某高层建筑中清水混凝土的施工技术及质量控制
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摘要: 清水混凝土目前在我国尚无明确的质量标准和规范,限于国内施工单位技术水平参差不齐,而且清水混凝土施工是一项非常细致的工作,比一般混凝土施工要求严格,因此极易出现质量缺陷。结合渝中区某大厦主体工程梁、板、墙、柱全部为清水混凝土施工的情况, 介绍清水混凝土的质量标准、常见的质量缺陷及其监控对策,并重点阐述从模板体系的设计、制作、安装到混凝土原材料选用、配合比设计、混凝土的浇筑、养护和表面缺陷修补全过程所采取的措施。
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
1 工程实例概况
重庆渝中区某大厦为商业办公建筑, 总建筑面积42276.2m², 地下2层, 地上19层, 总高度79.8m,主体为框架-剪力墙结构,筏板基础。要求所有结构成型为清水混凝土,对模板设计和混凝土施工要求高。
2 清水混凝土质量标准
目前国内尚无统一的清水混凝土质量验收规范, 现阶段清水混凝土质量标准不够明确,技术控制措施不够成熟,我们所参考的相关清水混凝土施工工艺标准,经业主、设计、监理和施工单位多次讨论研究, 在普通结构混凝土验收标准的基础上, 形成如下质量标准: 轴线通直、尺寸准确; 棱角方正、线条顺直; 表面平整、清洁、色泽一致; 表面无明显气泡, 无砂带和黑斑; 表面无蜂窝、麻面、裂纹和露筋现象; 模板接缝、对拉螺栓和施工缝留设有规律性;模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆。
3 混凝土常见质量缺陷及监控对策
为做好施工预控工作, 必须认真分析清水混凝土面层可能出现的质量缺陷和产生的原因,从而采取有效措施避免发生上述缺陷。清水混凝土表面缺陷主要为表面平整度、轴线位置不满足设计要求、表面蜂窝、麻面、有气泡密集区,表面缺损,非受力钢筋露筋, 小孔洞、单个气泡等; 混凝土内部缺陷主要指混凝土浇筑过程中, 混凝土振捣质量差,造成混凝土内部架空和孔隙率偏大的缺陷,内部缺陷应在混凝土浇筑过程中及时发现,及时清除。重点抓住清水混凝土施工的4 个技术关键环节,即模板工程、混凝土配合比设计和原材料质量控制、混凝土的浇筑、混凝土养护与表面缺陷修补, 做好全过程各个工序的预控。
4 模板工程控制
4.1 方案审查要点
清水混凝土施工用的模板必须具有足够的刚度, 在混凝土侧压力作用下不允许有一点变形, 以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致,防止浆体流失; 选用的模板材料要有很高要求,表面平整光洁, 强度高、耐腐蚀,并具有一定的吸水性; 对模板的接缝和固定模板的螺栓等, 则要求接缝严密,不允许漏浆;模板设计要充分考虑在拼装和拆除方面的方便性, 支撑的牢固性和简便性, 并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度; 根据构件的规格和形状, 建议配制定型模板,以便周转施工所需;模板制作时应保证几何尺寸精确, 拼缝严密,材质一致,模板面板拼缝高差、宽度应≤1mm,模板间接缝高差、宽度≤2 mm; 模板接缝处理要严密,建议模板内板缝用油膏批嵌,外侧用硅胶或发泡剂封闭, 以防漏浆,模板脱模剂应采用吸水率适中的无色的轻机油;严格控制模板周转次数, 周转3次后应进行全面检修并抛光打磨。
4.2 模板工程方案选择
