飾面清水混凝土施工工藝及質(zhì)量管控的研究與應(yīng)用

趙元梓 楊大健 鮑 旺 續(xù)文昊 劉 嘉

1. 中國建筑股份有限公司 北京 100029；2. 中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和施工工藝的持續(xù)更新，建筑物的安全性、可靠性和舒適性通過工程施工技術(shù)的革新和施工管理水平的提升已經(jīng)得到了充分的保障。在此基礎(chǔ)之上，人們對于工程建設(shè)項目的美觀程度和藝術(shù)效果有了更高的追求。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，人們研發(fā)出了清水混凝土設(shè)計概念及相應(yīng)的材料制備及施工工藝，使用清水混凝土的建筑物陸續(xù)出現(xiàn)，相應(yīng)的建筑藝術(shù)效果得到了大眾的認(rèn)可。與此同時，人們在傳統(tǒng)清水混凝土光滑平整的表面上加以改造和創(chuàng)新，形成了附有表面紋理的新型清水混凝土，又稱飾面混凝土，從而進一步實現(xiàn)建筑物視覺效果的提升。

清水混凝土屬于綠色建筑材料，其在澆筑成形后，無需進行進一步的加工和裝飾，既可以減少涂料、飾面材料等化工制品的使用，又可以免除抹灰的飾面工序，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，保護了環(huán)境，節(jié)省了材料，縮短了工期，降低了成本，具有良好的工程效益。但是清水混凝土，尤其是飾面清水混凝土現(xiàn)場澆筑的施工難度較大，質(zhì)量控制要求較高，施工單位的應(yīng)用積極性不高，且目前國家也尚未制定相關(guān)的施工及驗收規(guī)范[1]，相關(guān)的研究較少，且多集中于無表面紋理的清水混凝土領(lǐng)域，這阻礙了清水混凝土的進一步推廣和使用。

本文以上海市楊浦區(qū)某公共建筑為例，對飾面清水混凝土現(xiàn)場澆筑施工的施工技術(shù)和重難點進行了分析，以期對飾面清水混凝土的現(xiàn)場澆筑施工和推廣使用有所幫助。

1 工程概況

本文所述工程項目為上海市楊浦區(qū)某公共建筑，該項目由裙房和2棟塔樓構(gòu)成。該項目裙房的部分外墻表面設(shè)計為飾面清水混凝土，提升了工程項目的美觀程度和藝術(shù)效果。該部分清水混凝土的主要施工方式為現(xiàn)場澆筑施工，面積約為2 700 m2（圖1）。

圖1 飾面清水混凝土效果圖

該工程項目的主要施工重、難點在于飾面清水混凝土范圍內(nèi)的梁尺寸復(fù)雜且部分梁尺寸較大，多數(shù)墻體為弧形等新型非規(guī)則形狀墻體，預(yù)制結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)交錯復(fù)雜、不同層高以及同層板面標(biāo)高不同等。同時，飾面清水混凝土為結(jié)構(gòu)與裝飾一次成形，若出現(xiàn)缺陷則會一直暴露在外，后期修補痕跡也會較為明顯。因此，采取合理有效的施工技術(shù)和工藝，提高飾面清水混凝土的施工質(zhì)量具有重要意義。

2 施工工藝流程

飾面清水混凝土施工工藝流程：找平放線→鋼筋綁扎→內(nèi)外模板制作與連接→模板排板與安裝→澆筑混凝土→模板拆除→表面修補。其中，混凝土澆筑施工所用內(nèi)模板為造型膠模，可使清水混凝土表面產(chǎn)生預(yù)設(shè)的表面紋理，外模板為普通混凝土澆筑所使用的木模板或鋼模板。

在內(nèi)外模板制作與連接環(huán)節(jié)中，需要遵循施工流程：內(nèi)模板裁剪→內(nèi)外模板預(yù)處理（打磨）→調(diào)配黏合劑→內(nèi)外模板黏合→噴涂脫模劑。

3 施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施

3.1 外模板的加工與質(zhì)量控制

飾面清水混凝土施工所使用的模板需具有較高的剛度和強度，防止模板在施工過程中因受到側(cè)向壓力而發(fā)生變形，進而導(dǎo)致施工質(zhì)量不達標(biāo)[2]。同時，模板應(yīng)具有較高的光潔度和吸水性，從而保證飾面清水混凝土墻面整體的平整性和表面紋路的造型效果。

由于小學(xué)六年級階段的應(yīng)用題復(fù)雜程度相對而言比較高，在題目中易志德條件中往往還會具備很多種屬性，這就需要學(xué)生們學(xué)生利用等量替換的角度去解決問題。通俗來講，就是使用一個量來替換另外一個量。在同等條件下，替換成自己比較熟知的量來實現(xiàn)對相應(yīng)問題的解法，這也屬于一種比較簡便的解題思路，需要學(xué)生們加強學(xué)習(xí)，熟知并掌握。

