穿隧道中清水混凝土施工技術分析

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清水混凝土結構指一次性澆筑成型，結構外露面顏色均勻、平整密實、美觀、不需要做任何外部裝飾，利用混凝土自然顏色作為外飾面的混凝土結構[1]。清水混凝土成品結構棱角分明、表面平整、光滑，給人一種美的感受，無外部裝飾，避免了外部裝飾層常見空鼓、脫落等質量問題，可減少后期維護。由于清水混凝土具有良好的外觀效果，在市政混凝土結構工程施工中已得到推廣應用。

1工程概況

梅州市某市政道路下穿隧道設計長度為86m、寬度為32.6m，為雙向6車道，設計采用清水混凝土結構，清水混凝土外露面積約3100m2，墻體結構厚度為0.8m，頂板結構厚度為1.2m，混凝土澆筑高度最高約為5.4m。清水混凝土施工技術在該項目的應用要點如下。

2清水混凝土模板體系設計

2.1清水模板體系選型為確保清水混凝土在大面積范圍內的外觀效果，該工程采用廣東廉江市金泰木業生產的18mm厚的1220mm×2400mm仿WISA板，板材剛度較好，周轉次數有保障。以側墻為例，經計算單側支模典型段落最大荷載為56.7kN/m2，模板布置方案主要如下：擱柵選用I10b幾字型鋼，間距按@200mm設置，牽杠采用雙8b#型鋼，拉桿選用M16精軋螺紋鋼高強對拉螺栓。WISA板和幾字型材之間用自攻螺絲連接，螺絲帽位于幾字型梁，螺桿長度小于板厚3mm左右，保證螺絲不穿透模板，幾字型材內楞與槽鋼外楞之間用Ф10勾頭螺栓連接，確保穩固[2]。模板與支架連接示意圖如圖1所示。下穿隧道敞口段為單側支?；炷羵葔w，模板支架采用雙拼14b#槽鋼和雙拼8b#槽鋼焊接而成，整體拼裝，間距為@450mm，模板支架的上口和下腳位置均采用精軋螺紋鋼螺栓進行鎖定，確保穩定，如圖2所示。經驗算，模板、擱柵、支架最大變形分別為0.31mm、0.92mm、3.2mm，模板體系的各系統構件的強度、剛度及整體穩定性能夠滿足《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162—2008）中的相關要求。

2.2清水模板體系施工要點

2.2.1對拉螺栓的布置通道中隔墻采用雙側支模工藝，為保證對拉螺桿孔均勻一致，該項目采用了優質的專用對拉螺桿塑料堵頭，強度高、不易變形，施工結束后要將塑料堵頭取出。同時為了保證結構斷面尺寸，在PVC套筒內增設了一根鍍鋅鋼管，加強內部支撐，控制整體平整度。對拉螺桿布置形式如圖3所示。

2.2.2模板漏漿預防措施模板拼接縫之間必須粘貼雙面膠海綿條，粘貼的位置要控制在拼縫內收3mm左右，在模板安裝擠緊后正好與模板表面齊平，以保證混凝土面不受污染。

2.2.3脫模劑的選用與施工WISA模板表面為酚醛覆膜，常規的機油脫模劑會損壞模板，并會對清水混凝土面的外觀造成一定影響，應選用專用脫模劑，也不能將兩種脫模劑同時混合使用。結合以往混凝土施工經驗，該項目采用了色拉油作脫模劑[3]。在模板安裝之前，模板表面采用脫模劑涂刷均勻，涂抹量需要適當控制，避免過量，形成油滴。拆模后要及時清理模板表面的雜物，不可使用硬質工具鏟除模板面黏結的混凝土，應采用濕布擦洗，避免損傷模板，相鄰模板之間的縫隙采用膩子刮平，確保模板面平整、光潔[4]。

