淺談球形倉清水混凝土的施工技術(shù)

陳百斌

摘 要：清水混凝土工程是系列綠色建筑的一種，混凝土一次成型，不做任何裝修，渾然天成的效果，表現(xiàn)出“原滋原味、原色原貌”的渾然天成的天然質(zhì)感，符合綠色發(fā)展要求，前景廣闊，但該工藝工序繁雜，細(xì)部節(jié)點(diǎn)多，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，管理難度大，須按照規(guī)定的流程嚴(yán)謹(jǐn)組織實(shí)施，加強(qiáng)全過程質(zhì)量控制，本文結(jié)合鹽城濱海煤炭碼頭球形倉工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)總結(jié)了清水混凝土工藝的施工要點(diǎn)和重點(diǎn)管理措施。

關(guān)鍵詞： 球形倉 定型大鋼模板 清水混凝土 施工要點(diǎn)

清水混凝土將環(huán)保理念貫串于整個(gè)施工過程，摒棄了各種華美的建筑裝飾，但其建筑風(fēng)格中所獨(dú)有的厚重與清雅是其他現(xiàn)代建筑無法效仿和媲美的。目前，建筑市場清水混凝土模板材料大多采用竹膠模板或木膠合板，由于現(xiàn)有木模板工藝雖然可以通過管理實(shí)現(xiàn)清水混凝土的效果，但因模板剛度低，遇水易變形，且模板全部為現(xiàn)場人工加工切割，配以尺寸不一的方木加固，難免發(fā)生扭曲、脹模，無法保證混凝土幾何尺寸，因此我項(xiàng)目根據(jù)球形倉扶壁柱及擋煤墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)，采用定型大鋼模板，徹底解決了人造板材易變形、不防火、加工隨意性差、甲醛污染嚴(yán)重及板材韌性不足等等諸多難題（圖1）。

1.1清水混凝土工藝流程（圖2）

1.2工程設(shè)計(jì)

（1）本煤炭碼頭工程共有2座球形倉，直徑為120m，單倉建筑面積11569.3m2，堆煤峰線約33m高，單倉儲(chǔ)煤量約18萬噸。該工程地基基礎(chǔ)采用PHC管樁（單倉1727根）和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，擋煤墻下設(shè)鋼筋混凝土環(huán)形基礎(chǔ)，擋煤墻采用分段式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部屋架采用半球面雙層空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，總高度75.49m。擋煤墻內(nèi)側(cè)為耐火磚砌體，倉內(nèi)設(shè)照明系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。

（2）球形倉鋼筋混凝土扶壁式擋墻，為環(huán)形結(jié)構(gòu)布置一周，高度19.6m，下部墻厚1000mm，上部壁厚700mm，截面形式為直角梯形（外側(cè)斜面、內(nèi)側(cè)垂直），局部0.9m寬（扶壁柱處） ；擋墻每60度設(shè)置一道溫度伸縮縫，把整個(gè)圓環(huán)分割成6塊，每塊單獨(dú)承擔(dān)各種工況下的荷載；擋墻周邊每隔5°設(shè)置一個(gè)扶壁柱（設(shè)縫處采用雙柱），肋柱長度方向內(nèi)壁與擋煤墻內(nèi)壁平齊，外壁平行凸出擋煤墻外壁1200mm，肋柱寬1200mm，扶壁柱頂部支撐屋面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

1.3技術(shù)準(zhǔn)備

（1）充分考慮模板體系標(biāo)準(zhǔn)化要求，采用定型鋼模板，在加工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化加工、拼裝。

（2）提前落實(shí)砂、石、水泥、外加劑的質(zhì)量現(xiàn)狀，確保貨源穩(wěn)定，及早展開配合比試驗(yàn)。

（3）提前選定模板體系所需輔材，如堵頭、明縫條、連接卡片、模板漆、海綿膠條、PVC套管等；鋼筋施工所需輔材，如無銹綁扎絲、保護(hù)層墊塊（與混凝土顏色接近）等。

（4）提前做好策劃，編制方案，對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底。

（5）各項(xiàng)準(zhǔn)備充分后，模板工程按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)型式盡早進(jìn)行樣板施工。

1.4模板工程施工要點(diǎn)

（1）模板設(shè)計(jì)根據(jù)工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上按照“強(qiáng)化二次設(shè)計(jì)”的理念，充分實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成果的“適用、美觀、使用高效”，做到每一項(xiàng)工程、每一個(gè)部位、每一塊模板都有飾面效果圖、模板上墻圖和模板制作圖（圖3）。

