清水混凝土施工技術在軌道交通建設中的應用

孫海龍

（中鐵十九局集團有限公司，北京 101300）

0 引言

清水混凝土施工指的是通過相關的施工技術和方法使混凝土快速成型，成型后的混凝土表面平整、無明顯的缺陷、線條規(guī)則，可利用其自然質感作為工程項目建設最終的飾面。清水混凝土施工技術與普通的施工技術相比具有諸多優(yōu)勢，即施工成型快，減少了建設周期，提高混凝土的耐久性，節(jié)約施工成本，降低對環(huán)境的污染，符合我國健康可持續(xù)發(fā)展的總體目標，發(fā)揮出了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)保效益。

1 工程概況

某軌道交通建設工程項目，總建筑面積15 萬平方米，清水混凝土施工面積約50 080 m2，目前該工程項目已經(jīng)成為了我國北、上、廣地區(qū)最重要的軌道項目，也是我國首個采用清水混凝土建設的軌道交通建設。

2 工程項目重難點分析

本工程項目開始建設之前，由于沒有建設經(jīng)驗，看似簡單的工程項目卻在混凝土的原材料選擇、模板施工、澆筑以及卸模等流程上都存在著很大的難度。清水混凝土施工技術不同于普通的混凝土施工技術，需要通過后續(xù)裝飾掩蓋外觀存在的缺陷。在本工程項目建設過程中，需要解決的重難點問題有：原材料的選擇，柱、梁模板的支設及處理、配合比設計、現(xiàn)澆模板的支設和處理、混凝土配合比設計、澆筑方法、養(yǎng)護、表面處理等。

3 清水混凝土施工技術要點

3.1 原材料的選擇

（1）由于考慮到飾面色差、水泥含堿面大而造成的堿與粗細集料之間的化學反應，應使用普通的硅鹽酸水泥，因為普通的硅鹽酸水泥中的含堿量較低，不容易與粗細集料產(chǎn)生化學反應。另外，原材的選擇還應避免色澤發(fā)亮的產(chǎn)品，以提高清水混凝土成品的亮度。

（2）由于外加劑與水泥之間的相容性較好，所以堿水率不得低于20%，這樣可以有效防止?jié)B水和離析現(xiàn)象，提高清水混凝土的質量。

（3）本工程項目建設過程中所需要的礦物微細粉料可以就地取材，以此減少水泥數(shù)量的使用，降低施工成本。其中，礦物微細粉料應當使用Ⅰ級細粉料，如果使用Ⅱ級細粉料應先對其進行試驗，待試驗結果達到工程項目建設相關要求后方可使用。

（4）二氧化硅含量不得小于85%，要求粒徑0.1～0.2 μm、密度2200 kg/m3。

（5）砂石同樣可以就地取材，但需要嚴格控制砂石中的含泥量，在確保質量的同時，保證工程項目建設的安全性和穩(wěn)定性。

（6）混凝土拌合所使用的清水應使用不含有害物質的潔凈水。

3.2 柱、梁模板的支設及處理

在本工程項目的柱、梁模板的支設及處理過程中，對于其中的預埋件，應先確定其表面的平整性并于四角的位置鉆一定數(shù)量的孔，通過螺栓將其固定于模板上后，在其結合面處使用雙面海面膠帶粘合于一起（圖1）。

圖1 預埋件安裝示意

另外，柱與梁“牛腿”之間的接頭處應使用木膠板實現(xiàn)配板設計，并于接口處使用雙面海綿膠帶作密封處理，防止混凝土澆筑過程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。除此之外，還應將色拉油作為脫模劑，在混凝土澆筑之前，均勻地涂抹于模板內部表面，柱和梁模板之間應使用鋼筋作為內撐。截面尺寸較小的柱，可以使用槽鋼代替拉螺栓，基礎截面大的柱，應使用16 對拉螺栓，使用PVC 套管將拉螺栓包裹起來，封堵套管端部，防止漏漿（圖2）。

圖2 柱、梁模板的支設及處理示意

3.3 混凝土配合比設計及優(yōu)化

（1）清水混凝土作為一種特殊的混凝土施工技術，需要滿足基本的力學性能要求。其中，每立方米水泥的用量不得小于340 kg，粉煤灰的用量不得小于水泥用量的30%。

（2）本工程項目需要使用的合聚羧酸高性能減水劑，需要在施工現(xiàn)場進行多次試配，并根據(jù)拌和物的實際情況，最終選定1∶0.36 的水膠比例。

（3）清水混凝土試拌應使用3 個不一樣的配合比，其中一個為設計確定的配合比，另外兩個為水膠試配后的配合比。

（4）將3 個不同配合比分別進行強度、易性以及耐久性試驗，在其滿足力學性能的基礎上，通過調整混凝土中的礦物摻和料、外加劑、砂石比例以及脫模劑的種類，提高清水混凝土的施工質量，以此達到國家規(guī)定的相關標準和要求。

