周學(xué)民

【摘 要】超高薄壁墻為高厚比超過(guò)20的薄壁墻，通常的施工方法是設(shè)置水平施工縫，分幾次澆筑成型。由于水平施工縫過(guò)多會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和抗?jié)B性，也影響工期和成本的控制。根據(jù)結(jié)構(gòu)施工的多年經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合上海松江工業(yè)園區(qū)某工程消防水池施工中的具體做法，研究了超高薄壁墻一次澆搗成型的施工工藝，質(zhì)量保證措施，取得了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】超高薄壁墻 一次澆搗成型 施工技術(shù)

引言

薄壁墻墻身厚度一般不超過(guò)450mm，是一種可以充分發(fā)揮鋼筋和混凝土力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)形式，具有節(jié)省勞動(dòng)力、施工便捷、造型美觀、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。薄壁墻按用途可分為防滲墻和結(jié)構(gòu)墻兩種。防滲墻通常指采用地下連續(xù)墻技術(shù)進(jìn)行施工，位于地面以下起圍護(hù)和止水帷幕作用的墻體，多用于大壩、水庫(kù)等水利工程中。結(jié)構(gòu)墻是經(jīng)過(guò)綁筋、支模、澆筑混凝土的工序完成，作為建筑物結(jié)構(gòu)一部分的墻體，在水池、地下室和薄壁橋臺(tái)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。薄壁墻按高厚比（h/t）可分為一般薄壁墻（≤10）、高薄壁墻（>10且≤20）和超高薄壁墻（>20）三種。

超高薄壁墻墻身很薄、墻高很高，導(dǎo)致混凝土澆筑施工難度較大，通常的工藝是設(shè)置水平施工縫，分幾次澆筑完成，每次澆筑高度不超過(guò)3m[1]。此工藝存在以下缺點(diǎn)：

1）工序多，用工量大，施工耗時(shí)長(zhǎng)，混凝土養(yǎng)護(hù)總時(shí)間長(zhǎng)，不利于工期和成本的控制。

2）水平施工縫的處理較為困難。

3）水平施工縫過(guò)多，會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和抗?jié)B性。

鑒于此工藝有以上各類問(wèn)題，研究超高薄壁墻一次澆搗成型施工工藝，并通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證工藝的可行性。下面以松江工業(yè)園區(qū)某工程消防水池薄壁墻為例，詳細(xì)介紹超高薄壁墻一次澆搗成型施工工藝。

1 工程概況

松江工業(yè)園區(qū)某工程內(nèi)設(shè)有消防水池，有效容積926m3，供應(yīng)園區(qū)消防用水。消防水池平面尺寸33.2m×8.1m（軸線），側(cè)墻高8m，墻身厚300mm，底板厚450mm，且外伸出墻體（如圖1所示）。設(shè)計(jì)水池內(nèi)水面標(biāo)高距離頂板底面約1m，水面位置通過(guò)設(shè)備預(yù)留洞來(lái)控制，超過(guò)預(yù)留洞的水將自動(dòng)流出水池。

在澆筑墻體混凝土前，底板混凝土已施工完畢，同時(shí)澆筑250mm～350mm高的墻體。墻體內(nèi)同時(shí)安放3mm厚的止水鋼板。鋼板接縫處滿焊處理。止水鋼板安裝時(shí)通過(guò)焊接與墻體主筋相連、固定。

墻體混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，抗?jié)B等級(jí)S6，為典型的超高薄壁墻，施工側(cè)墻與頂板采用了一次澆搗成型工藝。

2 施工方法及工藝

2.1鋼筋加工及安裝

鋼筋的加工和安裝應(yīng)按下述要求嚴(yán)格執(zhí)行，以保證墻壁的施工質(zhì)量。

1）鋼筋應(yīng)有產(chǎn)品合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告。

2）進(jìn)場(chǎng)鋼筋應(yīng)平直、無(wú)損傷，表面無(wú)裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹，并應(yīng)進(jìn)行見證取樣復(fù)驗(yàn)，驗(yàn)收通過(guò)、復(fù)檢合格方可投入使用。

