饰面清水混凝土施工工艺及质量管控的研究与应用

赵元梓 杨大健 鲍 旺 续文昊 刘 嘉

1. 中国建筑股份有限公司 北京 100029；2. 中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204

随着我国经济社会的不断发展和施工工艺的持续更新，建筑物的安全性、可靠性和舒适性通过工程施工技术的革新和施工管理水平的提升已经得到了充分的保障。在此基础之上，人们对于工程建设项目的美观程度和艺术效果有了更高的追求。为了实现这一目标，人们研发出了清水混凝土设计概念及相应的材料制备及施工工艺，使用清水混凝土的建筑物陆续出现，相应的建筑艺术效果得到了大众的认可。与此同时，人们在传统清水混凝土光滑平整的表面上加以改造和创新，形成了附有表面纹理的新型清水混凝土，又称饰面混凝土，从而进一步实现建筑物视觉效果的提升。

清水混凝土属于绿色建筑材料，其在浇筑成形后，无需进行进一步的加工和装饰，既可以减少涂料、饰面材料等化工制品的使用，又可以免除抹灰的饰面工序，减少了建筑垃圾的产生，保护了环境，节省了材料，缩短了工期，降低了成本，具有良好的工程效益。但是清水混凝土，尤其是饰面清水混凝土现场浇筑的施工难度较大，质量控制要求较高，施工单位的应用积极性不高，且目前国家也尚未制定相关的施工及验收规范[1]，相关的研究较少，且多集中于无表面纹理的清水混凝土领域，这阻碍了清水混凝土的进一步推广和使用。

本文以上海市杨浦区某公共建筑为例，对饰面清水混凝土现场浇筑施工的施工技术和重难点进行了分析，以期对饰面清水混凝土的现场浇筑施工和推广使用有所帮助。

1 工程概况

本文所述工程项目为上海市杨浦区某公共建筑，该项目由裙房和2栋塔楼构成。该项目裙房的部分外墙表面设计为饰面清水混凝土，提升了工程项目的美观程度和艺术效果。该部分清水混凝土的主要施工方式为现场浇筑施工，面积约为2 700 m2（图1）。

图1 饰面清水混凝土效果图

该工程项目的主要施工重、难点在于饰面清水混凝土范围内的梁尺寸复杂且部分梁尺寸较大，多数墙体为弧形等新型非规则形状墙体，预制结构与现浇结构交错复杂、不同层高以及同层板面标高不同等。同时，饰面清水混凝土为结构与装饰一次成形，若出现缺陷则会一直暴露在外，后期修补痕迹也会较为明显。因此，采取合理有效的施工技术和工艺，提高饰面清水混凝土的施工质量具有重要意义。

2 施工工艺流程

饰面清水混凝土施工工艺流程：找平放线→钢筋绑扎→内外模板制作与连接→模板排板与安装→浇筑混凝土→模板拆除→表面修补。其中，混凝土浇筑施工所用内模板为造型胶模，可使清水混凝土表面产生预设的表面纹理，外模板为普通混凝土浇筑所使用的木模板或钢模板。

在内外模板制作与连接环节中，需要遵循施工流程：内模板裁剪→内外模板预处理（打磨）→调配黏合剂→内外模板黏合→喷涂脱模剂。

3 施工技术与质量控制措施

3.1 外模板的加工与质量控制

饰面清水混凝土施工所使用的模板需具有较高的刚度和强度，防止模板在施工过程中因受到侧向压力而发生变形，进而导致施工质量不达标[2]。同时，模板应具有较高的光洁度和吸水性，从而保证饰面清水混凝土墙面整体的平整性和表面纹路的造型效果。

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考虑到本工程饰面混凝土墙体多为弧形，为了保证施工质量，本工程采用钢模板加固体系。钢模板为工厂定型化预制而成，运输到施工现场进行拼接，之后进行混凝土浇筑。钢模板为厚4 mm钢面板，主楞采用12#槽钢，次楞5#槽钢，对拉螺栓型号为M16，水平间距为400 mm，竖向间距为800 mm。

