低涌220KV變電站清水混凝土的配制與施工

丁廉潔歐玲(東莞市全鑫混凝土攪拌有限公司)

低涌220KV變電站清水混凝土的配制與施工

丁廉潔歐玲
(東莞市全鑫混凝土攪拌有限公司)

本文通過對清水混凝土原材料的選用、配合比設(shè)計、模板拼裝、施工振搗等方面精心設(shè)計、密切配合，在施工過程中逐步摸索、改進與提高，最終達到比較滿意的效果。

清水混凝土；配合比；施工；模板；振搗，表面效果

1 引言

清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然質(zhì)感作為飾面效果的混凝土。清水混凝土結(jié)構(gòu)一次成型，不需要裝飾、不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，節(jié)省了涂料、飾面材料等化工產(chǎn)品，有利于保護環(huán)境。近年來很多項目中逐漸被采用，其中我們接觸到最多的是電力系統(tǒng)變電站的防火墻、主變基礎(chǔ)、配電裝置樓等。低涌220KV變電站距我公司僅6公里。土建施工分包方與我公司有長期友好合作關(guān)系，優(yōu)先選擇我公司作為混凝土供應(yīng)商。自從簽訂供貨合同后進行技術(shù)分析并做了大量試配，經(jīng)常與施工方溝通交流，采取很多措施，最終圓滿完成清水混凝土施工任務(wù)。

2 工程概況

南方電網(wǎng)低涌變電站工程位于東莞市高埗鎮(zhèn)，為一座新建的戶內(nèi)220KV GIS變電站。該工程占地面積13636m2，建筑面積9706m2。主要建筑物包括配電裝置樓1座，主變基礎(chǔ)二座、消防水池、泵房巡檢樓、地下事故油池及配套設(shè)施等。施工總承包單位為中國能源建設(shè)集團廣東火電工程有限公司。該工程的配電裝置樓的三、四、五層柱及梁板、主變基礎(chǔ)、防火墻（共五片，400× 9600×14000mm，設(shè)計強度為C35）、圍墻柱為清水混凝土。建設(shè)方對清水混凝土的施工質(zhì)量提出了如下要求：①表面光滑、平整、無蜂窩麻面；②棱角分明、線條順直；③各構(gòu)件顏色均勻一致，無明顯色差；④表面氣泡的最大直徑、深度及數(shù)量符合標準要求。對這些部位不做任何裝飾與裝修。其中重點是五片防火墻，是該工程的最大亮點。

3 清水混凝土施工前的準備工作

3.1原材料選用

我公司長期以來使用惠州光大水泥企業(yè)有限公司生產(chǎn)的凱城牌P.O 42.5R水泥。該公司生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定。水泥的標準稠度需水量為25%左右、終凝時間約170分鐘、28天抗壓強度為50～53MPa。外加劑是惠州建科實業(yè)有限公司生產(chǎn)的飛馬牌緩凝高效減水劑（萘系）。含固量為30.0%，減水率為19.0%左右，凝結(jié)時間差（初凝）約為210分，PH值為10左右，氯離子含量為0.02%。粗骨料為增城市永和鎮(zhèn)園豐石場的5～25mm連續(xù)級配的碎石。表觀密度為2610Kg/M3，壓碎指標為7.6%，針片狀含量為6.9%，含泥量為0.4%。細骨料為東江河砂，細度模數(shù)為2.7，含泥量為1.0%。摻合料采用東莞虎門沙角電廠的沙電牌II級粉煤灰。細度（篩余）為19%，需水量比為101%，燒失量為2.1%。剛開始也考慮用聚羧酸生產(chǎn)清水混凝土，但是我們還沒有大規(guī)模使用聚羧酸減水劑的經(jīng)驗，而且在試配時發(fā)現(xiàn)用聚羧酸比較敏感，另外在生產(chǎn)清水混凝土時還得兼顧生產(chǎn)其他項目的混凝土，最終還是采用萘系減水劑配制清水混凝土。