3）鋼筋加工前應(yīng)由技術(shù)人員根據(jù)圖紙和規(guī)范繪制下料單，并經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人審核通過(guò)方可進(jìn)行加工。

4）鋼筋下料應(yīng)按下料單統(tǒng)籌排料、長(zhǎng)短搭配，切斷時(shí)鋼筋與切斷機(jī)刀口要垂直。

5）鋼筋彎曲前應(yīng)進(jìn)行試彎。

6）墻體受力鋼筋宜為通常鋼筋，不宜搭接和截?cái)唷?/p>

7）成型好的鋼筋在指定地點(diǎn)堆放，防止銹蝕和污染，掛上標(biāo)牌，并標(biāo)注尺寸、型號(hào)、規(guī)格、形狀、使用部位、數(shù)量、制作人等。

8）鋼筋安裝時(shí)，鋼筋的品種、級(jí)別、規(guī)格、數(shù)量和間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，受力鋼筋宜為整筋，綁扎應(yīng)牢固、準(zhǔn)確。

9）鋼筋骨架外側(cè)放置與墻體同強(qiáng)度的混凝土墊塊或塑料墊塊，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。迎水面保護(hù)層厚為45mm，水池外側(cè)保護(hù)層厚為25mm。

10）鋼筋安裝經(jīng)監(jiān)理工程師隱蔽驗(yàn)收檢查合格后，方可進(jìn)行模板安裝。

2.2模板安裝

本工程中，墻體模板采用常用的大塊新木模板，板厚15mm。模板要有足夠的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度。

模板安裝應(yīng)按下述方法進(jìn)行，以保證墻壁混凝土澆筑時(shí)的安全和外觀質(zhì)量。

1）模板安裝前，木模板應(yīng)澆水濕潤(rùn)，但模板內(nèi)不得有積水。由于水池底板外伸出墻體，可將水池內(nèi)外側(cè)模板下部均支設(shè)于底板上表面（見圖1）。

2）模板與混凝土的接觸面應(yīng)清理干凈并涂刷脫模劑，脫模劑應(yīng)涂刷均勻，且不得漏涂。

3）脫模劑必須選用方便脫模，且能保證混凝土色澤一致，不污染混凝土的材料。本工程使用的脫模劑為新機(jī)油，杜絕使用廢機(jī)油。

4）所有模板均采用對(duì)縫拼接，接縫應(yīng)采用雙面海綿膠帶或用膠帶粘結(jié)，防止漏漿。

5）模板加固采用木楞（60mm×80mm）、鋼管（48mm×3.5mm）、穿墻拉桿及螺母等。模板木楞每道一根，豎向放置，間距200mm。鋼管每道兩根，橫向布置，間距500mm。穿墻拉桿水平間距400mm，豎直間距500mm，采用M12對(duì)拉螺栓。4m以下范圍拉桿采用3個(gè)螺母固定，4m以上范圍拉桿采用2個(gè)螺母固定。

經(jīng)驗(yàn)算，模板系統(tǒng)滿足要求，具體參見附錄。澆筑時(shí)，混凝土分層澆筑，第一層高度為2.5m，之后以0.5m～1.0m高度回旋上升，直至設(shè)計(jì)高度。模板系統(tǒng)最不利工況在底部，此時(shí)施工荷載最大。由附錄計(jì)算可知，面板的抗彎、抗剪、撓度、主次楞及穿墻螺栓等均滿足要求。

6）墻壁外側(cè)采用雙排落地式鋼管腳手架，內(nèi)側(cè)采用滿堂腳手架。外側(cè)雙排腳手架為方便工人施工，內(nèi)側(cè)滿堂腳手架為支設(shè)消防水池頂板。

