对单、双曲面清水混凝土施工质量的有效控制

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月5期   作者:陈国法1 韦阳2 吴国跃2 虞功平3
[导读] 本文以单、双曲面清水砼施工为例

        陈国法1   韦阳2  吴国跃2  虞功平3
        1 三方建设集团有限公司  2 中天建设集团有限公司  3 浙江广厦建设职业技术大学
        浙江杭州  310000

        摘要:本文以单、双曲面清水砼施工为例,从施工工艺、材料的选择到实施作详细介绍,并通过对施工工艺的创新,严格控制表面色差、平整度,确保工程质量,并形成企业级工法。
关键词:单、双曲面;清水砼;施工工艺;选材、浇捣。
        一、工程概况
        某市青瓷博物馆工程为浙江省重点工程,总建筑面积12300㎡,结构复杂、造型特殊、施工难度大。外墙设计为单、双曲面、平立面清水饰面混凝土;其清水饰面砼总面积9850㎡,是国内首例大面积采用单、双曲面建筑清水暖色调饰面砼工程。
        二、现状调查?
        小组成立后,我们赴北京联想研发基地、首都新机场新塔台、辽河美术馆工程进行调研,根据调研情况,初步决定在工程东侧约540㎡的单、双曲面清水砼样板试验墙施工。通过对样板试验墙施工中成型清水砼的质量检查,就存在的问题进行了统计分析,详见下表:
质量检查结果表

        由排列图可以看出,表面色差和表面平整度不合格的累计频率占88%,是影响清水砼质量的主要原因。
        三、分析原因

我们对排列图中的主要问题、要因确认
        原因1:对清水砼认识不够。对各相关人员进行调查,其中只有2人施工过清水砼,占成员总数的18%。结论:是主要原因。
        原因2:支撑架体变形。项目部技术人员素质较高,架子工经验丰富,通过合理设计优化支撑架体,可以解决此问题。结论:非主要原因
        原因3:模板加固不合理。单、双曲面、平立面样板墙钢管、山型夹加固进行砼浇捣后对单、双曲面、平立面剪力墙进行检查。结论:模板的加固和支撑体系不能满足要求,使模板的整体刚度和稳定性不足,在砼振捣时出现移位、变形、漏浆等现象。是主要原因。
        原因4:模板选择不合理。我们通过对全钢大模板、国产胶合板、进口WISA模板进行效果对比,发现模板本身的质量直接影响清水砼的平整度、光洁度、色差,必须选择质量符合要求的模板。结论:是主要原因。
        原因5:养护材料选择不当。常规的草垫覆盖会造成砼永久性污染,本工程采用厚塑料薄膜,可以避免污染。结论:非主要原因。
        原因6:原材料批号不同。清水砼原材料不一致,尤其是水泥批号不一致,会造成深层色斑,很难消除,是造成色斑的主要原因。结论:是主要原因。
        四、制定对策
        针对每条要因制定了对策。
 
        五、实施对策
        实施一:对清水砼认识不够
        1、聘请国建华清清水公司技术顾问讲解。项目部请技术顾问在工地会议室授课。小组全体成员和操作骨干参加了学习,提高了对清水砼的认识。
        2、专题调研,培训考核。项目部派员赴北京联想研发基地、首都新机场新塔台、辽河美术馆工程等工程考察学习。
        3、模拟施工,样板引路。通过考察和培训,我们制定了初步方案进行样板墙模拟施工,针对存在的问题进一步修改完善操作规程和施工工艺。
        4、编制作业指导书。组织对模板工程、拼缝设计、砼浇筑养护等分项工程编制了施工方案。
        实施二:模板加固不合理
        1、结合建筑形式、施工难点和清水混凝土表现力的设计要求,本工程清水混凝土采用86系列全钢大模板体系施工最为适宜,其造价相对低廉,整体性强、刚度大、拼缝少且周转率高,墙体表面清水效果可以满足设计要求。
        2、支撑架体本身牢固可靠对于模板的稳定非常重要,对支模架的受力情况详细计算,加密竖向龙骨间距,并采取了更加严密的构造措施,保证了支撑的强度、刚度和整体稳定性。
        实施三:模板选择不合理
        1、模板质量是达到清水砼要求的首要条件,必须保证模板厚度一致,板面平顺,有足够的刚度。我们比较了多种模板体系,并经过试验后选用芬兰进口的18mm厚多层覆膜wisa模板和采用86系列全钢大模板体系,面板后的受力竖肋采用铝方通。
        2、施工中模板的维护也是重要一环。拆模时按程序进行,禁止用大锤敲击,防止损坏模板。拆模后模板及时进行清理,刷脱模剂,检查面板的几何尺寸和拼缝、龙骨及扣件的松动情况。
        实施四:原材料批号不同
        1、清水砼首批进场材料复试合格后,立即进行封样,以后进场的每批来料均与封样进行对比,发现有明显色差的不得使用。
        2、水泥选用硅酸盐水泥,要求定厂家、定强度等级、定批号,对颜色进行对比并且作混凝土试块做成色试验。
        3、粗骨料选用强度高、5~25mm粒径、连续级配好、同颜色、不带杂物的碎石,要求定产地、定规格、定颜色;细骨料选用中粗砂,细度模数2.5以上。
        实施五:配合比变化
        通过试验,确定了清水砼的配合比,采用较低的塌落度和水灰比,以减少泌水的可能性。清水砼生产过程中,严格按试验确定的配合比投料,并严格控制水灰比。随时检验碎石、砂子的含水率,及时调整用水量。商品砼进场时,由质检员和试验员测试砼的塌落度,经检查合格后才准予浇筑。
        实施六:模板拼缝不合理
        1、模板施工前由技术科进行模板配板设计,结合明缝、蝉缝的设计确定模板分块、面板分割的尺寸。经过反复推敲,配板设计得到了建筑师的肯定,达到了设缝合理、整齐协调的效果。  
        2、模板拼接缝的处理是影响蝉缝质量的关键。为了保证蝉缝效果,模板拼缝处加设密封条,打玻璃胶,用木条压实,再贴胶带粘牢。
        3、本工程每层设一道水平明缝与楼层施工缝吻合,明缝要求线条顺直、光滑。预埋明缝条必须有足够的硬度,而且便于与模板固定安装,我们选择了塑料条,在塑料条表面涂脱模剂,便于拆除。
        六、效果检查
        我们对清水砼进行检查,共检查了1550 点,合格1519 点,合格率达到98%。外墙采用清水砼,减轻了整个装饰荷载,自重减轻。
        七、巩固措施
        为了巩固取得的成果,我们编制了单、双曲面建筑清水混凝土施工工法。目前该工法已取得了企业工法,正准备申报省级工法。
参考文献:
        徐有邻等15人,《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011年版);
        中国建筑总公司,《混凝土工程施工工艺标准》ZJQ00-SG-002-2003;
        吴松勤等13人,《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
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