外墙薄壁清水混凝土施工技术在建筑工程中的应用

陈维昌

（福建亿联升集团有限公司，福建 福州 350001）

外墙薄壁清水混凝土又被称为装饰混凝土，属于一次浇筑成型施工技术，不需要进行二次装饰，直接采用现浇混凝土自然表面效果作为建筑外墙饰面，只需要在表面涂抹一层或两层透明保护剂即可，具有平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无污染等特点，具有良好的应用与推广价值。本文以厦门市某建筑工程为例，深入分析外墙薄壁清水混凝土施工技术在建筑工程中的应用，以期促进薄壁清水混凝土施工技术应用与推广。

1 工程概况

本工程为福建省厦门市某建筑工程。项目总建筑总建筑面积为 21047m2，地上建筑为5层，局部为6层，建筑总高度为24.7m。根据工程设计要求，除局部采用玻璃幕墙结构外，，工程外立面均采用薄壁清水混凝土，建筑外墙为厚度200mm的加气混凝土砌块墙和120mm厚的饰面清水混凝土组成的复合墙。经测算，本工程外墙清水混凝土表面积为14000m2。

本工程中，由于建筑外墙为异形结构，包含大量窗台、U型柱等结构，给外墙薄壁清水混凝土施工造成一定的困难。同时，本建筑设计强度等级为 C30，对混凝土流动性和耐震性能提出了较高的要求。针对该问题，应通过混凝土配合比优化、钢筋工程施工控制和模板施工工艺改进加以解决。

2 工程准备

2.1 混凝土配合比试验

为避免清水混凝土饰面出现色差，并保证混凝土拌合物性能，混凝土材料除满足施工质量验收规范要求外，还应当符合以下要求。

（1）水泥。应选用P42.5及以上型号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥应选择同一厂家、同一批次、同一强度的熟料。

（2）粗骨料。应选用连续级配良好、强度高的碎石，其含泥量应控制在 1%以内，泥块含量应小于0.5%，片状颗粒含量应控制在15%以内。为避免出现色差、强度差异等问题，细骨料应选用同一产地、相同规格、颜色的细骨料。本工程中，采用5～25mm连续级配碎石，最大粒径小于20mm。

（3）细骨料。选用中粗砂作为细骨料，细度模数应控制在2.5以上，含泥量应控制在2%以内，泥块含量应控制在1%以内。本工程，选用细度模数为2.6～2.7，Ⅱ级级配河砂，0.315mm以下含量为15%以上。

（4）掺和料。为确保清水混凝土施工质量，提高混凝土浆体体积和流动性，本工程综合对比矿粉、粉煤灰两种掺和料不同试验结果，发现掺入矿粉则容易出现沁水问题，导致清水混凝土饰面外观受到影响，因此，本工程中混凝土主要以粉煤灰作为掺和料。

（5）外加剂。本工程中选用聚羧酸系减水剂作为外加剂，以此改善混凝土和易性、耐离析和沁水性能。

（6）增效剂。由于本工程为薄壁外墙结构，在C30强度等级下，清水混凝土存在较大的流动性。同时，为满足外墙抗震性能要求，经试验研究，在混凝土中加入0.4%的CTF增效剂。

经试验研究，得出混凝土配合比方案如表1、表2所示。

试验研究表明，该配合比满足施工技术要求，混凝土具有良好的流动性、和易性和扩展性，坍落度和沁水问题基本得到控制，表明气孔问题得到有效解决。

表1：清水混凝土配合比参数

表2：清水混凝土试验结果

2.2 钢筋工程

在薄壁外墙结构中，钢筋制作与安装质量直接影响清水混凝土饰面效果。在本工程中，根据工程设计要求对钢筋配筋设计进行优化。（1）配筋设计。混凝土结构配筋优化的主要目的是优化钢筋布置，在结构安全的前提下满足清水混凝土下料和振捣施工要求，避免清水混凝土饰面出现裂缝。本工程中，原设计柱内配筋为3排。由于钢筋间距较小，混凝土下料和振捣困难难，且无法保证保护层厚度，可能产生漏筋现象，经与设计单位沟通，将原3排配筋变更为2排，钢筋间距和箍筋间距保持不变，薄壁墙保护层厚度大于20mm（如图1所示），满足清水混凝土施工技术要求；（2）钢筋下料。由于薄壁墙厚度不足，需充分考虑接头形式、接头位置和搭接长度等因素，并加强对钢筋下料长度的控制，避免因钢筋长度过长而影响外墙保护层厚度。为精确控制钢筋下料精度，本工程将施工设计图纸按1:1比例放大样，确保钢筋下料精度；（3）钢筋绑扎。严格按施工设计图纸进行绑扎，避免出现错配或钢筋偏位的问题。针对梁柱等部位的钢筋绑扎，应理清钢筋穿插顺序和避让关系，确保保护层厚度与钢筋间距。钢筋绑扎所使用的钢丝应钢筋内侧弯曲，避免钢丝裸露，以免钢丝锈蚀影响外墙装饰效果。

