论文展示 | 绿色施工技术措施——清水混凝土结构施工技术

为更好地贯彻落实中共中央、国务院推进生态文明建设的总体要求，经有关单位批准，由中国城市科学研究会、广东省住房和城乡建设厅、珠海市人民政府、中美绿色基金、中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会和中国城市科学研究会生态城市研究专业委员会联合主办的"第十四届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会"定于2018 年4 月2 日至3 日在珠海国际会展中心召开。会议主题为“推动绿色建筑迈向质量时代”。

为了增强学术交流，扩大科学理论传播，大会同期出版《第十四届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集》。论文集紧扣大会主题“推动绿色建筑迈向质量时代”，以“绿色建筑”为主体延伸了20余个相关专题。通过梳理过去一年的行业发展轨迹和优秀范例，论文集是对中国绿色建筑可持续发展的有益探索和前瞻预判。

本篇论文选自《第十四届绿色建筑与建筑节能大会论文集》（←点击论文集名称查看论文录用名单）。

本次论文共征集到332篇，录用188篇，其中撤稿2篇；推荐优秀论文作者演讲3位。

作者 / 黄杨明    刘学    陈劲锋

杭州慧展科技项目位于杭州市西湖区天目山路古墩路口，处于西湖和西溪湿地两道风景线之间，工程总建筑面积为23.4万平方米，地下三层，地上由17幢9～11层单体组成，建筑功能是集商业、办公、美术馆、秀场等于一体的建筑群，办公园区设中央绿化公园、生态种植屋面、屋顶茶园等一体绿化系统，建成后将成为世界级的绿色建筑典范。

该工程主要特点：

本工程为全国最大体量的清水混凝土建筑群，地上结构部分分为清水混凝土结构及露明结构：

（1）核心筒竖向结构为清水混凝土，约3万m³，竖向清水结构质量标准：以“触感如丝般顺滑，散发出柔和光泽”的感观体验作为清水混凝土的质量评价标准，要求混凝土自身的色泽和触感超过精装修的效果，达到欧美清水混凝土质量标准。

（2）水平结构为露明结构，根据设计师要求，质量标准达到国内清水混凝土等级。为与高质感清水混凝土加以区分，设计师将地上部分框架结构定义为“露明结构”，总共约10万㎡，以设计师对实体样板质量成型效果出具质量标准，略高于国内清水混凝土施工技术中定义的质量标准，要求达到精装要求。

两部分清水混凝土均不允许任何涂装。

为了达到设计师观感质量要求，项目团部不断克服困难、积极探索采取了系列技术措施，最终成功实现了该质量目标。

根据境外施工经验，为保证清水混凝土表面成型感观度，混凝土胶凝材料采用纯水泥，此外不掺加任何粉煤灰及矿粉；同时，对砂石等原材通过严格的筛选。为实现此类混凝土强度、色差均匀性、触感等，项目部以120mm×300mm×600mm标准模块通过17次78个试配小样反复试配试制混凝土，其过程重点在于材料精细把控以及外加剂的选择，尤其是外加剂的选择需要反复试验，它将直接影响混凝土色泽，主要试配以下内容：

（1）原材料：石子、砂子、水泥、外加剂（模板、脱模剂）；

（2）试配：不同选材、不同配比（塌落度、扩展度、流动性、粘粘性、含水率等）；

项目全程采用现场搅拌站供送混凝土，采用德国SIMEM品牌EAGLE系列搅拌设备，全程自动化，一位操作人员即可完成混凝土搅拌与调试工作。混凝土采用项目前期研制成功的清水混凝土配合比。现场建立搅拌站的优势在于解决了远程搅拌站供送清水混凝土的3个难题：

（1）浇筑量较小时供送得不到保障；

（2）清水混凝土稳定性达不到要求；

（3）本项目清水混凝土属于早强混凝土，运送时间需要严格控制。

竖向结构：墙体模板选用根据设计师对拼缝要求，在本项目核心筒竖向结构采用2m×4.3m超大镜面模板，无水平模板拼缝，模板采用双层模板。框架结构平板采用1.22m×2.44m大镜面模板，拼缝设置根据设计师要求留设，但由于国内模板生产标准原因，平整度上稍有欠缺，通过实践得知采用单层模板反而优于双层模板。所有模板均根据模板拼缝设计图下料，模板加工采用数控模板切割机精准下料。

