论土建施工中清水混凝土技术的应用

章 睿 韩沙桐

（中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津 300222）

清水混凝土施工技术是一种具有极高环保价值与经济价值的施工技术，目前已被广泛应用到现代土建工程建设中。建设单位必须根据工程实际要求，深入研究清水混凝土施工技术要点，合理制定施工方案，从而在保证施工质量的前提下，节约工程成本，提高工程施工进度。

1 清水混凝土施工技术概述

在土建工程中，清水混凝土技术实施主要以已成型固化的混凝土部分作为整体效果基础，使现浇施工操作一次完成。其作业完成后表面具备一定的装饰效果，无需再实施其他装饰操作，只需按照实际工程要求，在成型混凝土表层涂抹相应的保护剂进行装饰和保护，以保证混凝土表面的平滑性和完整性。相比传统施工方式，清水混凝土施工技术不仅可节约大量的施工建筑材料，延长建筑使用年限，还能起到一定的绿色环保作用，属于一种经济性与环保性极强的现代工程施工技术。

2 清水混凝土技术应用要点

2.1 修补工艺选型

目前，我国土建工程类型与规模多种多样，整体施工环境各有不同。因此，在实施清水混凝土技术时，必须根据具体工程要求和施工环境，制定合理的施工方案和工艺参数。针对混凝土结构修补方面，必须根据具体结构损伤状态，灵活运用各种方法进行修补。现阶段，土建工程施工中，最常用的清水混凝土修补施工工艺与技术如下：第一，整体着色修补。该修补方式多用于混凝土结构存在较大色差、且蜂窝麻面现象较为严重的土建工程。第二，纯透明修补。该修补方式多用于对混凝土外观质量要求较高的土建工程，其主要作用是提高混凝土结构表面整体清水质感。第三，局部透明修补。该修补方式可有效降低混凝土区域表面瑕疵，多用于要求保留清水质感的土建工程项目。第四，仿清水工艺。其主要适用于漏浆现象较为严重且清水浇筑质量相对较差的工程，还可用于大部分非清水混凝土工程。

2.2 混凝土配合比设计

设计清水混凝土材料工艺配合比，必须详细分析其最终成型效果，再根据具体工程构件特点进行。实际设计过程中，必须严格控制制作混凝土的各项施工材料性能和质量。例如，必须严格控制中砂材料的含泥量，严禁材料中混入其他杂质。较大体量混凝土构件作业时，需适当降低水泥材料用量，并适当添加减水剂、早强剂等外加剂，从而最大限度降低混凝土的水化热作用。凝固期间有效控制混凝土构件温度，可有效减少裂缝、麻面等不良现象。另外，必须严格控制混凝土搅拌用水量，保证混凝土塌落度符合工程项目要求。

2.3 混凝土浇筑与振捣

清水混凝土施工技术实施最明显的特点是一次性浇筑作业后，无需进行任何装饰操作，但也因此对整体浇筑施工的施工质量要求极高。在开始浇筑作业前，应严格检查支模性能和质量，保证模板每处缝隙加密衔接，同时，做好内部模板清理工作，避免内部存在杂物和积水。通常采用分层的方式实施浇筑作业，将标尺进行分层设置，使每层浇筑厚度保持在400mm 左右（具体可根据工程实际情况而定）。实施浇筑作业时，必须在各种接缝构件两侧区域同时进行振捣和下料操作，通常选择高频振捣棒作为主要振捣工具。大部分工程施工中，混凝土第一层下料时，必须限定振捣时长在20s 以内，以避免振捣强度过大造成跑浆、漏浆现象。另外，每层振捣时长必须保持在30s 左右，插入深度应视工程情况而定，并以快插慢拔的原则实施振捣操作，严禁振捣过程中振捣棒与模板接触。梁板环节可采用灌浆法进行混凝土浇筑作业，先将梁体浇筑成型，再根据具体高度，以阶梯形分成3 次浇筑，从而提高板体和梁体的稳定性。需要注意的是，第一层混凝土浇筑下料时，必须尽量减慢下料速度，保证梁底部分完全振捣密实后，再实施振捣与浇筑作业。

