭進口wisa模板，曲率半徑較小的彎曲段采用固安清水模板，符合本項目弧形墻體曲率半徑較小的清水墻的施工要求。

（2）墻體模板次龍骨選用標準尺寸的鋁合金龍骨，主龍骨直墻部分采用雙8號槽鋼，并采用三接頭式螺桿及鋼管進行對拉拉結，側(cè)面通過特制的“7”字型鉤頭螺栓進行緊固連接，保證加固體系的穩(wěn)定牢固，弧形墻部分采用數(shù)控成型的鋼板組裝式龍骨，完全與弧形墻的弧度相切合。

（3）相鄰大體系模板拼接企口平整，模板間的拼縫用橡膠帶粘貼或采用結構膠密封，以保證組合后的模板拼接縫應緊密連接、模板整體平順光滑，將拼接縫控制為≤5mm ;錯臺控制為≤2mm ?；⌒螇w模板應與直線墻體模板拼縫采用角碼緊固連接，穿墻螺栓采用Ф16三節(jié)頭式，并以Ф20mmPVC 套管、堵頭、螺孔保護帽以及海綿墊圈等作為輔助配件，確保清水混凝土螺栓孔成型后的實際效果。

2.2 ?模板深化、制作與安裝

（1）模板深化時按圖紙將模板拼縫部位及明縫、禪縫、螺栓孔進行詳細排版。

（2）模板嚴格按深化圖紙進行制作與安裝。模板制作時須保證幾何尺寸精確，拼縫嚴密，材質(zhì)一致。模板面清理干凈并在模板表面涂刷清水混凝土專用脫模劑。模板配置好后，應防止受潮變形，合理堆放，制作時按順序進行編號，以保證模板安裝時不同曲率的弧形模板位置及順序正確。由于清水模板強度較大，曲面模板不易于彎曲，為避免用力不當而導致模板折斷或嚴重變形，施工時在模板的背面設置凹槽，凹槽間隔300mm，深度5mm～7mm，確保模板的實際彎曲效果。

（4）鋁合金龍骨上鉆孔，通過木螺釘與模板連接，不得在混凝土接觸面直接釘鐵釘，墻梁主龍骨采用雙8#槽鋼（或者弧型部分用60mm[×]80mm[×]6mm數(shù)控成型組裝式主龍骨），8#槽鋼（或者弧型部分用60mm[×]80mm[×]6mm數(shù)控成型組裝式主龍骨）與次龍骨通過特制的“7”字型鉤頭螺栓連接。

（5）墻模板在加工場拼裝成大模板，大模板之間拼縫處使用角碼木螺釘跨縫從模板背面連接，防治模板拼縫部位錯臺及漏漿。

3 ?清水混凝土剪力墻施工技術研究

3.1 ?混凝土材料選擇

為確保清水混凝土施工質(zhì)量及標準要求，合理控制混凝土的表觀美感，經(jīng)混凝土打樣試驗后，確定本工程清水混凝土以黃砂、碎石、水泥作為主要材料，且黃砂選用天然河沙，粒徑?5mm、含泥量<3%為宜;碎石選用連續(xù)級配的5～20mm碎石;水泥選用摻配一定混合材料的P.Ⅱ硅酸鹽水泥。為解決清水混凝土的和易性及澆筑后混凝土的開裂問題，可適當摻加一定比例的減水劑和減縮劑。

3.2 ?多曲率清水混凝土澆筑振搗施工要點

混凝土的澆筑和振搗作為混凝土凝結成型的關鍵環(huán)節(jié)，將直接影響混凝土表面的凝結美感，故澆筑工藝及振搗方式尤為重要。同時，保證各部位混凝土成分的均勻性也是應該考慮的重點，因此，澆筑施工時應重點注意以下節(jié)點。

（1）確保進入澆筑現(xiàn)場的混凝土產(chǎn)品符合設計標準，根據(jù)規(guī)范要求做好檢驗。

（2）混凝土澆筑前，仔細檢查模板牢固性，并對模板內(nèi)的異物進行清除，確保膜內(nèi)干凈整潔，無污垢、無積水。

（3）注意澆筑細節(jié)。首層澆筑施工需分為兩次進行，待基礎部分的混凝土澆筑完成后，再行澆筑清水混凝土;每次清水混凝土澆筑高度可達5m，混凝土分層高度宜為500mm，混凝土振搗，每棒的間距不能超過50cm，下棒后，振搗時間不能低于30s，分層澆筑。

（4）正式澆筑前，應在底層鋪筑30mm～50mm與混凝土級配相同的水泥砂漿，合理控制砂漿投放點與混凝土澆筑點的距離，宜控制在3m以內(nèi)，且一邊鋪筑砂漿一邊澆筑混凝土。同時，要確?；炷恋倪B續(xù)性澆筑，盡可能的降低澆筑間隔時間，以免冷縫的生成。

（5）合理控制混凝土下料高度。混凝土泵送時下料高度應控制在2m以下，需人工下料澆筑的應設置溜槽。

（6）合理選用混凝土振搗棒，不適宜采用過大振動棒操作。根據(jù)該工程墻體設計，其墻體厚度為200mm、400mm，綜合考慮保護層及鋼筋等因素，選用震動棒直徑為50mm。

（7）混凝土振搗時，要避免振動棒與模板、鋼筋、預埋件等設施的觸碰，禁止利用振動棒撬動模板或鋼筋，或通過振動鋼筋來達到混凝土密實的效果。

（8）操作震動棒時，要快插慢提，振搗點布設均勻，確保振搗過程上下輕微抽動。同時，每次振搗時，要確保震動棒的插入深度保持插入下層混凝土中100mm為宜，使上下層混凝土銜接密實，每個振搗點的震動時間以混凝土表面無氣泡溢出和混凝土不再下沉為止，避免過振造成混凝土的離析。

（9）混凝土澆筑完成后，根據(jù)氣候條件采取合理保溫養(yǎng)護措施。墻體清水混凝土需帶模澆水養(yǎng)護，上覆濕潤棉氈避免失水;待混凝土墻體澆筑完成靜置時間大于24h后，即可拆模。

（10）拆模時嚴格按照先內(nèi)后外、先上層后底層的順序，避免損傷清水墻體;拆模后及時采用塑料布包裹封閉，下側(cè)采用舊模板封閉，做好養(yǎng)護及成品保護工作。

4 ?結束語

針對北京化工大學昌平新校區(qū)大學生活動中心項目的多曲率弧形清水混凝土墻體結構施工，選用固安清水模板+芬蘭進口優(yōu)質(zhì)樺木wisa模板組合拼裝，嚴格控制模板深化、加工制作、安裝及清水混凝土施工等環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，清水混凝土墻體施工質(zhì)量優(yōu)良，獲得業(yè)主方及工程監(jiān)理的高度認可和好評。

參考文獻：

[1] 任兵.試析鋼筋混凝土剪力墻結構施工質(zhì)量控制技術[J].工程建設與設計，2019（4）：25～26.