混凝土圆柱结构采用定性化钢模，试配后外观表面光滑，效果较好，无对拉螺杆眼。

加固体系选择：核心筒竖向结构墙体加固体系采用大模板钢背楞成套体系加固，即类似于传统爬模模具。

水平结构根据设计要求选择如下模板体系：

露明结构：模板材质采用覆膜黑模板（背板18mm）+镜面黑模板（接触面18mm）双层模板体系，梁板均按设计要求拼缝处理。

半露明结构：模板材质采用覆膜黑模板（背板16mm）+镜面黑模板（接触面18mm）双层模板体系，梁按设计要求拼缝处理。

水平结构支撑体系采用承插式盘扣脚手架，盘扣脚手架搭设速度快、用量少、重量轻、组装快捷、周转次数多，大大节约材料浪费。

模板拼缝的处理对减少混凝土漏浆尤为重要，项目部采取如下措施：梁板阴角、部分墙板阴角、特殊柱墙阴角拼接方式为45°角拼接，采用精密裁板锯精确裁板，拼接式45°角相接拼装成所需构件，45°角拼接处粘贴双面胶或涂抹玻璃胶防水。

梁底阳角、柱墙阳角拼接方式为直角拼接，拼接处粘贴双面胶防水。

图1 柱子阳角直角拼接示意

 图2 板面直接拼接示意

板面模板直接拼接，拼接处模板底面直角切割掉，拼接时切掉部分形成空间填充玻璃胶，拼接处上部粘贴双面胶。底部直角切割可以有效解决直接拼接表面拼接不严的问题，玻璃胶和双面胶形成双层防水，防止因渗水造成的混凝土成品外观问题。

与模板接触面均设置薄板，避免钢筋绑扎过程中对模板的损伤；搭设临时施工用雨篷，防止天气原因造成钢筋锈蚀，从而影响模板；梁模板阳角处粘贴塑料护角，避免梁钢筋施工时对模板的摩擦。

图3 模板阳角保护

为保证避免混凝土浇筑后钢筋垫块外露影响水平结构外观质量，露明及半露明结构需使用无痕塑料垫块。无痕塑料垫块材质采用钢化塑料，具有超高的硬度，保证对钢筋足够的承载力；垫块颜色采用与混凝土相近的颜色，增强垫块的隐蔽性；底部采用圆弧设计，最大程度上较少了与模板接触面，浇筑成型后混凝土表面几乎看不到垫块；垫块上部有两个方向的凹槽，起到固定钢筋的作用；垫块排布：板面垫块间距不大于600mm，梅花形设置。

无痕塑料垫块有如下优点：

（1）采用“无痕”垫块，颜色基本与混凝土接近；

（2）梁底不设置垫块；

（3）与模板接触面积小，成型质量好；

（4）设置通气孔，使垫块底部空隙混凝土浆液密实。

颜色不均匀有色差一直是清水混凝土外观质量控制中的重难点，解决措施除了在原材料的选择和控制外，还需在过程中的成品保护和砼的振捣方式上控制。

该工程核心筒周长约50米，在浇筑人员、指挥人员共布置约30人，并采用变频低噪音小功率振动棒每隔800～1000mm布置一个，每面墙至少布置一个浇筑管，浇筑管伸至墙底，保证混凝土的充分振捣；钢筋安装前需除锈，梁板等构件钢筋在加工区全部绑扎完成后整体吊装到作业区，模板面设置走板凳，较少交叉作业对模板面产生的污染。

本工程采取核心筒结构先施工、水平结构后施工的工艺，该情况成品保护是在施工完竖向清水墙，拆完模之后立即进行，从而保证清水墙不因外界环境或者人为因素造成破坏。竖向墙体拆模后，只有700mm（爬模距外墙）的操作空间进行成品保护工作，因此操作人员需小心谨慎，避免成品保护施工对清水墙体或爬模造成损伤。竖向连续结构清水墙体施工后的成品保护措施如下：

（1）明确需要保护的区域，在待施工水平结构的下方安装倒水片。

（2）检查墙面和螺杆洞口是否有障碍物（镀锌堵头等）。

（3）将镀锌螺杆穿过螺杆孔洞，并在螺杆洞口两侧安装镀锌螺母和垫片，固定镀锌螺杆。

（4）在清水面距墙20mm以上处安装镀锌螺母和垫片，以保证木梁与墙的间距。

（5）将预打孔的40mm*90mm的木梁、14mm厚的保护板先后安装至清水面对应螺杆处，将，使用镀锌钉子将模板钉至木梁上，并使用镀锌螺母和垫片固定。

相较传统混凝土结构，清水结构成本要高出20％左右，但最终免去抹灰、吊顶、装饰面层等，减少了维保费用，最终降低了工程总造价，截止目前慧展科技项目在清水结构方面取得的经济效益已达223.2万元。

装饰装修作业的舍去，节省了大量水泥、油漆等对环保压力较大的建筑材料，从源头减少了建筑垃圾产生，对保护环境起到了积极的作用。

项目于2017年5月12日成功举办了全国省会城市和计划单列市建设工程质量监督站站长观摩交流会，于2017年11月30日成功举办了中国施工企业管理协会摩交流会，仅在2016～2017年年度间，慧展科技项目就在同行业、兄弟单位、本公司项目之间开展了多达21次观摩会活动，在行业中树立了典范、建立了标杆，通过观摩活动将项目的绿色施工理念不断传播，产生了强烈而广泛的社会影响。

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