面积最大饰面清水混凝土墙做法.docx

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面积最大饰面清水混凝土墙做法

国内单幅面积最大饰面清水混凝土墙

                         —广州亚运城综合体育馆工程技术剖析

清水混凝土墙是一种通过即“自然”又“细工”来追求美学效果的建筑作品；被誉为天然呢绒的节能宠儿，同时节约大量的面层装饰材料，产生非常好的经济效益和社会效益。

清水混凝土光洁的表面，清晰美观的线角，精准的几何尺寸，使人们领悟到一种全新的感觉；清水混凝土结构集坚固、精美于一身，使追求专业、纯粹、时尚的人们都能从中得到启示，获得满足。

什么是清水混凝土墙？

清水混凝土墙是指竣工的建（构）筑物表面未经任何附加的装饰，而是直接由结构主体混凝土本身的自然质感和经精心设计的接缝（明缝、蝉逢等）和对拉螺栓孔等组合而形成的一种自我在状态装饰面，因其极具装饰效果而得名。

清水混凝土墙主要分为装饰清水混凝土、饰面清水混凝土和普通清水混凝土，其中装饰清水混凝土的质量要求最高、其次是饰面清水混凝土。

为达到规范的饰面清水混凝土墙要求，在施工过程中，必须克服大面积混凝土墙的长细比过大、分次浇筑所产生的色差和墙体垂直等不利因素的影响，故饰面清水混凝土墙施工技术是一个技术难题。

工程概述

广州亚运城综合体育馆是2010年第十六届亚运会最重要的场馆项目，是亚运城规模最大、科技含量最高的公共建筑项目之一，其外形以独特新颖的“飘逸彩带”造型象征亚运友谊纽带，以亚运和平之舟的寓意强调与珠江水系的密切交融，表达了诗画般的岭南山水意境。

亚运城综合体育馆主要由体操馆、综合馆、空中漫步走廊及历史博物馆四部分组成，总建筑面积约52126m2。

该项目饰面清水混凝土墙的特点是：

清水混凝土墙结合建筑物外围形状的变化，由多个不同曲率的弧形墙段与直墙段组成，平面曲率在0.012～0.125范围内变化，单幅清水混凝土墙长度达到45.5m，清水墙的高度由12.94～15.52m的高度变化，最大浇筑面积为647.47ｍ2，总的施工面积达到10000ｍ2，且设计要求达到饰面清水混凝土墙的效果。

样板墙设计和仿真施工技术

考虑到清水混凝土属于一次浇筑成型，不做任何外装饰，且工人的操作影响因素比较大，故在大面积饰面清水混凝土墙施工前，需要通过实物样板墙设计和仿真施工技术，对实物样板墙的施工过程进行跟踪与过程控制，为大面积展开施工积累经验。

我们选取了一段比较有代表性的清水混凝土墙作为样板进行试作，样板墙根据实物墙体布置相应的门窗，该样板墙在施工现场就近设置。

施工过程中，对模板安装的整体稳定、施工缝的设置、浇筑时的工人振捣的情况、设置门窗位置的边角漏浆处理措施、拆模时间的控制、混凝土的保养与成品保护等问题进行根据跟踪与过程控制，安排专人记录施工部位的质量情况，以便拆除模板后可以进行对比与总结经验。

