清水混凝土前期准备、施工及质量控制

1 工程概况及施工特点

　　古城水电站位于四川省平武县的培江上游干流上，属于低闸引水类型的电站，在培江上游干流水电梯级的开发中属于第二级。 古城水电站归类于三等中型工程，主要建筑物有拦河坝，位于左岸的饮水系统、开关站以及水库两岸的厂房等。
　　古城水电站主厂房大小是长 72.7m，宽为 25.5m，高度为 43.55m，另外水轮机的安装高程为 788m，厂房基建面高程为 774.45m，顶高程为 818m。 每机组相隔19 m，主机间的长度为 50.1 m，厂房内宽度为 21.5 m。
　　主厂房结构复杂， 内部腔室和外部结构面对外观质量要求较高，主要涉及蝶阀室、上下游副厂房、水轮机层及发电机层室内可见面， 厂房外部尾水闸墩、墙面等室外可见面。 为保证外观质量，提高耐久性， 按业主要求采用清水混凝土施工工艺以达到免装修的要求。

　　2 清水混凝土质量控制要求及前期准备

　　2.1 质量控制标准

　　（1） 外观。① 颜色细腻一致，不能存有色差，要有光泽度；②混凝土结实干净，表层无凹凸，直角处呈 90°直角， 横梁以及柱子光滑无倒刺。 ③光滑整洁，表面无修补痕迹；④螺钉整齐，孔眼清晰，无污垢；⑤无钢筋外露，接口处整洁。
　　（2） 外形尺寸。 ①尺寸数值准确。 直角对齐、呈90°状 ，外 檐呈直线状 ；②角 度 、平滑度满足规范要求，控制在误差范围之内，符合验收要求。

　　2.2 模板准备

　　模板分为定制的异型钢模板和木质模板。 清水混凝土的规格与墙面、横梁柱子的要求一致，标准梁柱需要定制专业的木质模板，模板为一次性使用，要根据实际尺寸数据定制，确保模板的刚度、强度。 在模板使用中，要确保厚度材料与其他构件一致。对于排架柱、机墩风罩及尾水闸墩等异型结构，采用定制异型钢模进行模板施工，确保混凝土施工外观效果。
　　模板体系选用：在排架柱、机墩风罩及尾水闸墩等异型结构， 采用成都市超强钢结构有限公司定制生产的异型钢模，并要求厂家该钢模板内侧表面磨光，其他部位可见面均采用定制的清水混凝土木质模板，本工程采用的是河北廊坊石坊木业有限公司生产的专业清水混凝土木质模板。脱模剂的选择：经试验室多次实验，创造性地研制液体腊型脱模剂，集脱模、光洁、护面等一体，为混凝土表面光泽效果起到了决定性作用。

　　2.3 材料准备

　　清水混凝土原材料，优先选用级配好、含泥量少的骨料，表面观感色泽均匀而无明显色差。混凝土原材料及外加剂：清水混凝土要颜色一致，则要求所用的材料一致，即同厂家、同品牌、同批号，严格按照配合比施工，并计量准确。 水：混凝土拌制用水要使用符合《混凝土拌合用水标准》规定的水，无色无味，不能对混凝土颜色产生较大影响。水泥：四川利森水泥集团有限公司生产的 P.042.5，骨料根据有关资料和施工实践确定。 对砂选用级配在二区内；碎石选用5~31.5 的 连续级配的石子 。 对于要求坍落度较小（40 mm～70 mm）的混凝土施工，配合比中掺 JM-VI型减水剂；对于要求坍落度较大（160 mm～200 mm）的混凝土施工， 配合比中掺 JM-II 型减水剂； 配合比：必须通过试验及现场生产性工艺试验确定。

　　2.4 技术准备

　　所有参与人员应该提前掌握好图纸中各部分的关键信息，清楚清水混凝土的规格类型。所有人员应该重视产品质量以及施工过程， 遵循既定好的技术方案，预见并克服任何问题和困难，确保清水混凝土的饰面质量。 经历丰富的浇筑和振捣工人关系着项目的质量，施工过程要全程追踪，按规定要求施工，及时检查混凝土的质量。 为了确保混凝土的浇筑成功，分段式的施工尤为重要，其中每段完成后，质监部门应及时检查。较好的部分要总结经验，落实为施工方案，为后续工程提供宝贵的经验。对于较差的部分要进行分析和探讨，进行改进，以免再次发生类似的问题。施工安全是重中之重，配套设施要按规定运行，以确保工程的正常运转，施工人员必须按照安全规定进行操作。根据既定目标进行施工，在施工的过程中不断总结经验，不断提高质量。

　　3 清水混凝土施工及质量控制

　　3.1 施工前检查

　　浇筑前的检查至关重要，对浇筑和振捣施工可能影响到的部分先进行检测，将可能的隐患趁早解决。需要检测的内容有：模板底部的清洁，钢筋是否捆绑结实，确保无杂物，无变化；接缝处是否严实，预留处是否牢固、合理；模板是否稳定，牢固。同时也需要检查安全施工和环境保护措施， 做到发现问题及时处理。