考慮到本工程飾面混凝土墻體多為弧形，為了保證施工質(zhì)量，本工程采用鋼模板加固體系。鋼模板為工廠定型化預(yù)制而成，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行拼接，之后進行混凝土澆筑。鋼模板為厚4 mm鋼面板，主楞采用12#槽鋼，次楞5#槽鋼，對拉螺栓型號為M16，水平間距為400 mm，豎向間距為800 mm。

鋼模板采用數(shù)控機床進行加工制作，可確保模板的幾何尺寸和螺栓孔的位置均具有較高的精確度（圖2）。采用人工方式對模板進行面層清理、螺栓孔刷膠密封等工作，防止在混凝土澆筑時模板出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象。

圖2 平面與弧形鋼模板實物

3.2 造型膠模運輸要求

在澆筑飾面清水混凝土?xí)r，需在外模板內(nèi)側(cè)加裝一層造型膠模，可使清水混凝土表面產(chǎn)生設(shè)計的紋理。本項目采用德國萊利造型膠模，該膠模是由聚氨酯原料制成的彈性體模板，需使用黏結(jié)劑黏結(jié)在外模板上（圖3）。

圖3 造型膠模

造型膠模在運輸前需要進行包裝，包裝類型主要包括紙筒卷起包裝或平鋪包裝兩種，可根據(jù)造型膠模的尺寸和厚度采取相應(yīng)的包裝方式。

在起吊裝卸過程中不可采用夾具直接夾住膠模，這會對膠模被夾部位造成變形和破壞。應(yīng)當(dāng)將吊繩穿過紙筒起吊并保證吊繩不會直接擠壓膠模而引起變形。在裝卸完成后膠模應(yīng)當(dāng)盡快攤開平放，堆放場地必須平整無異物，同時應(yīng)當(dāng)避免造型膠模受到雨淋、霜凍、高溫及其他情況的侵蝕腐蝕。

造型膠模是彈性體，在包裝、運輸?shù)冗^程中會不可避免地出現(xiàn)伸縮現(xiàn)象，同時為了保護模板邊緣不受損壞，造型膠模在制作時應(yīng)確保尺寸是正公差，在施工時可依據(jù)實際情況現(xiàn)場進行修裁，在模板邊框處裁切時可多預(yù)留數(shù)毫米使造型膠模在固定時能和模板邊框緊密結(jié)合。

3.3 造型膠模與外模板的黏結(jié)

為保證造型膠模在混凝土澆筑時具有良好的工作狀態(tài)，造型膠模需采用專用的黏結(jié)劑黏結(jié)在外模板上。在黏結(jié)前，外模板黏結(jié)面與膠模黏結(jié)面都需要先行進行打磨處理，從而保證良好的黏結(jié)強度。

黏結(jié)劑為雙組分，基料與固化劑按照4∶1比例現(xiàn)用現(xiàn)配，黏結(jié)劑應(yīng)當(dāng)均勻涂抹在黏結(jié)界面上。由于起模時模板邊部受力最大，對內(nèi)外模板的黏結(jié)強度要求高，因此模板四周邊緣必須有足夠的黏結(jié)劑從而保證起模時內(nèi)外模板依然緊密黏結(jié)。造型膠模黏結(jié)完成后需要放置至少24 h才能進行拼裝等后續(xù)操作（圖4）。

圖4 造型膠模與鋼模板黏結(jié)完成

3.4 模板安裝關(guān)鍵點

為保證飾面清水混凝土表面紋理的整體性，模板的拼接順序有一定的要求。模板的拼接應(yīng)當(dāng)首先將小塊外模板在水平面整體拼裝完成后，再與大塊造型膠模連接，最后進行整體安裝，而非將小塊外模板與小塊造型膠模連接，再進行整體拼裝。此種模板拼接順序可盡可能地提高造型膠模的完整性，從而減少成品飾面清水混凝土表面的拼縫現(xiàn)象，提升混凝土表面紋理的視覺效果。

模板安裝時應(yīng)當(dāng)先安裝角模，之后再安裝一側(cè)模板，同時應(yīng)當(dāng)先安裝飾面清水混凝土一側(cè)模板，后安裝非清水側(cè)模板[3]。安裝順序：粘貼膠?！跹b陰角模、陽角?！跹b單側(cè)內(nèi)墻模板、模板就位、模板調(diào)直→上穿墻螺栓、放置套管→吊裝單側(cè)外墻模板、模板就位、模板調(diào)直→節(jié)點連接處理?？紤]造型模板具有一定的厚度，為使結(jié)構(gòu)實際尺寸符合設(shè)計尺寸，模板的安裝位置應(yīng)當(dāng)預(yù)留造型模板的厚度。

墻體和柱體兩側(cè)模板的螺栓孔需對正，在確保模板的垂直度、水平度、標(biāo)高符合要求后，擰緊螺栓，螺栓應(yīng)當(dāng)均勻受力，并保證模板拼接處嚴(yán)密、牢固、可靠。