饰面清水混凝土墙模板体系设计

模板体系材料选择

直形墙

模板：

清水混凝土施工对模板要求高，板面平整度和模板刚度都必须达到要求。

根据项目的特点选用18ｍｍ厚进口黑夹板，标准平面尺寸为1200×2400mm，注意不要使用国产的普通夹板，这样才能保证清水混凝土墙的表面质量。

木枋：

采用经过蒸压过的木枋，可以保证木枋的平直和不变形，木枋表面要平整，这是确保模板板缝接缝平整，不产生剪口和错台的保证。

木枋截面尺寸通常为50×100ｍｍ，长度为4ｍ。

檩梁：

采用Φ48双钢管，用蝴蝶扣与对拉螺杆拴紧。

脱模剂：

采用无色的油性脱模剂，使浇筑完成表面平整光滑，手感细腻，有光泽，与混凝土颜色一致，达到清水混凝土效果。

弧形墙

根据变曲率大面积饰面清水混凝土墙的施工特点，自行创新设计了一套有针对性的组合刚架弧形清水混凝土模板支撑体系，同时制定有效地的措施，解决了变曲率大面积饰面清水混凝土墙垂直度及曲率的控制、钢筋保护层和墙体厚度的控制、饰面清水混凝土浇筑振捣及防漏浆、大面积饰面清水混凝土墙裂缝控制等技术难题。

模板分块尺寸的确定

根据设计图纸要求，对饰面清水混凝土墙进行模板分块设计，模板单元板的尺寸应考虑夹板规格、对拉螺栓孔眼间距、门窗洞口及工人安装操作等因素来确定，并应对模板单元板进行编号。

模板体系设计计算

饰面清水混凝土墙应根据墙体混浇筑凝土的侧压力进行模板体系设计，包括侧模、竖肋、对拉螺栓及檩梁的设计计算，以确保模板体系有足够的强度、刚度及整体稳定性。

门窗洞口模板设计

门窗洞口设计时，要注意其洞口模板框架的刚度和稳固，确保其在浇筑和振捣混凝土过程中，不产生变形和影响门窗洞口边角的尺寸和外观效果。

拼缝设计

饰面清水混凝土墙分格缝有明缝、蝉缝两种，明缝为凹入混凝土表面的分格线或装饰线，蝉缝为模板板拼缝在混凝土表面留下的细小痕迹，应根据设计要求分格缝的形式和间距进行设计。

（1）.明缝采用硬木线，用气钉固定，气钉固定后，必须先进行钉眼处理，然后在木线上涂刷清漆，保证混凝土成型质量。

（2）.蝉缝在模板安装完成进行处理，定位后采用玻璃胶密封模板边，并注意清除板缝多余的玻璃胶。

（3）.对于门窗洞口模板与墙体模板接缝处加贴双面贴，以确保不漏浆。

（4）.模板面板接缝设置在竖肋处，模板不能有钉眼，以免影响饰面清水混凝土的整体效果。

外支撑设计

当饰面清水混凝土墙高度较大时，模板体系稳定性及垂直度是施工中的重要控制点，可采用Φ48钢管配可调托作外支撑，在楼面施工时要预埋短钢管作为外支撑的支撑点，贴近模板一侧支撑于双钢管上，确保受力均匀。

并注意利用已浇筑的的结构柱进行联结，以保证模板体系稳定性及墙体垂直度。

“在施工过程中，必须克服大面积混凝土墙的长细比过大、分次浇筑所产生的色差和墙体垂直度等不利因素的影响，故饰面清水混凝土墙施工技术是一个技术难题。

”

清水混凝土配合比设计

（1）.根据混凝土的性能要求及技术指标要求调整混凝土的配合比，确定混凝土的生产工艺参数及性能指标。

（2）.施工前需模拟现场施工过程进行模拟试验，通过调整砂率和水胶比，观察在不同砂率和水胶比发生±2％的变化时，对混凝土性能影响程度，振捣是否泌水、离析，对表面光洁度及色差的影响。

（3）.考虑工程所处的环境，根据抗碳化、抗冻害、抗硫酸盐、抗盐害和抑制碱-骨料反应等对混凝土耐久性产生影响的因素进行配合比设计。

（4）.混凝土拌合物入泵坍落度应控制在170±20mm。

清水混凝土墙施工技术措施

清水混凝土墙垂直度、钢筋保护层和墙体厚度控制技术

饰面清水混凝土墙外观质量要求高，故必须采取以下的关键技术措施，才能保证实物工程达到设计要求。

垂直度控制技术

垂直度控制的难点出现在高度比较大的模板安装上，外支撑的系统控制需要通过外围搭设钢管脚手架来支撑，第二层的模板安装紧追墙体控制墨线，在模板安装的过程中，垂直度可以通过线锤与红外线激光铅锤仪进行测量，模板安装完成后，再利用经纬仪进行复核校正。

