实例分析：大坝电厂厂房清水混凝土结构施工工艺
李天军
【摘要】 本文从某大坝电厂三期2×600MW扩建工程6#主厂房清水混凝土结构施工工艺的几个重点控制工序，探讨提高清水混凝土的工艺质量的施工要点，通过在该工程的充分运用，清水混凝土结构外观工艺达到了几乎可清晰映衬影像的镜面效果。
【关键词】 清水混凝土 模板 工艺 镜面效果
清水混凝土工艺目前在工业和民用建构筑物中越来越被广泛运用，且工艺质量要求也越来越高，但国内对清水混凝土现无统一的质量验收标准。根据我们以往施工经验，清水混凝土应轴线通直、尺寸准确；棱角方正、线条顺直；表面平整、色泽一致、无明显气泡、无砂带和黑斑、无蜂窝、麻面、裂缝和露筋现象；模板接缝、对拉螺栓和施工缝留设有规律性；模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆。板面原浆一次找平、压光、无裂缝、无起砂、板面层平整度≤2mm。
2007年5月份，在宁夏大坝电厂三期扩建工程6#主厂房框架施工中，我们从模板的选用加固、混凝土原材料、混凝土的生产运输、浇筑、振捣、养护等方面进行探讨，确定了清水混凝土的施工要领。在清水混凝土施工中，影响工艺质量主要因素是模板工程和混凝土工程这两种分项工程，为此，重点要领就集中在这两种工序上。
1 模板工程
模板工程是清水混凝土施工工艺的关键工序，模板的选用和加固方式，直接影响到混凝土的外观光泽和尺寸。为此我们从这两方面对模板工程进行了严格筛选与控制。
1.1 模板的选用
我们首先在主厂房零米以下基础施工中进行清水混凝土模板工程施工的实践摸索，通过对四种模板（双面覆膜普通木胶板、进口漆木胶板、玻璃钢竹胶模板、莫干山黑竹胶模板）的使用比较显示：采用12mm厚双面覆膜的优质木胶板，拆模后混凝土表面易粘模板漆；进口漆木胶板拆模后混凝土表面虽然无粘模板漆现象，但表面光洁度较差；玻璃钢竹胶模板拆模后混凝土表面光洁度好、周转次数多，但混凝土表面易产生“鱼鳞”、“水波纹”等现象；莫干山黑竹胶模板拆模后混凝土表面色泽均匀光洁度较好，但是莫干山黑竹胶模板周转次数比玻璃钢竹胶模板次数少，成本要高15%。为保证主厂房上部结构混凝土观感质量，我们采用莫干山黑竹胶模板，结构阳角处理的好坏也直接影响清水混凝土的外观工艺。根据以往施工经验，梁、柱阳角用优质装饰倒圆木线条的施工方法虽然有一定的可取性，但是在施工中因安装问题很容易因局部陷入混凝土阳角内而导致观感质量差，所以取消常规的安装弧形倒角木线条做法，阳角为直角不做倒角处理，拆模后对阳角进行保护。
1.2 模板加固体系的设计
根据以往施工方法，对于主厂房大截面柱体模板的加固均采用柱内穿对拉螺杆加固，但是拆模后要将拉杆切除后防腐，影响混凝土表面美观，套用PVC套管，在套管周围混凝土表面又形成同心黑圆圈，同时有漏浆麻面现象，这样对混凝土表面的观感质量影响较大。为解决此问题，我们对大截面柱体模板的加固体系进行了力学设计计算（最大柱截面为1.9×2.7m，一次性浇筑柱高7.2m），采用22#槽钢外抱柱箍，φ22对拉螺栓外拉的方法对大截面柱体模板进行加固，使混凝土柱内不留对拉螺杆（如图），此方案在零米以下柱段进行了成功的实验，加固体系共耗用22#槽钢195吨，φ22对拉螺杆16吨。梁模板采用混凝土内穿对拉拉杆。
为了减少漏浆及锚固模板钉嵌入混凝土表面，采取以下几种措施：（1）、相邻两侧模板以“套锚”的方式进行模板组装（如图）；（2）、模板拼缝加密封条（如图）；（3）、模板组装锚固采用自锚螺钉，防止螺钉位移进入混凝土内；（4）、在模板加固系统中的柱阳角部位纵向填塞方木，增加漏出浆体的流动阻力（如图）。
1.3 模板的加固
根据结构情况及施工缝留设的位置，首先由技术人员画出模板分块图，按照此分块图在木工加工场先进行配模，配好后标识清楚，标出每块的尺寸，以便于现场组装模板方便。模板接缝间夹海面密封条以使模板拼缝严密、不漏浆。模板设计制作充分考虑在拼装和拆除方面的方便性、支撑的牢固性及简便性，并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度。模板制作时保证几何尺寸精确，拼缝严密，材质一致，模板板面拼缝高差≤2mm、宽度≤2mm，模板间接缝差≤2mm、宽度≤2mm。水平拼缝在同一高度，竖直缝尽可能通直。模板有拉杆的部位的拉杆孔洞统一尺寸。
模板在安装前均擦拭干净，与模板紧贴的预埋铁件全部用螺钉固定在模板上。模板与预埋铁件之间夹密封条，预埋铁件的四边事先在铁件加工场打φ8~φ10孔洞，安装时在模板对应的位置用手枪钻打φ6~φ8孔洞，用M6或M8螺栓固定，确保位置准确、牢固、平整。拆模后清理埋件表面并统一刷两遍防锈漆，然后喷上埋件的型号标记。