3.2配合比試驗

該工程的清水混凝土有C40（配電裝置樓的柱、梁板）、C35（防火墻、圍墻柱）二個等級。施工單位要求清水混凝土全部采用泵送的方式澆筑，坍落度在120-140mm，粉煤灰的摻量少于12%，用5～25mm連續(xù)級配碎石，顏色應(yīng)均勻一致，初凝時間在8小時左右。根據(jù)這個要求，結(jié)合相關(guān)的經(jīng)驗和公司原材及生產(chǎn)的基本情況，決定清水混凝土的生產(chǎn)不采用新的材料。如果選用新的水泥、外加劑等不便于進貨和存放，因為清水混凝土是隔幾天才生產(chǎn)一批，而且每次供應(yīng)量也不多。所以只能在配方上進行調(diào)整。清水混凝土配制時膠凝材料的用量較普通混凝土要提高、砂率宜增大、外加劑的摻量應(yīng)適宜（摻量高時氣泡較多、易出現(xiàn)離析泌水，摻量低時影響減水率、流動性不好、坍損大）。對此我們進行了多次試配，在初步確定了水膠比、水泥用量、粉煤灰用量、用水量的情況下對外加劑摻量、砂率變化時進行重點試驗。試驗對比情況如表1。

通過對比分析，綜合考慮成本與施工等因素。最終確定C40清水混凝土采用3號配方；C35清水混凝土采用8號配方。在實際生產(chǎn)過程中要根據(jù)原材的變化、現(xiàn)場施工情況及時進行調(diào)整。

3.3模板的選用與裝配

清水混凝土構(gòu)件的質(zhì)量主要取決于新拌混凝土的質(zhì)量，但與模板和施工振搗也有很大的關(guān)系。為了確保構(gòu)件的最終效果，施工方也做了大量的工作，制定了詳細的施工方案。柱的四個角用90度的PVC弧型線條做導(dǎo)角，拆模后四個角呈現(xiàn)圓弧型、線條順直。接縫用雙面膠粘牢以防止漏漿。防火墻的模板拼裝要求更高。在正式安裝前進行預(yù)拼裝。模板的接縫用弧型木線條搭接，對拉螺栓孔眼全部位于弧型線條內(nèi)（拆模后線管全部位于凹入表面的分格線內(nèi)），最終對分格線稍做修飾后整個墻面就美觀大方（如圖1）。

圖1 模板拼接、預(yù)裝效果圖

4 清水混凝土初步現(xiàn)場施工及存在的問題

表1 試配情況

在清水混凝土正式施工前進行了樣板間試用。在項目部前的大坪內(nèi)制作一個小的構(gòu)件，用了5方混凝土澆筑柱和梁板來驗證效果，并為以后的澆筑積累經(jīng)驗。樣板間澆筑后效果較好，柱、梁板、樓梯表面平整、光滑、無蜂窩、麻面（如圖2）。

圖2 樣板間效果圖

雖然樣板間效果較好，但畢竟不是大面積施工。隨后在配電裝置樓二層柱（這一層設(shè)計的不是清水混凝土，施工時為了驗證施工效果、積累經(jīng)驗而按清水混凝土要求施工）進行大面積清水混凝土的施工。在這次大面積施工中便暴露出了一些問題（如圖3）。