7）水池具有防滲漏要求，穿墻拉桿不得采用PVC套管，以避免混凝土澆筑完畢后墻體全是孔洞。

如圖2所示，本工程穿墻拉桿的做法如下：拉桿采用Φ12通絲，為"三段式"，中間拉桿長(zhǎng)度與墻厚相同為300mm，與兩端拉桿焊接連接。中間拉桿正中設(shè)置40mm×40mm×3mm鋼板作為止水片。在內(nèi)、外側(cè)模板上打拉桿孔、穿拉桿，中間拉桿兩端要正好頂住內(nèi)外模板，以保證墻體厚度。

8）模板安裝完畢后，根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、聯(lián)系節(jié)點(diǎn)、縱（橫）向穩(wěn)定性、垂直度、高度及鋼筋骨架保護(hù)層厚度等進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查合格后，方可澆筑混凝土。

9）澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)。若發(fā)現(xiàn)模板有超過(guò)允許偏差變形值的跡象，要及時(shí)加固。

10）拆模時(shí)，切斷伸出墻面的拉桿，做防腐處理后方可粉刷。

2.3混凝土澆筑和振搗

超高薄壁墻一次澆筑主要存在兩個(gè)問(wèn)題，分別是混凝土澆筑時(shí)落差較大和控制混凝土的離析。超高薄壁墻墻身太高，不能直接泵送?；炷林械拇止橇虾退酀{液離泵時(shí)的速率不同，容易造成離析。且超高薄壁墻的墻體很薄，內(nèi)部鋼筋較密，混凝土下落過(guò)程中障礙物太多，會(huì)導(dǎo)致混凝土不能到底，形成孔洞，給結(jié)構(gòu)造成巨大危害。

為解決上述問(wèn)題，借鑒了地下連續(xù)墻水下混凝土導(dǎo)管澆注技術(shù)?；炷翝仓r(shí)，引入料斗（如圖3所示）和導(dǎo)管?，F(xiàn)場(chǎng)制作導(dǎo)管直徑120mm，壁厚約2～3mm，長(zhǎng)5.3m。導(dǎo)管與料斗焊接連接。將導(dǎo)管下放距離墻體底部2.7m位置處，將料斗與導(dǎo)管支撐在墻頂?shù)匿摻钌?。利用料斗和?dǎo)管，將塌落度大、流動(dòng)性強(qiáng)的混凝土泵送到料斗內(nèi)壁上，混凝土經(jīng)由導(dǎo)管緩慢地落至墻底。澆筑時(shí)，可多設(shè)幾組導(dǎo)管輪替澆注就可將整幅墻底部填滿混凝土。然后提升、割除導(dǎo)管，澆注混凝土直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

澆筑混凝土應(yīng)按下述要求進(jìn)行。

1）開始混凝土澆筑前，鋼筋、模板應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格。

2）根據(jù)設(shè)計(jì)和本澆筑方法的施工要求，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，抗?jié)B等級(jí)S6。為保證混凝土能夠順利落入墻體底部，且有一定的流動(dòng)性，嚴(yán)格控制石子粒徑不超過(guò)20mm，塌落度保持在180±20mm，有良好的和易性和保水性。

3）澆筑前應(yīng)清理模板內(nèi)雜物，同時(shí)用水浸潤(rùn)模板，但模板內(nèi)不得有積水。

4）由于消防水池墻體很高，施工時(shí)采用"分層澆筑、螺旋上升"的方法一次澆搗成型。第一層澆筑高度為2.5m。之后將導(dǎo)管拔出，割除底部1.0m導(dǎo)管，再按上述方法進(jìn)行澆筑，實(shí)現(xiàn)0.5m～1.0m高度回旋上升，直至設(shè)計(jì)高度。