在拆模过程中，割除梁混凝土表面的拉杆头时，在拉杆头处套1~2mm厚钢板垫，然后用磨光机将拉杆头割除，防止拉杆头割除时磨伤混凝土表面。
2 混凝土工程
2.1 混凝土的材料及配合比
最初混凝土拌制中，水泥选用宁夏青铜峡区水泥厂普通硅酸盐水泥；粗骨料选用强度高、粒径在5mm~25mm的、色差不大、含泥量≤0.8%和不带杂物的碎石；细骨料选用细度模数2.5以上，含泥量≤2%，不含有杂质的中粗砂；粉煤灰选用二级以上的产品等进行混合拌制生产C40混凝土，混凝土坍落度控制在16mm~18mm范围内。
但在施工中发现：浇筑的7m高的柱段，根部容易出现少浆（由于结构钢筋布置较密，无法用流槽下料），混凝土表面出现“鱼鳞”、“水波纹”等现象，这严重影响了工艺美感。为此，经过多方面分析，认为主要原因在碎石级配和掺和料。
随后，调整了混凝土原材料组成成份：碎石采用压碎值小于10%、粒径在5-11mm、11-16mm、16-20mm间的三级配碎石，解决了级配差的问题，消除了水波纹的产生；砂选用细度模数在2.6-3.0之间、含泥量在2%以内的优质中砂；并掺加新型矿渣微粉掺和料，改善混凝土和易性，提高强度，降低水化热，降低混凝土粘度，增加泵送效果，降低粉煤灰的用量，减少混凝土外观“鱼鳞纹”的形成，同时水泥、矿渣微粉、粉煤灰又形成了良好的微观三级配；在保证水灰比的前提下，将塌落度提高在180-200mm之间，混凝土含气量不超过1.7%，初凝时间调整为6~8小时。
通过对原材料的重新确定，优化混凝土配合比，清水混凝土的外观质量得到了很大程度的提高。
2.2 混凝土的生产
施工现场布置一座HZS120全自动混凝土搅拌站，根据经施工验证选择优化的配合比，自动上料、电脑计量，很好地保证了混凝土拌制的稳定性。混凝土在浇筑过程中，土建试验室全程及时跟踪控制，包括对混凝土和易性、坍落度等方面的控制。
2.3 混凝土的浇筑
施工缝接茬部位浇注前必须检查是否清理干净、浇水湿润，先浇50mm厚与混凝土标号相同的砂浆。混凝土浇筑时合理调度搅拌输送车送料时间，逐车测量混凝土的坍落度。严格控制每次下料的厚度，保证每层厚度不超过50cm。振捣方法要求正确，不得漏振和过振。另外，要严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层混凝土的深度，振捣时间一般为15s左右。浇混凝土的时间间歇，要视气温等情况，保证混凝土二次浇灌时不出现施工冷缝。在浇灌过程中，如遇特殊情况必须留设施工缝时，施工缝的处理必须符合设计和施工规范要求。混凝土板浇筑后表面用人工找平用机械电抹子压光。在混凝土终凝前再用人工压光，以防止混凝土的沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝。
2.4 混凝土养护控制措施
为避免清水混凝土表面出现的色差，混凝土早期硬化时间的养护十分重要。模板拆除后表面采用塑料薄膜严密覆盖、包裹洒水养护。养护时间不得少于7天（非冬期施工）。
3 清水混凝土工艺缺陷的修复
虽然严格控制以上清水混凝土施工要点，但在一些细节方面仍然会存在不足，出现最多的细节问题是由于加固系统造成局部漏浆、胀模，引发混凝土表面出现蜂窝麻面、尺寸误差等现象。为保证整体工艺质量，需要及时进行修补处理。
首先，确定修补浆体的配比。取用原配合比去碎石的主要组成材料，加入胶体粘接材料，调整粉煤灰掺和比例，制作干浆体，与需修补的结构颜色进行对比，以干结后颜色一致定浆体配比。第二，清除需处理部位表面浮浆和松动的石子，并充分润湿12小时，待充分润湿后将配制好的砂浆浆体施工在需处理部位，一定要将砂浆表面压密实平整光洁。第三，用塑料膜将整个修补部位全部粘贴覆盖，要确保粘贴严密以加强养护。第四，待水泥浆体硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁，并用水冲洗洁净，将表面色差控制到最小。通过这种修补方式，清水混凝土有漏浆、胀模等工艺问题就会得到很好的解决。
4 清水混凝土效果
综合以上清水混凝土施工要点，我们在后续的上部结构中的施工中，外观尺寸、表面平整光洁度、色泽密实度、模板接缝、对拉螺栓和施工缝留设、预埋件等清水混凝土整体外观质量完全达到了清水混凝土镜面效果，有的混凝土表面可清晰衬映出影像。
5 结语
虽然以上清水混凝土工艺施工要点得到充分运用，完全可展现清水混凝土工程工艺质量整体效果，但清水混凝土施工中还存以下几个问题，需在今后施工中克服解决：
5.1 如何消除剪力墙施工接茬处的错台现象。
5.2 不采用柱内加拉杆而采用槽钢柱外加拉杆的加固方式浇筑较大混凝土柱段，加固中运用的槽钢量太大，如何改进加固工艺，减少钢材的浪费。