2.4 养护

因清水混凝土施工技术更加侧重于一次成型，且无需二次装饰作业，因此，如何保证整体施工作业效果成为现代工程人员最关注的话题。在完成混凝土拆模与浇筑工作后，对已成型混凝土结构的养护工作显得极其重要。不同环境与构件浇筑的清水混凝土结构养护方式不同，如浇筑完成的混凝土柱，通常要求其抗压强度提升至1.2MPa后，方可拆模，且在拆模工作完成后，必须及时采用塑料布进行包裹、防护，待养护龄期超过7d后，方可拆除防护层。若施工期间环境温度较高，需在柱体顶端适当位置悬挂水袋，实施水养操作，进而提高整体混凝土养护效果。

3 实例分析

3.1 工程概况

以某市地铁土建工程项目为例，该工程整体线路由东向西，经多个城市繁华路段，采用清水混凝土施工部分主要为A、B 两段。A 段建设区域长度为441m，需在该路段高架桥梁下方布设13 个混凝土墩柱和1 个一字形桥台；B 段建设区域长度为358m，需在该路段高架桥梁下方布设10 个混凝土墩柱，使整体桥墩以花瓣式呈现。

3.2 原材料及配合比试验

3.2.1 原材料

案例工程的清水混凝土原材料选用必须符合工程要求和相关法律规定，保证整体工程项目不会因建筑材料性能影响施工质量。为杜绝混凝土结构区域产生色差问题，原材料采购与使用应符合以下要求：第一，基于项目要求，将水泥材料设定为P·O42.5 及以上强度等级，严格审查水泥供应商，保证材料质量。第二，应以活性非碱性骨料作为本案例项目的主要骨料材料，原因在于此类骨料颜色均匀、配置合理，其所对应的针片状颗粒低于10%、泥块含量低于0.3%、含泥量低于0.7%。细骨料材料选择应以河砂为主，并保证其细度模数处于2.4～3.0 之间，且泥块含量低于0.5%、含泥量低于1%。细骨料、骨料材料存储时，应单独设计存储方式和存储环境，以保证骨料材料检测的真实性与合理性，待骨料检测合格后，方可进仓管理。第三，必须保证全部原材料的使用不会影响最终混凝土成型效果，拌和物和易性必须符合混凝土制作要求。第四，需将水泥罐单独布设于预拌混凝土站附近指定位置，同时，做好灌装水泥各项性能参数的检测工作，从而保证灌装水泥各项性能符合工程项目标准。

3.2.2 混凝土配合比参数

本案例墩柱部分为C40 设计强度。为提高清水混凝土各项原料比例的科学性与合理性，相关人员必须基于工程项目强度要求进行配合比计算，通常会从6 组不同测试数据中选出2 组，再经多次优化试验后，确定最终混凝土配合比工艺参数。本案例项目试验计算后，最终确定将混凝土配合比含砂率设计为42%，水胶比参数设计为0.41，胶凝密度设计为400kg/m3。除此之外，将大小石子比例设计为3:1，采用高能减水剂作为外加剂，混凝土塌落度设定在140～180mm 之间，并结合工程项目实际要求进行实时调整和优化，从而保证整体清水混凝土结构施工效率和施工质量。

3.3 模板选型与脱模剂涂刷工艺

3.3.1 模板选型

固定、拼装是清水凝土施工模板制作的重点内容，要求相关人员对多家供应商进行对比和考察后，根据模板床架规格采购适合工程施工的酸洗钢板材料，根据实际施工情况，处理模板拼装期间的不平整错台部分。模板接缝部分硬化处理后，应使用细砂轮等设备进行整体打磨和整平处理，并制定严格的模板检查与验收规范。整体模板制作检验方法和允许尺寸偏差见表1。

表1 模板检验方法与允许偏差

3.3.2 脱模剂涂刷工艺

为更好地保证清水混凝土成型后表面的平整度和美观度，相关人员应综合分析底板蜡、消泡剂、脱模漆与液压油脱模方式，从中选择最佳脱模方式。经一系列实践发现，使用液压油脱模时，成型混凝土表面会出现不同程度的气泡现象，且会产生大面积黑色斑点，加重表面色差；结合采用地板蜡与消泡剂方式时，混凝土表面气泡量并未减少，色差也未降低，相比液压油无明显区别；采用脱模漆脱模后，混凝土表面色差明显减弱，几乎无气泡出现，整体美化效果较为明显。因此，本案例工程清水混凝土结构施工采用脱模漆作为主要脱模材料，以有效保证实际脱模过程中不会对墩柱造成损伤和破坏。经一系列试验研究决定，脱模漆整体设计量为9m3/kg，总使用次数为2 次，使钢模板处理后产生一层薄膜，从而保证整体墩身的光滑度与美观度。另外，因脱模剂属于一种较为常见的反应性脱模涂料，涂料性能的好坏直接影响整体脱模工序乃至工程施工质量。