<1)，且各件產(chǎn)品是否為不合格品相互獨立．

圖3 施工中存在的問題

這批混凝土施工過程中存在的主要問題有：①表面有很多紅褐色的斑點；②表面粘模而出現(xiàn)麻面；③有水紋，這些影響了構(gòu)件的觀感。

5 初次清水混凝土澆筑時存在問題的原因分析與整改措施

5.1原因分析

針對施工過程中出現(xiàn)的問題，施工總承包單位、土建施工方、監(jiān)理、模板生產(chǎn)廠家、混凝土公司等召開專題會議進行分析。對于紅褐色的斑點產(chǎn)生的原因可能是：①外加劑在柱表面結(jié)晶積聚；②是鐵銹吸附在表面；③模板內(nèi)析出的某種成份。導(dǎo)致表面產(chǎn)生麻點原因可能有（柱是三天后拆模，與混凝土的凝結(jié)時間、早期強度無關(guān)）：①使用了不好的脫模劑；②模板表面破損或不平整；③模板質(zhì)量不合格，析出有粘性的物質(zhì)；④混凝土攪拌不均勻；⑤振搗不好。對于表面出現(xiàn)水紋的原因可能是：①混凝土的坍落度偏大；②外加劑摻量偏高；③混凝土的保水性較差；④澆筑混凝土前模板內(nèi)有殘留的水。會上各抒己見，意見分歧很大。也沒有確鑿的數(shù)據(jù)和事實來證明究竟是什么原因。最后決定采用對比分析來查找原因。用二個不同廠家生產(chǎn)的模板、二個攪拌站（另一個用聚羧酸）生產(chǎn)的混凝土、刷脫模劑與不刷脫模劑、澆水濕潤模板與不澆水濕潤模板等在圍墻柱上進行交叉對比試驗。以便發(fā)現(xiàn)問題、找出原因，確保后續(xù)施工部位的質(zhì)量。

通過對比分析終于找出了相關(guān)原因。第一，表面的紅褐色斑點被證實不是鐵銹，也不是外加劑析出結(jié)晶，而是模板內(nèi)析出的。因為換用另一廠家生產(chǎn)的模板后，不管是用聚羧酸還是用萘系減水劑都不會出現(xiàn)紅褐色斑點；第二，更換模板后柱表面也不會出現(xiàn)麻點；第三，脫模劑對表面效果沒有明顯的影響；第四，柱表面的水紋與模板內(nèi)殘留的水份多少、混凝土的坍落度、泌水率有關(guān)；第五，工人在施工過程中責任心不強漏振是造成蜂窩、露石的主要原因。

5.2整改措施

找到相關(guān)的原因后，施工單位及攪拌站都制定了相應(yīng)整改措施。主要有：①更換模板供應(yīng)商，采用質(zhì)量好對混凝土表面無不良影響的模板；②加強工人責任心和進行技術(shù)交底與培訓，嚴格按規(guī)范要求進行施工振搗，不能漏振或過振；并制定獎罰制度；③澆混凝土前模板內(nèi)不能有積水；④加強混凝土質(zhì)量控制，每一車混凝土到工地后取樣檢測，坍落度不符合要求、和易性不好不得澆筑；⑤監(jiān)理、施工單位質(zhì)量管理人員、混凝土公司技術(shù)人員等全程跟蹤、監(jiān)督施工過程，嚴把質(zhì)量關(guān)。

6 防火墻清水混凝土的施工

6.1防火墻的澆筑

第一片防火墻于11月9日開始澆筑，混凝土用量為48立方（澆筑混凝土之前先澆了一立方砂漿以防止爛根）。在澆筑混凝土前對模板進行了預(yù)拼裝，預(yù)拼完成后進行現(xiàn)場組裝，這樣確保了模板的接縫位于凹入混凝土表面的分格裝飾線內(nèi)、這樣整個墻面平整無接縫痕跡。模板的支撐固定系統(tǒng)用槽鋼加固，有效防止了位移和變形。澆筑過程中不斷觀察拉桿和支撐系統(tǒng)并隨時進行加固。由于防火墻長度為14m、高度為9.5m，為了防止混凝土在澆筑時出現(xiàn)分層離析，在墻內(nèi)設(shè)置了五條下料溜管，保持混凝土自然下落的高度不超過2m，澆完一車混凝土后拆除一段溜管。施工時用泵車輸送，按次序不間斷連續(xù)澆筑，每次在每個溜管內(nèi)澆筑約0.5m3然后換一位置。按照這個方法在五個溜管處循環(huán)直至澆筑完畢。每一車混凝土到工地后都要取樣做坍落度并成型抗壓試塊。坍落度超過設(shè)計標準的退貨。澆筑速度不能太快（澆筑一車混凝土大約需要40分鐘）。澆完以后對頂部抹平壓光（如圖4）。