　　3.2 预埋件安装

　　厂房土建工程预埋件众多，施工难度较大，首先要保证预埋件与混凝土平整一致和位置准确。 在安装模板前，先根据设计要求的位置、标高，在调整好的钢筋上预先把埋件放置好。 该工程预埋件安装方法是在预埋件上锥丝, 在模板相应位置钻孔用螺栓固定,预埋件与模板间贴双面胶带，防止二者之间夹浆， 用直径 12 mm 的螺栓将预埋件紧固于模板表面，拆模时，先拆掉模板外螺帽，模板拆除后，将螺栓切除，用手持砂轮机磨平即可。

　　3.3 混凝土浇筑过程控制

　　在施工过程中，施工工人要按照要求进行浇筑，要与事先确定好的地点一致，分层浇筑要注意厚度、振捣棒插入时要注意半径以及振捣的密实程度、混凝土泵、泵送混凝土管道等设备的检查，以保证混凝土连续浇筑。 本工程清水混凝土浇筑均采用泵车浇筑，边角特殊部位需配合塔吊浇筑。
　　从混凝土表面的气泡数量可以看出混凝土振捣的质量，因为浇筑中，清水混凝土模板排水和透气性能较差。 本项目施工过程中，主要采取了如下措施，以达到外观质量的目标：
　　（1） 清理：浇筑之前将模板内杂物清理干净；合模板前将外墙柱上的施工缝隙处清理干净，不能留有脏污。
　　（2） 竖向混凝土施工时，应提前在底部浇筑 40mm 左右厚度的水泥砂浆 ，润管和接缝处使用的砂浆与底部一致，是清水混凝土同配比减石子的砂浆。
　　（3） 分层浇筑要注意上下层的时间安排 ，一层混凝土振捣密实后，必须等到表面不再明显下沉并且无明显气泡，再进行下一次的浇筑，为确保每层之间无缝隙，振捣器在上层工作时需要插入下层混凝土 5 cm 左右。
　　（4） 泵管向模板中倾倒混凝土时要注意角度，泵管不得高于模板顶部 2 m，高于 2 m 时需要借助软管流下，另外要注意混凝土不能直接冲击模板，防止涨裂或者溅出，这样也可以杜绝混凝土分层。
　　（5） 施工人员必须实时勘察模板，如有任何变形、涨裂等情况，需立即停止，并对已经完成的混凝土部分进行修复。
　　（6） 施工时需特别注意到止水带周围的混凝土的浇筑， 浇筑时施工人员需多次充实止水带以下的混凝土。 而止水带以上的部位则需要细致小心的振捣。
　　（7） 成功的振捣既要保证混凝土的密实 ，还要保证模板表面的整洁，无任何气泡。这就对振捣的时间有很高的要求， 过短的时间则会导致混凝土的不严实， 过长的时间又会导致混凝土的表面颜色存在色差并且可能导致表面粗糙，没有光泽。 混凝土振捣应达到以下要求：
　　混凝土振捣应插点均匀，快插慢拔，按顺序进行，严禁漏振、过振、欠振，振捣时间（20~30）s 最好，过长或过短都会影响质量。振捣棒与模板之间的距离掌握在（150~200）MML为宜，过大过小都会降低质量。
　　水平钢筋上的砂浆要及时用振动棒轻微碰落，避免大力的碰撞或者从上面传过来的震动。混凝土浇筑振捣时，砂浆会溅到模板上，施工人员应不断地擦去滴落或者凝固的痕迹， 确保模板表面整洁，否则会影响到混凝土的外观。浇筑洞口时，两边的高度要一致，振动棒要远于洞边 30 cm，两侧同时进行振捣，以防洞口变形。

　　3.4 混凝土的成品养护

　　清水混凝土拆模后要立刻护理， 同一个项目护理方法一致， 墙体与梁柱等护理的方法都一致。 拆模过程中，严禁模板、钢管等对墙体形成破坏，不得用大锤硬砸猛撬，以免损坏结构和其表面，吊装模板应有人手扶，避免磕碰。 护理时要分屋里和屋外，屋里只要确保表面能够连续潮湿 7 天以上即可； 屋外部分需要用土工布盖在表面，浇水护理，同样要确保护理时间大于 7 天， 或者用塑料薄膜压在草袋上进行护理，但是同样要保持混凝土的湿润整洁。