3.4 钢筋模板与支架安装

3.4.1 保护层厚度控制及钢筋制作

定位、预留钢筋结构时，应采用双向外侧钢管与中心桩相互结合的方式绑扎钢筋柱。同时，应利用高压水枪全面清理附着于预留钢筋表面的水泥净浆，保证其外部干净整洁。钢筋保护层垫块厚度设计是否合理，将直接影响墩柱钢筋实际绑扎效果。本案例工程经一系列研究分析，将混凝土垫块厚度设计为4cm，并以梅花形呈现，再采用点接触处理方法，将模板与垫块紧密结合，以保证扎丝捆扎的稳固性，使扎丝头全部固定于墩柱结构内部，最后实施预制钢筋加工，在加工厂区内批量制作钢筋。

3.4.2 支架及模板安装

使用脱模剂安装钢模板，进行光滑打磨处理后，实施拼装作业，并根据相关要求全面检测拼装质量，保证拼装成型后的模板平整度及尺寸满足工程项目规范要求。打磨钢模板工作完成后，其表面会形成一种特有的金属光泽，之后便可运用汽车腻子加工、处理部分不平整的钢模板接缝位置，从而保证整体接缝面的光滑性和平整性。完成钢筋制作后，需拼装全部立柱钢模板，同时，将2mm 厚的海绵体布设在各个钢模板缝隙位置，以杜绝漏浆现象发生。除此之外，应根据墨线标注区域情况，使用电钻进行打孔操作，将钢筋固定于立柱边线与轴线交叉区域，从而提高钢模板安装的科学性与合理性。待上述工序完成后，需在模板外侧涂抹厚度适合的砂浆，以降低漏浆风险。具体模板桩检验方法与允许偏差见表2。

表2 模板检验方法与允许偏差

3.5 清水混凝土实验墩施工工艺

3.5.1 清水混凝土浇筑与振捣

本案例项目主要采用分层法实施混凝土振捣工作，因高频振动棒下沉速度较快，应合理使用，以精确掌握双面胶标识的具体位置信息，并合理控制和调整单次振捣时间。为有效提高清水混凝土施工振捣质量和效果，应将其布设在墩柱顶附近区域合理位置，同时，做好钢筋网片的固定和安装。在具体实施过程中，必须保证振捣作业的均匀性与连续性，全面杜绝过振和漏振现象。除此之外，应根据工程具体情况，合理控制振捣时机与振捣时长，当钢筋网片深入内部超过9cm 时，可对其实施衔接处理。清水混凝土振捣浇筑详细参数见表3。

表3 清水混凝土振捣浇筑工艺参数

3.5.2 混凝土养护与成品验收

墩身混凝土结构施工阶段，需在整体浇筑作业完成后，使用塑料薄膜等材料实施全面养护。通常会在柱顶区域布设护水箱，对混凝土结构区进行水养。同时，在养护期间时刻关注成型混凝土内、外温差，确保其不超过25℃，并派遣专门人员进行定期检测和管理。应根据周围环境温度和空气湿度变化状态，适当调整养护时间，在各阶段浇筑开始前，使用塑料薄膜包装处理已成型的混凝土，从而增强混凝土实际养护效果。全部工序完成后，需进行严格的成品验收工作。本案例工程经过系统检验后发现，工程已成型混凝土墩柱外部颜色均匀、光滑平整、棱角分明、轴线垂直且尺寸精确，在10cm2混凝土结构范围内产生的气泡低于5 个，气泡最大直径低于2mm，平整度高度差低于1mm，完全符合工程项目施工要求。

4 结语

综上所述，清水混凝土技术在现代土建工程中应用频率逐渐增高，但在实际工程施工中仍然存在很多问题。因此，施工管理人员必须结合自身工程管理经验，合理利用各种现代技术，综合分析可能影响清水混凝土施工的各种因素，充分发挥技术优势，以进一步提高土建工程施工效率与施工质量。