3鋼筋保護層墊塊

常規的砂漿墊塊，其顏色和清水混凝土存在差異，容易在混凝土表面造成顏色不均勻的斑點，影響混凝土外觀，在模板安裝過程中受到擠壓也容易破碎。而塑料墊塊具有良好的柔韌度、硬度適中，該項目采用專用的塑料墊塊代替以往的砂漿墊塊，該墊塊柔韌度好，硬度適中，與模板接觸面較小，不易損壞模板。這樣很好地解決了鋼筋保護層墊塊在清水混凝土表面形成色差斑點的問題[5]。鋼筋保護層塑料墊塊安裝如圖4所示。

4混凝土工程

通道主體結構設計混凝土強度為C45，防水等級為P8，為保證混凝土達到清水效果，該項目從原材料、配合比設計、澆筑、養護等方面進行控制。

4.1原材料的要求（1）水泥。要注意選用標準稠度用水量小、穩定性好、活性好、堿含量低、顏色均勻一致的水泥，并要在整個生產過程中保持水泥品牌不變。該項目選用梅縣產塔牌P·O42.5R水泥。（2）骨料。碎石：選用5～25mm連續級配，采用反擊破工藝加工的碎石，要求針片狀碎石顆粒含量不大于8%，含泥量小于1%，泥塊含量小于0.5%。砂：選用潔凈的河砂，控制細度模數在2.3～2.7，顏色一致，含泥量小于2%，泥塊含量小于0.5%，通過篩孔的比率應大于15%。（3）外加劑。選用外加劑時應確保混凝土具有較好的和易性、抗離析性，外加劑減水率要不小于18%，適配的混凝土含氣量應小于3%，以減少混凝土表面氣泡[6]，同時要求外加劑的使用不能改變混凝土色澤。經多次適配，該項目最終選定廣東春曉緩凝型高效減水劑（HWR-R）。（4）超細摻合料。為減少清水混凝土澆筑時水化熱對結構表面的影響，并提高混凝土的耐久性、抑制堿-集料反應，并盡可能提高混凝土整體的黏聚性、和易性等工作性能，一般禁用高鈣粉煤灰。該項目選用I級粉煤灰和S75級粒化高爐礦渣作為清水混凝土摻合料，使用過程中要固定產地和規格，防止出現清水混凝土性能及顏色不穩定的問題[7]。經比選，該項目采用廈門益材I級粉煤灰、四會市駿馬水泥有限公司S75級?；郀t礦渣作為摻合料。

4.2清水混凝土配合比清水混凝土配合比設計需要符合國《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204—2015）、《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55—2011）等有關規范，并在適配過程中注意以下要求：（1）適配的混凝土要滿足設計圖紙對于強度、防水、耐久性的要求，混凝土成品的表面顏色要通過比選確定；（2）外加劑的型號和用量要根據具體使用的水泥、砂石料等原材通過試驗確定；（3）根據混凝土結構所處的環境，充分考慮凍害、碳化、硫酸鹽、堿-集料反應等因素對混凝土結構耐久性產生的影響，合理進行適配設計；（4）礦物摻合料對于增加混凝土密實度、降低水化熱具有良好的作用，可降低結構表面及內部裂縫的發生概率、提高混凝土外觀質量和抗滲效果，從而提高混凝土的工作性和耐久性，在混凝土適配過程中要重點比選；（5）選用的原材要有充足儲備，其各項技術參數要保持一致，顏色穩定，所有材料來均要自同一廠家同一規格型號。根據上述要求，現場制作樣塊，優化混凝土配合比，使得混凝土能夠更好地滿足清水混凝土表觀質量的要求，樣塊制作要求如下：（1）樣塊規格為1.5m×1.5m×0.15m；（2）適配三種配合比，分別澆筑出1、2、3號樣塊，如圖5所示；（3）混凝土的澆筑振搗模擬實際施工情況，嚴格要求一次放灰高度、振搗時間、振搗間距等；（4）樣塊拆模后，對比分析其外觀顏色、表面氣泡數量，查看是否存在水紋、色差等問題；（5）進一步優化配合比，并再次制作，最終確定樣塊及對應的混凝土配合比。