（2）模板板面的選擇，清水混凝土施工用的模板要求十分嚴(yán)格， 模板必須具有足夠的剛度，在混凝土側(cè)壓力作用下不允許有一點(diǎn)變形，以保證結(jié)構(gòu)物的幾何尺寸均勻、斷面的一致，防止?jié){體流失；對(duì)模板的材料也有很高的要求，表面要平整光潔，強(qiáng)度高、耐腐蝕，并具有一定的吸水性；通過對(duì)擋煤墻施工的模板系統(tǒng)進(jìn)行了分析匯總，對(duì)以往施工的擋煤墻施工存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，選用整塊鋼板面大模板，以確保模板在周轉(zhuǎn)使用過程中擋煤墻板面的光潔度和平整度保持一致。

（3）模板縫設(shè)計(jì)，通過對(duì)以往工程的方案進(jìn)行對(duì)比分析，模板設(shè)置豎向禪縫，容易造成錯(cuò)臺(tái)；設(shè)置裝飾縫，雖然解決了禪縫錯(cuò)臺(tái)，但增加了裝飾縫處理費(fèi)用，因此選用整塊鋼板面大模板，然后根據(jù)施工部位進(jìn)行板面拼縫設(shè)計(jì)，扶壁柱間擋煤墻外模板采用整塊鋼板面大模板，不設(shè)豎向拼縫，扶壁柱設(shè)計(jì)異形鋼板面大模板，減少豎向拼縫，內(nèi)模板根據(jù)部位設(shè)置兩種規(guī)格鋼板面大模板（如右圖所示）。

（4）根據(jù)部位設(shè)計(jì)模板安裝排版圖和加工圖，并根據(jù)加工圖進(jìn)行加工、在加工廠進(jìn)行試拼裝，經(jīng)過多次修改，最終形成以下所示模板。（圖4、圖5）

（5）在拼縫位置設(shè)置方面：經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)施，減少了整體拼縫數(shù)量，基本杜絕了板面錯(cuò)臺(tái)、拼縫明顯的現(xiàn)象；同時(shí)也根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際對(duì)扶壁柱模板原設(shè)計(jì)的整塊鋼板面大模板進(jìn)行優(yōu)化，將扶壁柱上部（6層）模板采用加工的整塊鋼板面異型板，在施工下部（6層）扶壁柱時(shí)采用上部異型板和標(biāo)準(zhǔn)板組合而成，設(shè)1道豎縫，減少了異形板的加工數(shù)量，增加了異形板周轉(zhuǎn)使用次數(shù)，從而節(jié)約成本3萬多元。 為了減少板面水平縫錯(cuò)臺(tái)，在模板板面上下口位置設(shè)置梯形分隔條；擋煤墻陰角位置設(shè)置角鋼連接，陽角位置用裝飾條進(jìn)行倒角。

（6）為了減少螺栓孔堵孔色差和螺栓孔處漏漿的問題，對(duì)拉螺栓孔位置設(shè)在模板板面外側(cè)的分割條位置內(nèi)，在施工過程中，對(duì)分割條內(nèi)螺栓孔、施工縫等細(xì)部進(jìn)行同步處理后，分割縫涂刷外墻漆，即確保了細(xì)部處理的質(zhì)量，也增加了整體分隔效果。

（7）為了確保混凝土表面光澤度，在大模板板面涂刷優(yōu)質(zhì)模板漆。并在交底中明確要求：a、模板使用前，板面清理干凈，并及時(shí)涂刷優(yōu)質(zhì)模板漆；b、涂刷保護(hù)劑應(yīng)用毛刷，不得使用滾刷進(jìn)行；c、施工過程中發(fā)生模板變形、板面保護(hù)劑覆膜損壞的應(yīng)及時(shí)調(diào)整完善。

1.5鋼筋工程施工要點(diǎn)

（1）工藝流程：鋼筋保護(hù)層及抗裂策劃→鋼筋制作→半成品驗(yàn)收→鋼筋綁扎→綁扎驗(yàn)收。其中“鋼筋保護(hù)層及抗裂策劃”是對(duì)工程設(shè)計(jì)的復(fù)核，至關(guān)重要。

（2）半成品鋼筋驗(yàn)收應(yīng)將箍筋幾何尺寸作為驗(yàn)收重點(diǎn)，宜按負(fù)偏差控制。

（3）鋼筋綁扎時(shí)，對(duì)于截面積小、鋼筋密集的混凝土構(gòu)件，應(yīng)提前策劃預(yù)設(shè)混凝土下料通道，必要時(shí)可與設(shè)計(jì)溝通將鋼筋拉鉤梅花形綁扎改為直線綁扎。