为实现清水混凝土的目标,初步模板体系确定为钢木组合大模板。根据本工程的特点及公司的施工经验,地下室及裙房选择竹胶板木楞骨模板体系,采用2mm厚1220mm×2440mm竹胶板作为面板,50mm×100mm方木及Φ48mm钢管为楞骨, Φ48mm钢管、自制蝴蝶夹、Φ14mm对拉螺栓作为加固系统;标准层剪力墙、柱采用钢木组合大模板(12mm厚竹胶板作为面板、6号槽钢为辅龙骨、10号槽钢为主背料),剪力墙采用Φ16的高强全丝螺杆为加固系统。梁、板模板同地下室,以Φ48mm钢管搭设的整体扣件式满堂脚手架作为墙柱的水平支撑及梁、板的垂直支撑系统。
4.3 柱模板支设要点
对±0.00以下混凝土柱模通用性、互换性较差,采用12mm厚高强度覆膜竹胶板作面板,50mm×100mm方木作楞木兼拼口木,以Φ48mm钢管作为柱箍, 柱截面尺寸≥700mm时, 增加对拉螺栓拉结加固。±0.00以上混凝土柱模通用性、互换性较好,采用定制可调截面钢大模支设。
( 1) 截面尺寸≤650mm的柱采用双管柱箍中间加设坡口木楔紧固, 柱高3m 以下范围内柱箍的间距≤400mm, 柱高3m以上范围内柱箍的间距≤500mm。
( 2) 截面尺寸≥700mm的柱,采用脚手管作柱箍紧固,柱高3m以下范围内柱箍的间距≤400mm,柱高3m以上范围内柱箍的间距≤500mm,在柱中加设Φ14mm(外套Φ25mmPVC管)对拉螺栓,柱外侧四角双向均加设保险扣件,对拉螺栓布置间距同柱箍。
4.4 剪力墙、电梯井模板支设要点
剪力墙模板采用12mm厚高强度覆膜竹胶板作面板,50mm×100mm方木作次楞木兼拼口木,Φ48mm钢管作主楞骨。在墙模的根部( 距楼面200mm处),设一道定位水平拉杆( 间距不超过1.5m), 一端固定在模板的十字横楞上,另一端固定在满堂脚手架上。墙模下口校正后, 按照上述方法在墙模板的中部设一道水平拉杆。校正过程中, 应进行认真细致的自检, 确保墙模位置准确。校正单侧模板后, 再进行另一侧模板的合模, 并用穿墙对拉螺栓固定两侧模板。双侧模板加固后应反复查验模板的垂直度、平整度及位置的准确性。
地下室外墙对拉螺杆用30mm长Φ6mm直径的钢筋垂直于螺杆焊接作控制墙厚的支撑杆,使用时,Φ6mm直径限位钢筋与模板之间还须加设一个25mm厚的锥形塑料帽, 以便混凝土浇筑完成后, 将塑料帽取出并将螺杆割断(气割)于锥形底部, 再用防水砂浆封住螺杆端部迎水面,以增加混凝土外墙的防水性能。其他部位的对拉螺栓套Φ25mm的硬质PVC塑料套管(兼作控制墙厚的支撑杆),墙高1/2以下设双螺帽, 螺栓的纵横间距为500mm。对拉螺栓长度为h+400mm(h为墙柱截面尺寸) 。
为控制整体支架在混凝土侧压力作用下的位移及稳定性,在距墙第二排支架立杆处的楼板上预埋!32mm钢筋作地桩@≤2000mm, 并与支架的扫地杆固定; 在支架内设剪刀撑, 剪力墙模板布置见图1。
图 1梁、墙、板模板施工示意图
电梯井道内为方便模板的支设和拆除, 不损坏模板、并确保阴角的方正, 井筒的4个阴角模板采用120mm×10mm和75mm×8mm角钢制作的定型活动角模(图2) 。
图2阴角结构示意图
4.5 楼梯模板支设要点
本工程的楼梯均为筒内附墙式, 因标准层筒内墙体采用钢大模, 楼梯的模板不宜同时支设, 因此, 楼梯模板采取二次支设的方法。即将楼梯踏步和休息平台退后一层施工; 施工墙体时,在楼梯踏步和休息平台的位置预埋钢筋, 墙体拆模后将钢筋剔出; 在墙体上预留与楼梯梁同截面的洞口, 楼梯梁施工时将梁的钢筋伸入洞内即可。
4.6 楼板、梁模板支设要点
楼板及梁模板采用12mm厚高强度覆膜竹胶板作面板,50mm×100mm 方木作次楞木兼拼口木,Φ48mm钢管作主楞骨,间距根据板厚宜在250-350mm间,根据跨度大小按规范起拱。