免装修混凝土施工技术在水利水电项目中的应用

李咏梅 肖灿明

（(1.四川水利职业技术学院，四川 崇州 611231) （2.中国水利水电第五工程局有限公司，成都 610066）

随着绿色建筑的客观需求，免装修混凝土施工技术已不再局限于工业与民用建筑中的应用，在水利水电工程项目的厂房、闸墩、墙面等部位也逐渐尝试使用。免装修混凝土即清水混凝土，是直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果，一次成型不做其他任何外部装修。

1 免装修混凝土的施工工艺

1.1 施工工艺流程

免装修混凝土施工工艺流程如下图。

图1 免装修混凝土的施工流程图

1.2 工艺操作要点

1.2.1 模板施工

为确保清水墙浇筑外观效果，模板施工工艺至关重要，模板配置常采用后移式加强型悬臂模板或平面大模板，主要用于边墙、上下游墙、尾水闸墩、桥机承重墙以及下游挡水墙部位；悬臂模板采用钢材制作，主要用于室外大面、直面等部位。模板支架要有足够的强度、刚度和稳定性，以保证在模板安装和混凝土浇筑前后模板不变形、扭曲。模板的架设应使混凝土表面上的接缝应横平竖直，表面之间的接缝应平滑。模板安装完毕之后，应及时对模板的体型进行复测，以确保结构体型能够符合规范要求。水利水电工程中免装修混凝土在对永久外露面层间缝处理时，为了确保形成良好的视觉效果，一般采用设置水平明缝的方式：施工前根据混凝土的分层高度预先在大模板面板上下缘各安装一道L25×3 或L30×3 的等边角钢以形成止浆条，此时要求钢筋的设计保护层厚度不宜小于5 厘米。

1.2.2 混凝土施工

（1）配合比设计

免装修混凝土的初步配合比设计、实验室及施工配合比调整是混凝土质量的关键，其主要参数包括水灰比、砂率、单位用水量、水泥及骨料的用量、外掺料及外加剂的掺量等。配合比设计时以骨料的技术要求、胶凝材料的标号、拌合物的工作性能、强度、耐久性等为指标，通过观察混凝土的泌水情况确定保水性；根据施工的运输及现场条件需求检查坍落度，通过混凝土的抗压强度实验检验混凝土的初步配合比；同时应根据原材料试验结果确定外加剂型号和掺量，混凝土掺加引气类外加剂时，其表面气泡对外观饰面效果的影响应做专门验证。同一视觉范围内需要采用两种级配的混凝土时，其配合比设计应保证混凝土外观颜色相统一。

（2）拌和与运输

免装修混凝土拌和前，应现场测定砂石材料的含水量，根据现场测定结果确定混凝土拌和用水量，以保证混凝土的配合比一致性。免装修混凝土的拌和时间比普通混凝土需延长半小时左右，拌合物工作性能应符合规范要求，即和易性、保水性、粘聚性均良好；拌和物结束拌和到入模时间不宜超过一个半小时，同时塌落度一个半小时经时损失值应小于30 毫米。运输时，需根据结构体型、施工条件、施工强度、技术要求等选择混凝土输送泵、门机、塔机、缆机等方式输送入仓，同时保证连续、均匀施工。

（3）混凝土浇筑

免装修混凝土在浇筑仓位体积较大时采用台阶法铺料，浇筑仓位体积较小时采用平铺法铺料，每层铺料厚度为30 至50 厘米；平仓、振捣方式以人工手持铁锨平仓搭配振捣器振捣，通常在钢筋分布较密、模板及仪器埋设附近的地方采用人工平仓，入仓后配合电动高频振捣器按梅花型进行插入式振捣。振捣时注意小体积结构及细部构造周围采用小直径振捣器，大体积形体及结构采用大直径振捣器振捣，仓面顶部预留部分采用平板振捣器振捣，浇筑过程中注意不要产生混凝土的过振、漏振，同时严格控制浇筑时间并保证浇筑的连续性，若超过间歇时间则需即刻停止浇筑。

（4）混凝土养护

免装修混凝土浇筑收仓十至十二小时后，开始对混凝土表面进行养护；高温季节表面采用花管流水养护，永久面采用花管洒水养护，养护时间为混凝土的龄期或上一仓混凝土覆盖；高温时期制冷混凝土浇筑成型初期，采用隔热材料覆盖其表面以防止混凝土吸热升温引起内部水分过量蒸发；低温时期混凝土浇筑完毕后，在采用保温材料覆盖其表面以防止混凝土受冻开裂。

（5）细部及外观处理

水利水电工程建筑物挡水要求较高，不允许有渗水情况出现。根据实际情况，混凝土施工缝面处理宜采用高压冲毛机进行处理，以微露粗砂为准，其中对冲毛效果不好的地方辅以人工凿毛，并对仓内积水进行排除。此外，结构缝、施工缝处的止水处理也是水利水电工程挡水建筑物混凝土施工的关键控制点：止水片应在混凝土浇筑前采用专用止水围檩固定以确保不偏心；止水铜片附近宜采用一级配混凝土浇筑配以小型振捣器振捣密实，若其周围有大粒径骨料则需人工进行清除；橡胶止水安装时，采用专用支托卡具进行加固，避免其扭结、偏移。由于水利水电工程施工环境复杂，为使得免装修混凝土颜色长久保持、墙面整体美观，确保已成形混凝土的保鲜性、耐久性，必要时可对混凝土表面进行统一保护处理，处理方式为免装修混凝土保护剂施工。