只有这样逐层严格控制，才能确保多层浇筑的清水混凝土墙不会产生上下错台的现象。

墙厚度的控制技术

施工过程中采用清水混凝土墙的厚度来确定对拉螺栓套管的长度，对拉拉螺栓套管长度=堵头+PVC管长度=墙体厚度，且PVC套管的直径须与堵头尺寸相匹配。

堵头+PVC套管必须保证具有足够刚度，采用加厚型PVC套管，同时对拉螺栓必须安装牢固（见下图），避免墙体因浇筑混凝土产生的侧压力导致模板鼓胀变形。

钢筋保护层厚度控制技术

在饰面清水混凝土墙钢筋制作与安装过程中，必须满足纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度要求。

因为保护层厚度不足，钢筋就会容易发生锈蚀，当铁锈体积比原钢筋的体积大2～6倍，混凝土就会沿着铁锈的方向开裂剥落，直接影响到饰面清水混凝土墙的外观质量。

为此，根据《清水混凝土应用技术规程》（JGJ169-2009）规范和对于不同环境条件下的要求，饰面清水混凝土墙纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度为25mm。

在墙钢筋安装后，为控制墙纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度，拉筋和保护层垫块不得漏放。

保护层垫块采用强度高、颜色与清水混凝土样板墙颜色接近的塑料垫块，塑料垫块采用塑料环圈垫块，垫块按500×500mm梅花形布置。

饰面清水混凝土墙浇筑振捣及防漏浆措施

饰面清水混凝土浇筑振捣

（1）在浇筑前，按规范要求制备试件，做好同条件养护和送检工作。

（2）清水混凝土墙浇筑采用标尺杆控制浇筑层厚度，每层控制在400～500mm。

混凝土自由下料高度应控制在2m以内，采用人工浇筑时应采用溜槽下料，采用泵机浇筑时应在布料管上接一个下料软管，控制下料高度不超过2m。

（3）混凝土浇筑时，应保证浇筑的连续性，尽量缩短浇筑时间间隔，避免分层面产生冷缝。

（4）门窗洞口应从两侧同时浇筑混凝土。

分次浇筑混凝土时，后续混凝土浇筑前，应先剔除施工缝处松动石子或浮浆层，剔凿后应清理干净。

（5）如果墙体厚度较小，考虑到保护层、钢筋等厚度，可供震棒操作的空间不大，应采用直径50mm的震棒进行振捣。

（6）振捣混凝土时，要避免振动棒触动模板、钢筋及预埋件等，不得采用通过振动棒振动钢筋的方法来促使混凝土振实。

严禁使用振动棒撬动钢筋和模板，或将振动棒当作锤使用。

（7）振动棒的插入深度应大于浇筑层厚度，插入下层混凝土中50～100mm，每一振动点的振动时间，应以混凝土表面不再下沉、无气泡溢出为止，一般振动20～30s，避免过振产生离析。

（8）振动棒采用“快插慢拔”、均匀的布点。

并使振动棒在振捣过程中上下略有抽动，使混凝土振动均匀。

震棒振点及浇筑方向示意图

（9）浇筑完成后24h左右进行拆模，拆模后应立即养护，不得采用对清水混凝土表面有污染的养护材料和养护剂。

饰面清水混凝土墙防止漏浆技术

（1）模板拼缝处理

ａ.模板体系设计时尽量采用整块模板面板的尺寸，如因收口需要等特殊情况需对模板切割，其切面应保持顺直，且切割出来的模板尺寸不能有任何偏差，否则将导致因模板拼缝出现缝隙而导致漏浆的情况，施工时采用锯木机切割，锯木机经特殊改造，保证模板切割质量。