钢模板采用数控机床进行加工制作，可确保模板的几何尺寸和螺栓孔的位置均具有较高的精确度（图2）。采用人工方式对模板进行面层清理、螺栓孔刷胶密封等工作，防止在混凝土浇筑时模板出现漏浆等现象。

图2 平面与弧形钢模板实物

3.2 造型胶模运输要求

在浇筑饰面清水混凝土时，需在外模板内侧加装一层造型胶模，可使清水混凝土表面产生设计的纹理。本项目采用德国莱利造型胶模，该胶模是由聚氨酯原料制成的弹性体模板，需使用黏结剂黏结在外模板上（图3）。

图3 造型胶模

造型胶模在运输前需要进行包装，包装类型主要包括纸筒卷起包装或平铺包装两种，可根据造型胶模的尺寸和厚度采取相应的包装方式。

在起吊装卸过程中不可采用夹具直接夹住胶模，这会对胶模被夹部位造成变形和破坏。应当将吊绳穿过纸筒起吊并保证吊绳不会直接挤压胶模而引起变形。在装卸完成后胶模应当尽快摊开平放，堆放场地必须平整无异物，同时应当避免造型胶模受到雨淋、霜冻、高温及其他情况的侵蚀腐蚀。

造型胶模是弹性体，在包装、运输等过程中会不可避免地出现伸缩现象，同时为了保护模板边缘不受损坏，造型胶模在制作时应确保尺寸是正公差，在施工时可依据实际情况现场进行修裁，在模板边框处裁切时可多预留数毫米使造型胶模在固定时能和模板边框紧密结合。

3.3 造型胶模与外模板的黏结

为保证造型胶模在混凝土浇筑时具有良好的工作状态，造型胶模需采用专用的黏结剂黏结在外模板上。在黏结前，外模板黏结面与胶模黏结面都需要先行进行打磨处理，从而保证良好的黏结强度。

黏结剂为双组分，基料与固化剂按照4∶1比例现用现配，黏结剂应当均匀涂抹在黏结界面上。由于起模时模板边部受力最大，对内外模板的黏结强度要求高，因此模板四周边缘必须有足够的黏结剂从而保证起模时内外模板依然紧密黏结。造型胶模黏结完成后需要放置至少24 h才能进行拼装等后续操作（图4）。

图4 造型胶模与钢模板黏结完成

3.4 模板安装关键点

为保证饰面清水混凝土表面纹理的整体性，模板的拼接顺序有一定的要求。模板的拼接应当首先将小块外模板在水平面整体拼装完成后，再与大块造型胶模连接，最后进行整体安装，而非将小块外模板与小块造型胶模连接，再进行整体拼装。此种模板拼接顺序可尽可能地提高造型胶模的完整性，从而减少成品饰面清水混凝土表面的拼缝现象，提升混凝土表面纹理的视觉效果。

模板安装时应当先安装角模，之后再安装一侧模板，同时应当先安装饰面清水混凝土一侧模板，后安装非清水侧模板[3]。安装顺序：粘贴胶模→吊装阴角模、阳角模→吊装单侧内墙模板、模板就位、模板调直→上穿墙螺栓、放置套管→吊装单侧外墙模板、模板就位、模板调直→节点连接处理。考虑造型模板具有一定的厚度，为使结构实际尺寸符合设计尺寸，模板的安装位置应当预留造型模板的厚度。

墙体和柱体两侧模板的螺栓孔需对正，在确保模板的垂直度、水平度、标高符合要求后，拧紧螺栓，螺栓应当均匀受力，并保证模板拼接处严密、牢固、可靠。

在安装外墙模板前，在模板下边缘沿长度方向粘贴海绵条，通过海绵条对模板边缘缝隙进行封堵，防止漏浆跑浆问题的发生（图5）。

图5 模板安装

3.5 混凝土浇筑

混凝土浇筑前，需要在造型胶模表面喷涂脱模剂，脱模剂的有效喷涂是饰面清水混凝土高质量表面纹理效果的保证。脱模剂喷涂一般需进行两次，可以横向或纵向喷涂。对于表面纹理复杂的清水混凝土，必须保证脱模剂完全覆盖模板的各个角落。