1.2.3 钢筋施工

免装修混凝土中的钢筋施工按相关规范要求制作、安装。钢筋连接主要采用手工电弧焊及直螺纹套筒的方式进行，焊接施工按有关规范要求施焊；现场直螺纹接头安装时要求拼接完成后套筒每端不得有一扣以上完整丝扣外露。

2 免装修混凝土的质量控制

2.1 混凝土浇筑分层

免装修混凝土浇筑时可根据施工季节、部位及入仓强度制定浇筑方法：入仓体积较大的仓位可选用两至三米宽的台阶进行台阶法浇筑；入仓体积较小的仓位则可选用平铺法进行浇筑。冬季施工时气温较低，坯层厚度约为50 厘米；夏季施工时气温较高，为加快坯层覆盖速度以防止因浇筑强度低而出现施工坯层线，分层厚度约为40 厘米。

2.2 混凝土振捣

免装修混凝土初捣采用大直径振捣器，振捣均匀有序，振捣点间距约60 至70厘米，振捣棒头插入下一坯层内5 厘米，振点距模板边缘距离控制在20 至30 厘米。振捣时要求“快插慢拔”：第一次振捣时间控制在半分钟左右，以混凝土不出现明显下沉、表面无产生气泡且开始出现浮浆为止。免装修混凝土为减少表面气孔数量、避免超直径气泡的产生，其对靠近模板面30 至50 厘米范围内的混凝土较普通混凝土增加了复振工序：即混凝土初捣完毕后，根据不同外部环境和需求进行再次振捣。复振等待时间可根据气温、坍落度、级配可适当调整，通常冬季等待半小时左右、夏季等待十五分钟左右；若采用大直径振捣器复振，复振点间距应控制在50 厘米左右，振捣棒棒头距模板边距离以25 厘米为宜；为了满足免装修混凝土抗冻性的要求，浇筑仓中间区域应按混凝土表面浮浆控制的方法进行振捣，使含气量控制在5%左右。

2.3 模板拆除和维护

模板拆除时，可适当延长免装修混凝土的拆模时间以减轻拆模时对混凝土表面及棱角的破坏；同时，采取在模板与墙体间加塞木方等保护措施，尽量避免使用重锤敲击模板或撬动模板；大模板拆除前应先松开模板间的螺栓和拉杆，待模板与墙体完全脱离后方可按顺序起吊模板。夏季施工时为使模板面温度和混凝土入仓温度一致，可利用洒水降温等方式对混凝土模板面进行温度控制；浇筑过程中若模板表面黏有混凝土灰浆应及时擦除，并重新涂抹模板脱模剂以保证模板工的质量。

3 免装修混凝土在水利水电项目中的应用

中国水电五局嘉陵江亭子口水利枢纽施工项目在厂房左边墙、发电机层以上上下游墙、排架柱及尾水闸墩等部位采用了免装修混凝土施工工艺。从实施结果看，通过对免装修清水混凝土施工工艺的研究及应用，使电站厂房边墙（安I、安Ⅱ）、发电机层以上上下游墙、EL.392 以上桥机承重墙及尾水闸墩等部位混凝土外观质量达到了免装修混凝土的效果，实现了免装修混凝土的全年施工，免装修混凝土面积达37770m2。免装修混凝土施工工艺在亭子口电站厂房工程中的应用表明，采用免装修混凝土施工技术可一次性达到混凝土外观质量要求，降低缺陷处理工作量，节省劳动力，使亭子口厂房工程降低施工成本约447 万元，使得1#、2#机组实现了分别提前5 个月、8 个月投产发电的目标。

在嘉陵江沙溪航电枢纽施工项目中，发电厂房安装间采用了三面垂直免装修混凝土墙结构，发电厂房上游面采用了垂直免装修混凝土墙、下游面采用框架结构，发电机层、水轮机基层均采用四面免装修混凝土墙结构，免装修混凝土墙约11400m2；厂房闸墩为混凝土墩式结构，垂直免装修混凝土墙面约3200m2。通过对免装修混凝土施工工艺的应用，使电站厂房安装间边墙、下游墙及尾水闸墩等部位混凝土外观质量达到了免装修混凝土墙的效果，免装修混凝土面积达14600m2。通过对沙溪航电工程现场的深入研究，免装修混凝土施工将特制平面大模板拆除与安装工序时间缩短到2.5 天一层，大大提高施工速度，加快了工程建设，提前2个月实现了首台机组投产发电的目标。

4 结语

随着免装修混凝土施工技术在水利水电项目中的广泛应用，其区别于普通混凝土的特点如不抹灰、不装饰、不涂料等使其成为了名副其实的绿色建筑材料。与此同时，免装修混凝土的特点也成为提高混凝土施工速度、加快混凝土工程进程、降低混凝土成本造价的优点，它在水利水电项目施工中带来的社会效益、经济效益显而易见，值得不断推广和应用。