圖4 防火墻施工過程

在第一片防火墻的施工過程中由于缺乏經(jīng)驗加上配合不好還是存在一點不足之處。主要是局部漏振、有水紋、氣泡、色差（如圖5）。

圖5 第一次澆筑防火墻時的效果圖

6.2改進后的效果

針對第一次澆筑存在的問題，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位、攪拌站共同進行了原因分析。主要原因是：①操作工人經(jīng)驗不夠豐富、責任心不強、溝通不夠，導(dǎo)致局部漏振；②混凝土不夠穩(wěn)定，有點泌水。對此采取了一些措施，如加強對工人的技術(shù)交底與培訓，提高工作責任心，實施獎罰制度；③對配合比進行調(diào)整并嚴格控制，確保混凝土質(zhì)量穩(wěn)定；④監(jiān)理、施工單位質(zhì)量、技術(shù)管理人員、攪拌站技術(shù)人員在現(xiàn)場監(jiān)督并指導(dǎo)混凝土施工。在大家共同努力下，后面的4片防火墻清水混凝土質(zhì)量達到滿意的效果（如圖6）。

圖6 清水混凝土構(gòu)件效果圖

7 清水混凝土施工效果及經(jīng)驗總結(jié)

經(jīng)過四個多月的清水混凝土配制與現(xiàn)場施工，結(jié)合施工現(xiàn)場的情況及所澆筑的清水混凝土構(gòu)件的質(zhì)量狀況，各方對最終結(jié)果表示滿意，圓滿完成施工任務(wù)。現(xiàn)場成型的試塊7d達到設(shè)計強度的95%以上，28d強度達到設(shè)計強度的125%以上。經(jīng)過不斷的摸索、改進和提高，我們對清水混凝土的配制與施工有了更深的認識。澆筑的清水混凝土達到很好的效果，不需修復(fù)，表面平整、光滑、無蜂窩麻面、棱角分明、線條順直、無水紋。根據(jù)每次澆筑時混凝土的各項指標、工人的施工振搗與澆筑后的效果進行對比分析，要達到滿意的效果在施工前要做好充分的準備工作，多方面密切配合。首先是混凝土的質(zhì)量控制。對同一批混凝土要用同一生產(chǎn)家、同一批次的原材料進行生產(chǎn)，以保證無明顯的色差；新拌混凝土的和易性、黏聚性、流動性要好，坍落度應(yīng)比較穩(wěn)定且符合設(shè)計要求；清水混凝土的砂率應(yīng)適當增大；新拌混凝土的保水性一定要好，澆筑后表面不能有泌水，如果有較多的泌水必然會產(chǎn)生水紋；在水泥、外加劑等原材料和生產(chǎn)條件固定的條件下，實際生產(chǎn)時通過對外加劑摻量、膠凝材料用量、砂率的調(diào)整來改善混凝土的性能。其次是要選擇質(zhì)量好的模板，模板一定要拼接嚴密，施工時不能漏漿，澆筑混凝土時模板內(nèi)不能有積水，模板的支撐穩(wěn)定系統(tǒng)一定要牢固，不能產(chǎn)生變形和爆模。第三是工人必須經(jīng)過嚴格的培訓，要有較強的工作責任心和豐富工作經(jīng)驗，在施工過程中分工合作，每人負責一個部位（區(qū)域），一定要振搗密實，絕不能漏振或過振，澆筑時要分層、分段連續(xù)均勻澆筑，必要時設(shè)置導(dǎo)管。總之，要做好清水混凝土必須要混凝土原材的選用、配合比設(shè)計及調(diào)整、模板拼裝、施工振搗等方面密切配合。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程［S］.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.普通混凝土拌合物性能試驗方法標準［S］.