东人工岛挡浪墙墙身清水混凝土施工技术

吴平，王聪，邵亮，龚沛，苏文龙

（中交三航局第二工程有限公司，上海 200122）

东人工岛挡浪墙墙身清水混凝土施工技术

吴平，王聪，邵亮，龚沛，苏文龙

（中交三航局第二工程有限公司，上海 200122）

清水混凝土即通过一次浇筑成型而不需做任何装饰的混凝土，因其平整光滑、色泽均匀、棱角分明、线条顺畅、层间过渡自然等特点而备受亲睐。文章以港珠澳大桥岛隧工程东人工岛挡浪墙墙身清水混凝土施工为例，阐述清水混凝土施工技术，达到了预期的施工效果。

清水混凝土；挡浪墙；施工技术

1 工程概况

港珠澳大桥岛隧工程东人工岛挡浪墙环人工岛护岸前沿线一周，全长1 386.15 m，为人工岛防台防汛的主要屏障。其主要结构断面形式为“L”形，前底部有倒梯形前齿，如图1所示。挡浪墙混凝土强度等级为C30，基础底板部分与墙身部分分两次浇筑，基础部分采用传统工艺钢模板系统，墙身部分采用德国PREI公司设计的模板系统。墙身部分靠岛内侧墙面即为清水混凝土面（标高+5.15～+8.5m）。

2 模板系统工艺特点

2.1 模板设计及拼装

图1 挡浪墙典型结构形式图Fig.1 Typ icalstructuresof protection w all

本工程使用德国PERI公司设计生产的模板系统，如图2所示，该系统为钢木组合胶合板模板体系，由桁架式工字木梁及双拼12号槽钢为支撑背楞，21 mm厚的胶合板作为面板组合而成。具有重量轻，施工操作简单、快捷等优点。模板加固及拆模采用PERI公司设计并由国内钢结构生产厂商加工的台车系统，该系统的使用能减少拆模时对墙身模板的吊运，避免对模板不必要的损坏，且在以后的多次循环中，能提高模板支拆的速度，从而提高整体施工功效。

图2 墙身模板系统图Fig.2 System diagram ofwall formwork

模板设计必须考虑清水混凝土表观质量要求，如蝉缝横向平顺交圈，竖向平顺垂直，分块均匀，对拉螺栓孔眼间横竖向排列均匀等[1]。因此模板拼装前需在水平地面上制作一块操作平台，并在上面固定安装限位条及限位板，以限定模板钢背楞及木梁的位置及相互间的横纵向垂直相交，保证各项技术参数精准。

为避免固定面板的螺钉在混凝土构件上产生印迹，清水墙面模板即墙身内侧模板面板采用双层设计，内衬板首先固定在木梁上，固定表层面板的自攻螺钉由背楞侧打入，如图3所示。为保证面板拼缝间严密不漏浆，面板块间采用黑色单面泡沫胶条止浆（厚度为2mm），且相接时必须有一定的挤压措施使拼缝≤1mm且无明显错台（本工程要求混凝土表面蝉缝宽度≤1 mm，相邻错台≤0.5 mm）时再用自攻螺钉与木梁固定。蝉缝、结构缝、造型缝、对拉螺栓孔眼必须整齐排列，在混凝土表面形成完美装饰。

2.2 模板安装及加固工艺

1）模板侧板安装

侧模板安装时，相邻模板单元间的拼缝必须保持在同一水平线上，且不得有错台。由于安装时模板单元间不易挤压密实，但由于结构装饰条的存在，模板单元间拼缝大小不影响结构蝉缝，所以模板单元间采用3 mm厚黑色单面泡沫胶条止浆。

图3 墙身内侧模板加固节点图Fig.3 Strengthened detailsof insidewall formwork

2）墙面装饰条安装

相邻模板单元拼装时，拼缝不易挤紧，也很难达到拼缝小于设计值的要求，装饰条的设计，不仅能使该问题得到解决，也能使清水混凝土表面等间距形成具有完美几何外观的梯形槽。但是装饰条安装时，其竖直方向应保证铅垂，且线条平顺无蛇形弯曲，止浆条应粘贴到位，避免装饰条漏浆影响清水混凝土面外观质量，装饰条的安装节点如图4所示。

图4 结构装饰条安装节点图Fig.4 Installation detailsof decoration strip

3）对拉螺栓安装

墙身模板的加固主要靠穿墙螺栓，传统的对拉螺栓存在止浆效果不好、润滑油易污染结构、施工完成后不易取出等缺点。本工程对拉堵头采用德国进口DK堵头，并配合3mm厚黑色泡沫胶环止浆，详细安装节点如图5所示，施工完成后使用专用的堵头扳手拧出堵头即可。该堵头不但在施工时具有良好的止浆效果，而且能在成品结构上形成圆润的装饰外观。

图5 DK塑料堵头实物及安装详图Fig.5 DK plastic conesand installation details

4）封头模板安装

封头模板的尺寸直接影响到混凝土墙体的结构尺寸，安装前应对模板尺寸做严格校核。封头模板棱角及该处结构装饰条的止浆措施必须按照图6所示位置粘贴好，在安装时严防止浆条被挤破或者挤掉，否则将影响结构浇筑后的棱角线型美观。

图6 封头模板安装节点图Fig.6 Installation detailsof stopend formwork

模板安装完成后，需对模板的垂直度和顶口标高（通过模板与台车相连的伸缩杆和千斤顶调整）、平整度及止浆措施（如装饰条、模板拼缝、墙身阳角）是否到位等做全面的验收。验收完成后用等强度砂浆将整个墙身底口严密封堵以防止漏浆，混凝土的浇筑至少应在砂浆终凝以后开始。