（4）所有鋼筋綁扎完成后，混凝土下料通道應(yīng)標(biāo)識(shí)完整。

1.6混凝土工程施工要點(diǎn)

（1）工藝流程：施工配合比設(shè)計(jì)→混凝土制備與運(yùn)輸→入模坍落度檢測→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)。

（2）施工配合比設(shè)計(jì)：在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，應(yīng)力求實(shí)現(xiàn)混凝土的色澤觀感好、無明顯氣泡、坍落度滿足泵送和下料要求；通過提前策劃，在基礎(chǔ)承臺(tái)施工時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行比選，并按照選定配合比對(duì)攪拌站進(jìn)行全程跟蹤控制。

（3）混凝土澆筑：a、充分考慮運(yùn)輸過程中的坍落度損失，通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)積累數(shù)據(jù)，凡坍落度不滿足要求的，應(yīng)運(yùn)回重新拌合，不得現(xiàn)場私自加水。b、提前策劃好澆筑路線，按照澆筑方案，分層澆筑。c、澆筑擋煤墻及扶壁柱時(shí)，嚴(yán)格控制分層澆筑的方法和間隔時(shí)間。先在模板根部澆筑50mm厚與混凝土同配合比的減石子水泥砂漿，分層厚度不宜超過500mm，振搗棒插入下層混凝土表面的深度應(yīng)大于50mm，振搗棒應(yīng)快插慢拔，振搗半徑一致，防止漏振、過振和欠振，確保振搗均勻。為有效消除氣泡，應(yīng)合理把握時(shí)機(jī)實(shí)施二次振搗（一般在當(dāng)前層振搗完成后30～50min）。d、為有效減少浮漿，模板上口可人工添加石子、鋼筋輔助插搗，對(duì)于扶壁柱，也可適當(dāng)臨時(shí)增加上口澆筑高度，待充分泌水后將多余混凝土清除。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)：安排專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)，本工程通過實(shí)驗(yàn)，采用養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，有效的避免了二次污染（圖6）。

圖5 圖6

1.7混凝土表面處理

（1）處理內(nèi)容：混凝土表面缺陷修復(fù)→螺栓孔眼封堵→浮漿清理→分割縫色帶涂刷

（2）混凝土表面缺陷修復(fù)：應(yīng)先做樣板，修復(fù)方案經(jīng)批準(zhǔn)后實(shí)施。對(duì)于局部微脹模、邊角不順直等，應(yīng)堅(jiān)持多磨少補(bǔ)的原則修復(fù)，補(bǔ)材不宜采用普通水泥砂漿，建議采用聚合物砂漿；對(duì)于蜂窩，可鑿開后用細(xì)石混凝土或灌漿料搗實(shí)，因接茬清理不干凈導(dǎo)致的蜂窩往往容易滲漏，應(yīng)鑿?fù)负髲膬?nèi)側(cè)封堵，并摻加適當(dāng)防水材料，堵實(shí)后的混凝土表面應(yīng)采用調(diào)色接近的黑、白水泥砂漿（摻膠，膠的質(zhì)量必須有保證，）抹面。凡“補(bǔ)”修過的部位，待終凝后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

（3）螺栓孔眼封堵：孔眼封堵分兩步實(shí)施：第一步，采用對(duì)擊法將螺栓套管內(nèi)用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿堵實(shí)，表面預(yù)留20mm深；第二步，預(yù)留深度采用專用工具堵孔，確保堵出的孔眼深淺一致，輪廓圓潤。

結(jié)束語

建筑市場清水混凝土模板材料大多采用竹膠模板或木膠合板，這就造成該領(lǐng)域大量消耗木材資源。本項(xiàng)目采用定型大鋼模板取代現(xiàn)在的模板板材，從而大大節(jié)約建筑市場木材資源；定型鋼模板施工效率高、整體性強(qiáng)、剛度大、板塊大、拼縫少、澆筑砼質(zhì)量好、承載力大 、周轉(zhuǎn)使用率高，滿足現(xiàn)代施工所要求的經(jīng)濟(jì)耐用、效率高的要求。

清水混凝土一次成型，不做任何裝修，能夠最大極限節(jié)省資本、保護(hù)環(huán)境、削減污染；且清水混凝土外表平坦?jié)櫥珴删鶆颍h芒清楚，無裂縫、蜂窩麻面等質(zhì)量缺點(diǎn)，既提升了球形倉藝術(shù)的審美層次，又取得了更調(diào)和的作用，得到了業(yè)主方的充分肯定和贊揚(yáng)，也為我公司拓展碼頭輸煤工程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]《清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ169-2009.

[2]建筑施工手冊(cè)（第四版） 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003 .