　　3.5 清水混凝土常见问题应对措施

　　清水混凝土施工中， 要使用同一厂家生产的同一批次材料， 并且根据实际气候气温等情况选用合适的水泥和外加剂，确定好浇筑混凝土的倾倒温度。
　　凝固时间要适时延长，这样能使混凝土更好地凝固，外观才会更美观。
　　（1） 柱根部漏浆的防治与消除。第一，先在柱根部用 1∶2 的水泥砂浆找平， 检测好再进行支设；第二，柱模板下口要呈 90°直角状；第三，柱根部要留排水孔，浇筑时要将排水孔封死；第四，每根柱子接口处，可在根部水平贴上一定厚度的海绵胶带，加固时，可确保模板底部与柱面压紧；第五，接浆浇筑，在柱根部浇筑 8 cm 左右厚度的同比例砂浆。
　　（2） 模板接缝明显、混凝土错台的防治与消除。第一，模板、背枋（包括异型钢模与木工板）要选用规格、厚度一致；第二，所有接缝要错开，背枋加固与接缝垂直；第三，透明胶带贴合模板缝隙；第四，所有接头处必须平整，贴上双面胶，对齐后再接其他模板；第五，加固用的材料必须保证直线状，另外要够硬够强。
　　（3） 混凝土表面起皱的防治与消除。 木工板接口处用胶带纸贴合，贴的过程中，要做到眼快手快，一次贴成，否则胶带的皱褶会导致混凝土表面的皱褶。
　　（4） 混凝土表面气泡的防治与消除。 为了避免混凝土表面的气泡，需要做到四点。第一，分层浇筑，分层浇筑要注意上下层的时间安排， 一层混凝土振捣密实后， 必须等到表面不再明显下沉并且无明显气泡， 再进行下一层的浇筑， 为确保每层之间无缝隙，振捣器需要插入下层混凝土 5 cm。 第二，混凝土振捣应插点均匀，快插慢拔，按顺序进行，严禁漏振、过振、 欠振。 插点和振捣时间都要把握好， 控制在（20~30）s 最好，过长或过短都会影响质量。 第三，振捣棒与模板之间的距离也要掌握好 ，（150~200）MML 为宜，过大过小都会降低质量。 第四，根据实际情况略微增加搅拌时间，增大坍落度，可在一定程度上减少气泡。
　　（5） 混凝土表面颜色不一致 、无光泽的防治和消除。清水镜面混凝土的最大优势就是表面无色差，有光泽，整洁光滑。 根据施工经验，如果能做到以下四点，就能够有效杜绝颜色不一或无光泽的问题。第一，模板专业定制，模板必须表面整洁光滑；第二，同批构件及其所需材料水泥应同批号，配比准确，材料数量精确；第三，混凝土必须确保振捣密实，但不能长时间过度和重复振捣；第四，在材料正常周转的过程中，晚拆模要比早拆效果好得多，另外在护理过程中，要确保混凝土的湿润与干净整洁，避免灰垢和污水。

　　4 仿青砖清水混凝土的特色施工

　　除了清水混凝土一般施工工艺外， 仿青砖清水混凝土也得到越来越多的应用。 仿青砖清水混凝土施工主要用于墙面，故采用木质模板现场拼装。由于木质模板每块长 1.8 m，宽 0.9 m，所以仿青砖大小设计为长 0.9 m，宽 0.45 m，采用木质三角装饰条订在放好线的仿青砖位置上， 每 3 块模板拼装成长 5.4m，高 2.7 m（浇筑层高 2.7 m）的大模板，然后利用吊车安装在设计位置上。值得注意的是：每层的上端装饰条还要起到止桨的作用， 即上端的三角装饰条有1/2 朝上,浇筑时刚好浇筑到下边的 1/2。 其中钻孔过程中孔眼划线、对位要准确，板面无划伤、无开皮、无破裂等不良现象。
　　在模板之间夹海棉， 使海绵凹在模板平面以下（1～2）mm，对板缝、洞眼压玻璃胶，如出现突出板面，待硬结后，再用刨口铲平，必要时在接缝处贴透明胶带； 模板加固体系根据现场实际情况对模板的加固体系做出策划：无对拉杆支撑系统，纵向背枋采用48 mm×50 mm 的标准木材，间距 300 mm。 加固时用Φ48×3.5 钢管做背管，使模板侧压力传递均匀，横向环形柱箍采用 2[14#槽钢，间距 500 mm，脚手架采用Φ48×3.5 钢管。
　　为避免混凝土表面效果被破坏，拆模过程中，防止混凝土面被撞， 并在排架柱突出部位用聚乙烯薄膜将混凝土件包裹， 若出现个别缺陷部位用 107 胶调制水泥进行处理。
　　除此之外， 每次浇筑混凝土之前都必须先打料块并仔细对比前次色差，通过检测后才可继续浇筑，并且必须震捣均匀密实。 同时对施工温度要求较为严格，避免冬期施工带来的外观瑕疵。

　　5 结 语

　　清水混凝土要比常规混凝土更耐用， 寿命更长久，而且在外观上也增添了美感，相对于贴面砖装饰的混凝土来讲也节约了投资。因此，无论从经济效益上，还是社会效益上来讲，具有一定的推广价值。 当然，为了更好地完成清水混凝土工程，就必须牢牢把关每一个环节，无论是模板的定制、支设还是混凝土的配比、浇筑、振捣的细节要求，还是拆模后的护理等过程都必须严格按照要求实施。

　　参 考 文 献
　　[1] JGJ 160-2009.清水混凝土应用技术规程[S]．
　　[2] DL/TS 169-2002.水工混凝土钢筋施工规范[S]．
　　[3] DL/TS 144-2001.水工混凝土施工规范[S]．
　　[4] DL/TS 110-2000.水利水电工程模板施工规范[S]．
　　[5] SL 52-1993.水利水电施工测量规范[S]．