图1：U型柱结构配筋优化设计

2.3 模板工程

在清水混凝土施工中，模板施工质量直接影响清水混凝土施工效果，尤其结构拼缝、螺栓孔和施工缝等位置处理有效性直接影响薄壁外墙结构观赏性。因此，应在确保模板满足强度、刚度要求的基础上，还应对模板拼缝、螺栓孔等位置施工质量进行控制。（1）模板拼缝处理。根据工程设计要求，模板拼缝宽度要求控制在1.5mm以内。为满足拼缝精度要求，本工程采用模板拼缝位置背面切85℃的倾角，并涂胶、密封处理，待模板拼接安装时，将密封条拆下压实，并使用钉子加固处理，确保模板接缝满足清水混凝土施工要求；（2）U型柱部位模板设计。本工程中，针对部分U型柱部位模板施工难点问题，采用预先定制木制模板构件的方式加以解决，选用的模板材料为墙体模板切割边角料。模板内部填充构件按图纸设计尺寸加工制作，并采用定型木模槽钢、钢钉加固，确保U型柱模板支撑牢固。为避免钢钉孔眼影响外墙饰面效果，预先在模板开孔，对钢钉钉头以塑料堵头方式进行处理，提高清水混凝土施工的整体性；

3 建筑外墙薄壁清水混凝土浇筑施工

3.1 准备工作

混凝土浇筑施工前，应加强对泵送下棒口位置的选择，尽可能避开模板对拉锚杆位置，防止混凝土浇筑时冲击对拉锚杆，进而造成模板漏浆问题。同时，在混凝土浇筑前，应对模板内杂物进行清理，完成模板、模板支撑、预埋管线等隐藏工程的验收。此外，由于清水混凝土薄，对混凝土泵送设备、管路系统清洁程度要求较高，因此，在施工前应对泵送设备和管路系统进行冲洗，防止杂物进入模板内。

3.2 混凝土浇筑施工

由于清水混凝土结构特性，为避免混凝土在模板上快速凝固，应预先在模板内注入一定高度的去石混凝土，并将混凝土搅拌均匀后注入模板。去石混凝土应在砂泵送浇筑前注入，不应过早，以免与泵送混凝土形成冷缝，影响清水混凝土饰面效果。同时，为避免混凝土浇筑对模板和墙体结构造成冲击，注浆管与地面基准高度应控制在3m以内。

在混凝土浇筑施工时，应遵循分层下料、分层振捣的原则，每层混凝土浇筑厚度不应超过400mm。自由下料高度应控制在2.5m以内。

3.3 混凝土振捣

本工程中，清水混凝土壁厚为120mm，在振捣时应遵循“快插慢拔”、“梅花形”布点的原则，使振捣棒均匀抽动，确保上下层混凝土均匀。薄壁墙体结构采用规格为50mm振捣棒，挂板、U形柱部位采用30mm的振捣棒。振捣点布设应均匀，间距以300mm为宜。振捣时间应控制在30～40s范围内。针对门、窗等部位浇筑施工，应沿门、窗洞口两侧模板均匀振捣，确保两侧混凝土同步施工、同步振捣，避免出现色差或冷缝。此外，振捣过程中，应避免碰撞各类预埋件，不得振捣模板、钢筋等，振捣点应避开对拉螺栓位置。

3.4 混凝土养护

在混凝土浇筑完成后，应加强施工现场养护管理，避免混凝土出现色差。（1）抹平处理。混凝土浇筑完成后，应分段抹平，确保清水混凝土结构表面、顶部平整；（2）覆盖养护。抹平处理后，应及时覆盖塑料薄膜。如薄膜内无凝结水汽出现，则表明混凝土出现干缩现象，应及时浇水养护，保持混凝土表面湿润；（3）模板拆除条件。模板拆除时间应根据施工现场试块强度确定，以同等条件下试块强度达到3MPa为标准；（4）拆模后养护。模板拆除后，应立即使用塑料薄膜覆盖混凝土表面，并喷水保湿处理，养护期不得少于7d。

4 结语

在建筑外墙施工中，清水混凝土技术具有显著的应用优势，不仅减少了施工工序，降低了施工成本，而且达到了良好的外墙饰面装饰效果。在具体施工中，由于薄壁外墙结构较为特殊，施工单位应加强混凝土配合比试验设计、钢筋绑扎工程质量控制和模板优化设计，确保清水混凝土施工质量达到预期效果。