按图纸将模板拼装就位，拼装过程中应当注意脱模剂涂层的保护，未及时浇筑混凝土的模板应当使用轻质塑料薄膜进行覆盖保护，同时需要注意避免布置的钢筋等物体对造型胶模表面造成破坏。

混凝土浇筑时需采用振捣棒进行振捣，振点应从中间开始向边缘分布，且布棒需均匀，层层搭扣，并应随浇筑连续进行，尽量减少二次插入[4]（图6）。

图6 混凝土浇筑完成

混凝土浇筑后，应当注意混凝土的温度，造型胶模的使用温度不得超过65 ℃，如果超过此温度则应当采取降温措施，否则会影响造型胶模的使用寿命。

混凝土浇筑完成后要进行脱模，脱模的最佳时间是混凝土浇筑成形后24 h内，脱模时需要注意模板边缘的清理，造型胶模侧面不应有固结的混凝土，否则应当及时进行清理。脱模时应注意控制速度，不能撕拉模板，否则会撕裂模板或出现模板变形过大等问题。

脱模后的模板除正常养护外，还需喷涂保护剂。喷涂前应确保喷涂面无残留污染物，表面平整且干燥，喷涂时要注意均匀喷涂形成一个平整表层（强吸收面需喷涂2次），不允许出现气泡。保护剂在5 ℃～25 ℃时使用效果最佳，适合在干燥无风环境使用，使用后24 h内不可雨淋或者暴晒。

饰面清水混凝土的养护要求严于普通混凝土，饰面清水混凝土结构在拆模后应当立即开始养护，拆模后及时在混凝土表面进行洒水作业，然后统一采用透明塑料薄膜包裹，即覆膜养护，边角及交接部位薄膜需保证严密压实，覆膜养护时间不少于7 d[5]。

3.6 冬季施工防护

对于需要在冬季施工的饰面清水混凝土工程项目，需采取相应的防护措施。在混凝土的加工制作过程中，所使用的混凝土应当掺入相应的防冻剂，同时，为保证饰面清水混凝土的成品效果，掺入防冻剂的混凝土应当先进行试验对比，保证混凝土表面不产生明显色差。

在混凝土的运输和浇筑过程中，混凝土罐车和输送泵应采取保温措施，混凝土入模温度不应低于5 ℃，当室外气温低于－15 ℃时，不得浇筑混凝土。浇筑完成后，除应在饰面清水混凝土表面覆盖塑料薄膜外，还需在塑料薄膜外覆盖对饰面清水混凝土无污染且阻燃的保温材料，以保证饰面清水混凝土的质量和造型效果。

3.7 成品保护

本工程饰面清水混凝土结构区域主要为第1层和第2层等近地面楼层，在施工过程中，道路运输、材料堆放及调运、脚手架搭设等施工工作容易产生对成品饰面清水混凝土的磕碰，从而对其表面造成破坏，因此需要对成品饰面清水混凝土增加一层硬防护。在挂架、脚手架、吊篮等施工器械与成品饰面清水混凝土表面接触的部位，应使用垫衬进行保护。同时，应对成品饰面清水混凝土易遭受磕碰的阳角部位采用多层板、塑料等硬质材料进行特殊保护，避免后期的意外破坏影响饰面清水混凝土的表面纹理效果。

4 结语

本文结合工程项目的实际工况和关键工序，对饰面清水混凝土的施工技术和质量控制措施进行了施工全过程分析，饰面清水混凝土的质量控制应该从模板制作、运输、连接及安装，混凝土浇筑，成品保护等方面加以关注，剖析了关键细节和施工重点，对施工企业具有实践性的指导意义。本文着重于饰面清水混凝土的施工质量管控，就如何在保证质量的前提下，提高饰面清水混凝土的施工效率，有待进一步的深入研究。