在安裝外墻模板前，在模板下邊緣沿長度方向粘貼海綿條，通過海綿條對模板邊緣縫隙進行封堵，防止漏漿跑漿問題的發(fā)生（圖5）。

圖5 模板安裝

3.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑前，需要在造型膠模表面噴涂脫模劑，脫模劑的有效噴涂是飾面清水混凝土高質(zhì)量表面紋理效果的保證。脫模劑噴涂一般需進行兩次，可以橫向或縱向噴涂。對于表面紋理復(fù)雜的清水混凝土，必須保證脫模劑完全覆蓋模板的各個角落。

按圖紙將模板拼裝就位，拼裝過程中應(yīng)當(dāng)注意脫模劑涂層的保護，未及時澆筑混凝土的模板應(yīng)當(dāng)使用輕質(zhì)塑料薄膜進行覆蓋保護，同時需要注意避免布置的鋼筋等物體對造型膠模表面造成破壞。

混凝土澆筑時需采用振搗棒進行振搗，振點應(yīng)從中間開始向邊緣分布，且布棒需均勻，層層搭扣，并應(yīng)隨澆筑連續(xù)進行，盡量減少二次插入[4]（圖6）。

圖6 混凝土澆筑完成

混凝土澆筑后，應(yīng)當(dāng)注意混凝土的溫度，造型膠模的使用溫度不得超過65 ℃，如果超過此溫度則應(yīng)當(dāng)采取降溫措施，否則會影響造型膠模的使用壽命。

混凝土澆筑完成后要進行脫模，脫模的最佳時間是混凝土澆筑成形后24 h內(nèi)，脫模時需要注意模板邊緣的清理，造型膠模側(cè)面不應(yīng)有固結(jié)的混凝土，否則應(yīng)當(dāng)及時進行清理。脫模時應(yīng)注意控制速度，不能撕拉模板，否則會撕裂模板或出現(xiàn)模板變形過大等問題。

脫模后的模板除正常養(yǎng)護外，還需噴涂保護劑。噴涂前應(yīng)確保噴涂面無殘留污染物，表面平整且干燥，噴涂時要注意均勻噴涂形成一個平整表層（強吸收面需噴涂2次），不允許出現(xiàn)氣泡。保護劑在5 ℃～25 ℃時使用效果最佳，適合在干燥無風(fēng)環(huán)境使用，使用后24 h內(nèi)不可雨淋或者暴曬。

飾面清水混凝土的養(yǎng)護要求嚴(yán)于普通混凝土，飾面清水混凝土結(jié)構(gòu)在拆模后應(yīng)當(dāng)立即開始養(yǎng)護，拆模后及時在混凝土表面進行灑水作業(yè)，然后統(tǒng)一采用透明塑料薄膜包裹，即覆膜養(yǎng)護，邊角及交接部位薄膜需保證嚴(yán)密壓實，覆膜養(yǎng)護時間不少于7 d[5]。

3.6 冬季施工防護

對于需要在冬季施工的飾面清水混凝土工程項目，需采取相應(yīng)的防護措施。在混凝土的加工制作過程中，所使用的混凝土應(yīng)當(dāng)摻入相應(yīng)的防凍劑，同時，為保證飾面清水混凝土的成品效果，摻入防凍劑的混凝土應(yīng)當(dāng)先進行試驗對比，保證混凝土表面不產(chǎn)生明顯色差。

在混凝土的運輸和澆筑過程中，混凝土罐車和輸送泵應(yīng)采取保溫措施，混凝土入模溫度不應(yīng)低于5 ℃，當(dāng)室外氣溫低于－15 ℃時，不得澆筑混凝土。澆筑完成后，除應(yīng)在飾面清水混凝土表面覆蓋塑料薄膜外，還需在塑料薄膜外覆蓋對飾面清水混凝土無污染且阻燃的保溫材料，以保證飾面清水混凝土的質(zhì)量和造型效果。

3.7 成品保護

本工程飾面清水混凝土結(jié)構(gòu)區(qū)域主要為第1層和第2層等近地面樓層，在施工過程中，道路運輸、材料堆放及調(diào)運、腳手架搭設(shè)等施工工作容易產(chǎn)生對成品飾面清水混凝土的磕碰，從而對其表面造成破壞，因此需要對成品飾面清水混凝土增加一層硬防護。在掛架、腳手架、吊籃等施工器械與成品飾面清水混凝土表面接觸的部位，應(yīng)使用墊襯進行保護。同時，應(yīng)對成品飾面清水混凝土易遭受磕碰的陽角部位采用多層板、塑料等硬質(zhì)材料進行特殊保護，避免后期的意外破壞影響飾面清水混凝土的表面紋理效果。

4 結(jié)語

本文結(jié)合工程項目的實際工況和關(guān)鍵工序，對飾面清水混凝土的施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施進行了施工全過程分析，飾面清水混凝土的質(zhì)量控制應(yīng)該從模板制作、運輸、連接及安裝，混凝土澆筑，成品保護等方面加以關(guān)注，剖析了關(guān)鍵細(xì)節(jié)和施工重點，對施工企業(yè)具有實踐性的指導(dǎo)意義。本文著重于飾面清水混凝土的施工質(zhì)量管控，就如何在保證質(zhì)量的前提下，提高飾面清水混凝土的施工效率，有待進一步的深入研究。