正式澆筑之前，由于墻底已先澆筑了部分混凝土（見圖1），為增加結(jié)合處新老混凝土的粘結(jié)力，應(yīng)在澆筑前在施工縫上均勻噴灑一層與墻體強(qiáng)度相同的水泥砂漿，方法與正式澆筑混凝土相同。同時(shí)，也為第一層的混凝土的落下提供緩沖作用，防止離析。

圖4給出了消防水池澆筑順序示意圖。第一層澆注時(shí)，將3個(gè)料斗按施工順序放在相鄰的三個(gè)位置，開始向第一套料斗中泵砼，同時(shí)用塔尺量測(cè)澆注高度。待達(dá)到計(jì)劃深度時(shí)，泵車開始向第二套料斗泵砼，此時(shí)拔出第一套料斗，安放在第4個(gè)位置，依次類推直至完成第一層澆注。

圖4 消防水池澆注順序示意圖

5）為防止混凝土離析，采用料斗和導(dǎo)管作為緩沖媒介，使混凝土自由下落高度不超過(guò)2.5m。

6）澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，上下層混凝土澆筑間隔不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)。在后一層混凝土澆筑前，先澆筑的混凝土必須振搗密實(shí)。

7）振搗第一層時(shí)，振搗棒應(yīng)插到墻體底部。上面每層振搗時(shí)，振搗棒應(yīng)插入下一層50～100mm，以使上下層混凝土成為一個(gè)整體。

8）振搗棒移動(dòng)間距應(yīng)小于500mm，每一振點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間以混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面平坦、泛漿為宜。振搗時(shí)應(yīng)注意轉(zhuǎn)角鋼筋密集處及預(yù)留洞、預(yù)埋管位置。為防止漏振，應(yīng)在洞口兩側(cè)同時(shí)振搗。同時(shí)應(yīng)在模板外側(cè)用平板振動(dòng)器補(bǔ)充振搗，以使混凝土密實(shí)。

2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢，應(yīng)在收漿后盡快采用塑料薄膜或土工布進(jìn)行覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)。覆蓋時(shí)不得損害或污染混凝土表面。養(yǎng)護(hù)用水使用于拌合用水相同的自來(lái)水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，灑水次數(shù)以保持混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)為宜。木模板也應(yīng)灑水保持濕潤(rùn)，避免干燥模板吸收混凝土內(nèi)水分，影響混凝土質(zhì)量?；炷翉?qiáng)度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求后方可拆模。

3 質(zhì)量保證措施

1）鋼筋、混凝土等材料質(zhì)量必須滿足國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，有出廠質(zhì)量證明書和檢驗(yàn)報(bào)告。

2）模板及其支架應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側(cè)壓力以及施工荷載。

3）鋼筋、模板等各分項(xiàng)完成后應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

4）模板應(yīng)采用大塊新木模板，板面平整，接縫嚴(yán)密不漏漿；澆筑混凝土前，模板應(yīng)澆水濕潤(rùn)；模板與混凝土接觸面應(yīng)涂刷脫模劑；模板支撐應(yīng)牢固、穩(wěn)定。

5）混凝土澆筑用料斗和溜筒，降低混凝土自由下落高度，避免離析。

6）混凝土澆筑要連續(xù)進(jìn)行，并應(yīng)在底層混凝土初凝之前將上一層混凝土澆筑完畢；做好混凝土振搗工作。

7）應(yīng)在澆筑完畢后12h以內(nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)，澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌制用水相同，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。

表1給出了超高薄壁墻質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

1）本工藝借鑒了水下混凝土導(dǎo)管澆注技術(shù)，采用了料斗和導(dǎo)管，并加強(qiáng)振搗，控制離析。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了超高薄壁墻一次澆搗成型，質(zhì)量滿足國(guó)家規(guī)范要求。

2）超高薄壁墻一次澆筑成型施工技術(shù)有效地解決分次澆筑中的接縫處理難題，提高了超高薄壁墻的整體性和抗?jié)B性，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 李軍、小橋，通道薄壁墻施工工藝【J】，科學(xué)之友，2010， （19）： 59-60.