4.3清水混凝土的澆筑施工要點

（1）清水混凝土的拌和，相對于普通混凝土，攪拌時間應適當延長20～30s，以充分保證混合料拌和均勻，防止產生色差[8]。（2）清水混凝土攪拌結束至入模，不宜超過90min，禁止額外添加施工配合比以外的水、外加劑及其他材料。（3）施工縫的接縫處理，必須采用同一個混凝土配比去除骨料的砂漿作為接縫材料，接縫砂漿控制在3～5cm，并要注意充分振搗，保證結合面均勻。（4）澆筑時要嚴格控制分層厚度在40cm以下，一般位置采用50mm振動棒振搗，局部鋼筋較密的位置采用30mm振動棒振搗，振搗時間一般控制在20～30s，以混凝土表面出現浮漿、不再下沉、無氣泡冒出為準。（5）混凝土澆筑應連續進行，澆筑上一層混凝土振搗棒應插入下一層混凝土20cm左右，減少兩層混凝土之間的不均勻色差。

4.4混凝土的養護混凝土墻體澆筑完成后48h，松開對拉螺桿、支模架，從縫隙中淋水對混凝土進行養護，72h后再拆除模板，并淋水養護2～3d，然后用塑料薄膜進行包裹，繼續養護，特別要注意邊角位置嚴密壓實，防止散失水分而造成表面裂縫。

4.5清水混凝土表面缺陷的處理由于混凝土的泌水、漏漿、含氣量較大等各種原因，清水混凝土結構表面不可避免地會存在局部缺陷，對于小范圍的孔眼、氣泡及砂線等外觀缺陷，拆模后要立即進行清理。采用原混凝土配合比去除骨料拌制成水泥漿體，摻配一定比例的白水泥調整顏色，對缺陷部位進行修補，修補完成后用塑料薄膜覆蓋養護，待其達到一定強度后，用細砂紙打磨光潔，沖洗干凈，消除色差[9]。

4.6清水混凝土成品保護（1）清水混凝土模板拆除應輕拆輕放，要注意避免碰撞混凝土表面，合理安排施工工序，在已經澆筑完成的清水混凝土施工工作面組織其他工序施工時，要防止污染清水混凝土，一般可采取覆蓋塑料薄膜、木板防護等措施，對于容易發生碰撞的部位，要加設保護框架。（2）特別要注意施工范圍內的機械漏油、水泥漿亂濺等問題。（3）保持混凝土表面清潔，嚴禁采用油漆、墨線等不易清洗的材料在其表面做標記，如需做測量標記，可采用滑石、粉筆無色貼等材料，以便于后期擦洗。

5結束語

該項目通過采用清水混凝土施工技術，隧道主體結構外觀效果良好，實現了項目建設目標，得到了各方好評。清水混凝土外觀佳，減少了裝飾費用，取得了良好的社會經濟效益，可為類似工程項目提供參考。由于清水混凝土施工要求高，未來類似項目在開展施工過程中，管理及施工人員務必要提高自身技術水平，詳細交底，嚴格把控各施工環節，這樣才能確保清水混凝土外觀質量符合相關標準要求。

參考文獻

[1]劉國營.清水混凝土施工技術及質量控制分析[J].石材,2022(10):65-67,75.

[2]高玉亭,周杰,張慧杰,等.清水混凝土散拼木模板綜合施工技術[J].施工技術(中英文),2021,50(20):66-70.

[3]曾慶喜,楊家青.清水混凝土脫模劑施工工藝研究[J].公路,2018,63(8):125-128.

[4]李彬,王澤云,宋明健.清水混凝土施工過程中的表面污痕的防控技術[J].四川建筑,2015,35(6):194-195.

[5]姜騫,于誠,余鑫.某橋梁墩柱清水混凝土表觀黑斑成因分析[J].新型建筑材料,2020,47(8):56-60,78.

作者:萬魁元 單位:廣東長正建設有限公司