3 混凝土施工工艺

3.1 混凝土原材料选择及配合比设计

清水混凝土强调混凝土本身的结构功能与耐久性能的同时，也强调浇筑成型的外观效果。原材料的选择及使用，在很大程度上会影响混凝土外观效果及耐久性，如使用的水泥及中粗砂的各项技术指标需保证每个进场批次相差不大，避免因为原材料问题引起混凝土工作性能和浇筑后混凝土结构外观质量的变化。使用减水效率高、保坍效果好、使用量少的外加剂，能更好地改善混凝土的流变性能、凝结时间和耐久性等[2]。

在工程前期施工过程中，本工程清水混凝土墙面出现不同程度的泌水，在混凝土表面形成砂线、水线等缺陷。为减少混凝土泌水，经过后期大量实验，得出结论为：在尽量保证河砂细度模数满足施工要求且优化混凝土配合比的同时，应在混凝土满足施工要求的情况下尽量减小坍落度。

3.2 混凝土浇筑

混凝土由搅拌站搅拌完成后，通过运输车运至浇筑地点，并采用混凝土泵车泵送，本工程清水混凝土的浇筑参数通过前期大量模型试验确定，施工过程中依据表1中浇筑参数严格执行。

3.3 混凝土防裂工艺

东人工岛挡浪墙墙体一般分段长度为9 m，墙体厚1.5 m，高3.5m，是典型的大体积长墙结构，由于墙身与挡浪墙基础底板分两次浇筑而存在不同步收缩，墙身混凝土受到底板约束和大体积混凝土温度应力的双重作用，易产生裂缝，而清水混凝土对外观要求较高，一般设计混凝土配合比时胶凝材料用量比同强度等级普通混凝土多20 kg/m3，因此必须在满足清水混凝土外观要求的基础上进行裂缝控制。

表1 清水混凝土浇筑工艺参数表Table1 Processparameter of fair-faced concrete

裂缝控制措施主要采用冷却循环水降温方式，在墙体结构内均匀布置双排冷却水管，混凝土硬化过程中通过外部的流量控制装置控制循环水的流量及温度，温峰出现之前保持流速在4～6m3/h，温峰之后调小流量至1～3 m3/h，继续通水12～24 h。该措施能有效减少混凝土内部温升7～8℃，降低了温度应力导致的开裂风险。

3.4 混凝土养护及成品保护

混凝土拆模后，为减少其表面出现色差、收缩裂缝等现象，必须及时进行保温保湿养护。本工程采用黑色工程防水棉被对混凝土进行覆盖，并用棘轮收紧带束缚在棉被表面，防止棉被因覆盖不严或是被大风吹起而影响保温保湿效果。混凝土拆模后养护期不低于14 d，其间不得掀开棉被使温度骤降而影响保温效果。

混凝土达到养护期后，应注意对成品结构的保护，混凝土结构的一般观感缺陷可以不考虑修补，如确需修补时，应注意修补的方法及材料，不能因为修补材料的原因而影响结构整体的色泽一致性。修补完成后可在清水墙表面涂刷一种高耐久性的且在常温下固化的氟树脂涂料，以形成透明保护膜，使结构表面质感及颜色均匀，且起到增强混凝土耐久性并保持混凝土自然纹理和质感的作用[3]。

4 结语

本文介绍了港珠澳大桥岛隧工程东人工岛挡浪墙墙身清水混凝土施工技术。本工程使用德国PERI公司模板系统，与国内目前使用的清水混凝土施工模板工艺有太多不同，尤其在模板面板平整度处理及止浆措施方面，减少了国内目前很多繁杂工序，从而大大提高了可操作性及施工功效，浇筑完成后的混凝土结构外观达到了预期的清水效果。清水混凝土施工工艺的推广，将为国内大面积清水混凝土墙施工提供广阔前景。

[1]魏斌.清水混凝土的特点及发展[J].科技展望，2014（8）：76. WEIBin.Characteristic and development of fair-faced concrete[J]. Scienceand Technology,2014(8):76.

[2]杨春常.清水混凝土的质量控制要素[J].广东建材，2015（5）：23-25. YANG Chun-chang.Quality control elements of fair-faced concrete[J].Guangdong Building Materials,2015(5):23-25.

[3] 王凤起.清水混凝土施工技术[J].混凝土与水泥制品，2006（1）：16-18. WANG Feng-qi.Construction technique of fair-faced concrete[J]. China Concrete and CementProducts,2006(1):16-18.

Construction technology for fair-faced concrete of protection wall in east artificial island

WUPing,WANGCong,SHAO Liang,GONGPei,SUWen-long
（No.2Eng.Co.,Ltd.ofCCCCThird HarborEngineering Co.,Ltd.,Shanghai200122,China）

Fair-faced concrete is the concrete which is no dealed by only one-casting.It is popular because of its features which are smooth and even uniform color,angular,smooth lines as well as the natural transition between layers and so on. Taking the fair-faced concrete construction of protection wall in east island tunnel of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge as an example,we introduce the construction technology of fair-faced concrete,which has reached the expected effectof construction. Keywords：fair-faced concrete;protection wall;construction technology

U655.56

B

2095-7874（2015）11-0073-04

10.7640/zggw js201511020

2015-10-12

吴平（1988— ），男，贵州省瓮安县人，助理工程师，施工员，港口航道与海岸工程专业。E-mail：919456535@qq.com