ｂ.模板面板在对接时，为防止漏浆，在接缝处背面采用玻璃胶密封。

模板面板的接缝与大模板的接缝必须与图纸要求的明缝、蝉缝相吻合，严禁将模板接缝留在非建筑立面效果设计部位，门窗洞口模板及管线预留盒与墙体模板接缝处用玻璃胶密封，确保不漏浆。

（2）对拉螺栓堵头防止漏浆处理

a.饰面清水混凝土墙对拉螺栓堵头防漏浆处理是施工中的重点，其效果直接影响清水混凝土墙的整体观感。

b.采用特制的对拉螺栓堵头（见下图）可避免对拉螺栓孔眼的漏浆，堵头前与模板面板接触面有软橡胶，这样在对拉螺栓收紧后可与模板表面紧密结合，可有效防止漏浆。

对拉螺栓孔眼堵头示意图

c.堵头内径为梯形，容易方便地拔出，防止对对拉螺栓孔眼的破坏，从而制作出具有自然质感和饰面效果的清水混凝土墙。

d.墙体中的所有堵头+PVC套管必须与墙体厚度一致，且安装时也必须与墙体垂直，以确保所有的堵头都紧贴模板，这是避免堵头漏浆从而产生“熊猫眼”的质量通病的关键。

（3）施工缝处理

当饰面清水混凝土墙的高度过大时，宜采用分层浇筑，为确保两次浇筑界面的外观质量，施工缝应考虑设置在明缝位置（见下图），明缝采用15mm宽硬木线，用气钉固定。

气钉固定后，必须先进行钉眼处理，然后在木线上涂刷清漆，保证水平施工缝成型质量。

施工缝模板大样示意图                                施工缝拆模效果

大面积饰面清水混凝土墙裂缝控制技术

大面积饰面清水混凝土墙裂缝控制主要从合理设置施工缝、加密墙体钢筋、混凝土配合比设计、加强混凝土养护等措施进行控制。

合理设置施工缝

合理设置施工缝是防止大面积饰面清水混凝土墙裂缝的关键措施，饰面清水混凝土墙设计主要有蝉缝及明缝，蝉缝是不能设置施工缝，故将水平和垂直施工缝设置在明缝处，并且严把施工缝的质量。

加密墙体钢筋

为防止大面积饰面清水混凝土墙裂缝，在征得设计同意情况下应适当加密墙体钢筋，这样可增强清水混凝土的抗裂性。

混凝土配合比

在饰面清水混凝土配合比设计时，清水混凝土采用双掺技术，并注意水泥的掺量和水灰比的设置。

同时，饰面清水混凝土尽量不要采用高等级混凝土，这样可减少混凝土的裂缝出现。

加强混凝土养护

在大面积饰面清水混凝土墙浇筑后，待混凝土强度达到1.2MPa后及时拆除模板，这样可释放对拉螺栓的拉力。

同时，加强对清水混凝土墙进行养护，养护时间不少于7天。

“清水混凝土墙光洁的表面，清晰美观的线角，精准的几何尺寸，使人们领悟到一种全新的感觉；清水混凝土墙结构集坚固、精美于一身，使追求专业、纯粹、时尚的人们都能从中得到启示，获得满足。

”

结束语

该项目完成的清水混凝土墙施工的各项质量指标均符合《清水混凝土应用技术规程》（JGJ169-2009）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）等规范的要求；清水混凝土墙的拱面几何尺寸准确、断面一致、棱角分明、色泽均匀、表面平整光滑、无碰损和污染，达到了预期质量和观感的效果。

变曲率大面积饰面清水混凝土墙模板技术通过专家评审为国内领先水平，变曲率大面积饰面清水混凝土墙施工工法通过2009年广东省级工法的评审。