3.4 現(xiàn)澆模板的支設和處理

（1）對于現(xiàn)澆模板施工技術而言，在對其的支設和處理應當嚴格按照施工方案進行，在模架立柱頂部應當根據(jù)已經(jīng)確定的標底和標高，記錄模板尺寸余量，并作相應的找平處理。

（2）在混凝土澆筑之前，應當將模板內的雜物清理干凈，保證模板內部干凈整潔。

（3）對模板進行一定的潤濕處理，保證模板接觸位置與清水混凝土的濕潤程度保持一致。

3.5 混凝土配合比設計

（1）混凝土配合設計對于最終成型的混凝土外觀和質量具有十分重要的影響。因此在清水混凝土澆筑之前，應當嚴格控制配合比設計要求。

（2）本工程項目所使用的骨料的質量應當符合和滿足相關的規(guī)范和要求。

（3）進行專項混凝土配合比設計，合理選定塌落度，從而使得所選擇的清水混凝土材料可以滿足工程項目的施工質量。

3.6 清水混凝土澆筑方法

（1）清水混凝土澆筑方法：在澆筑之前應當在接搓處通過鐵鍬入模30 mm。

（2）水平施工縫：在混凝土澆筑之前，應當使用高壓水槍將其表面作去污處理，并對其進行大于24 h 的潤濕處理。對于垂直施工縫，在支模工作中，應當在垂直施工縫的位置設置密眼鋼絲網(wǎng)，在具體的澆筑過程中，允許少量的砂漿漏出，在混凝土凝固之前，使用壓力水槍沖洗砂漿，使其形成規(guī)整的表面。

（3）在具體的澆筑過程中，還應當嚴格控制澆筑的高度，澆筑的高度應當?shù)陀谇逅炷恋? m。

（4）待清水混凝土完全凝固之后，及時對施工縫作錨化處理，并去除施工縫中殘留的浮漿以及其他的雜物。

3.7 清水混凝土養(yǎng)護

（1）在應用過程中，為了使最終的質量滿足預期標準，應當嚴格控制拆模的時間，以此保證已經(jīng)完成的混凝土外部色澤的一致性。

（2）待清水混凝土澆筑完畢之后，還應當在其表面使用質量相當?shù)谋∧ζ溥M行包裹處理，保證混凝土內部的水分不會蒸發(fā)，使混凝土內部的水泥與水化實現(xiàn)充分的反應。

（3）在施工現(xiàn)場溫度較低的情況下，應當在混凝土的外部包裹適當具有保溫性能的材料，實現(xiàn)混凝土養(yǎng)護效果。

3.8 清水混凝土表面處理

在拆除混凝土外部的模板之后，還應當做好以下4 個方面的工作：

（1）表面作細致化處理。

（2）及時擦試外部可見灰塵。

（3）對于陰陽角、接縫等的位置凸起的部分，使用磨光機進行全方位打磨處理，使其表面呈現(xiàn)光澤。

（4）螺栓眼使用相同類型的水泥膠予以封堵。

4 清水混凝土施工技術效益分析

4.1 社會效益

使用清水混凝土施工技術制作而成的混凝土構件具有外部美觀、質量優(yōu)良等特點，加之施工過程嚴謹，可以有效減少后期繁雜的外觀粉飾問題，同時也可以幫助施工企業(yè)樹立良好的企業(yè)形象，產(chǎn)生顯著的社會效益。

4.2 經(jīng)濟效益

使用清水混凝土施工技術制作而成的混凝土構件，其表面光滑平整，可直接于表面涂刷粉料，減少了粉刷的程序和大量施工成本，經(jīng)濟效益顯著。

4.3 環(huán)保效益

清水混凝土施工技術可以減少對水泥、砂石等建筑材料的使用量，還可以減少和降低建筑垃圾、施工降水現(xiàn)象的產(chǎn)生。清水混凝土施工技術除了具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益之外，還可以產(chǎn)生可觀的環(huán)保效益。

5 結語

綜上所述，本文對清水混凝土施工技術的原材料的選擇，柱、梁模板的支設及處理、配合比設計、現(xiàn)澆模板的支設和處理、混凝土配合比設計、澆筑方法、養(yǎng)護、表面處理等，進行了詳細的分析，同時還分析了清水混凝土的經(jīng)濟、社會以及環(huán)保效益，希望能為同類工程項目的順利開展提供參考。