白莲河电站镜面混凝土施工技术

1白莲河电站防浪墙镜面混凝土施工技术摘要随着建筑行业对混凝土外观质量要求的不断提高,镜面混凝土就应运而生。镜面混凝土的模板工艺、混凝土浇筑与养护是确保混凝土表观质量至关重要的因素。本文介绍了白莲河上库大坝防浪墙镜面混凝土施工工艺及施工注意事项。关键词镜面混凝土模板选型施工工艺1概况1.1镜面混凝土概念的提出由于时代的进步，人们对建筑物的要求已不局限于功能、安全、使用等基本方面，而对其外观和工艺质量提出了高层次的要求，镜面混凝土就应运而生。所谓镜面混凝土，是指轮廓整齐、结构表面色泽一致、平整光滑，像镜子一样能照出人影的混凝土。它适用于一些无需装修但又对外观有较高要求的建筑物。镜面混凝土的施工对混凝土的配制、模板、埋件固定和浇筑工艺都提出了新的要求。镜面混凝土施工工艺施工的混凝土克服了以往普通混凝土存在的色差、几何尺寸不准确、外观和质感差等常见的质量通病，是混凝土结构施工的最新工艺，该施工工艺施工出的砼内实外光，内实外亮，光亮照人，具有大理石与花岗岩光滑光洁的特质。目前镜面砼工艺已得到了建筑行业的普遍认可和一定范围内的推广应用，并有发展壮大之势，使用该工艺使砼外观质量可以有很明显的进步和提高。1.2工程概况白莲河抽水蓄能电站是湖北省“十五”重点建设项目之一，是华中地区最大的抽水蓄能电站，电站位于湖北省黄冈市罗田县白莲河乡境内，白莲河水库右坝头上游侧，主要建筑物有上水库、下水库、输水系统、地下厂房及地面开关站等。总装机容量为1200兆瓦，安装4台300兆瓦可逆式抽水蓄能机组。上库大坝为混凝土面板堆石坝，其坝顶防浪墙采用了镜面混凝土施工技术。23.750.803.601230.30上库大坝坝顶防浪墙的结构形式为钢筋混凝土薄壁结构，混凝土表面无装饰。防浪墙顶宽度为300mm,立面的几何形状和尺寸如1-1所示。图1-1防浪墙镜面混凝土分仓浇筑示意图（注：图中尺寸单位为米）2镜面混凝土模板体系及质量标准2.1模板体系经过考察和反复研讨，确定采用工艺完善、质量可靠的酚醛覆膜胶合板内贴PVC板的镜面混凝土新型模板体系。选用18mm厚（122×244mm）酚醛覆膜胶合板作为模板衬板，内帖3mm厚（150×200mm）PVC板的衬模工艺。模板加固采用方木、普通槽钢配钢管，断面过大（长边大于1500mm）用对拉螺栓拉固。支撑体系选用稳定、有足够刚度的结构脚手架。2.2质量标准几何尺寸准确；表面平整、光滑、颜色一致；模板拼缝有规律、无明显接搓；无蜂窝、麻面、气泡、水泡；柱、梁阳角棱角倒圆、线条通顺。3镜面混凝土模板3.1储存堆放时应在通风并有适当遮盖以避免直接雨淋和曝晒的场所。模板可以重叠堆放，高度一般不超过3包。若在潮湿及炎热的环境中堆放超过2个星期，应拆除包装上的打包钢带，以避免由于温度和湿度变化打包钢带在模板边缘产生压痕。3.2切割加工沿表面木纹方向切割，若与表面木纹方向垂直切割时，选用细齿锯片。切割后把边缘处打光，注意不要损坏表面覆膜。33.3封边为了确保模板的长期周转，在切割和钻孔后采用含丙烯酸成分的防水油漆进行封边。要求必须分别封边两次，确保模板边缘充分吸收油漆。3.4板间拼接安装前施工人员根据结构体形及分仓尺寸进行排板，模板水平缝放在同一高度上，竖向拼缝若不可避免，将其置于中部便于处理的区域。在拼装前试拼接缝严密（小于1mm），方进行拼装组合。每隔五块板，接缝可以用海绵胶带或硅胶过渡，使模板在浇筑混凝土并吸水后有形变的余地。模板外侧钉50mm×100mm的方木间距150mm～180mm作纵向加劲肋，以增强木模板刚度。外围楞采用14a热轧普通槽钢，竖向间距不大于300mm,用对拉螺栓从墙两侧拉固。在对混凝土表面有很高要求时，用从模板背后紧固的安装方法。3.5PVC板衬模工艺PVC衬板的粘贴是镜面混凝土施工的重要工序。在防浪墙施工中我们选用环保万能胶与稀释剂按一定比例均匀掺和后作为胶粘剂。粘贴PVC板之前用半湿布将模板清理干净，严禁在模板面上涂刷任何隔离剂。粘贴模板时准确控制平面位置及标高，将PVC板展开，按照模板所需尺寸在PVC板上弹线，用长铁尺边对墨线并压紧PVC板，用切割刀片切割，使PVC板边线平直，不得有毛边，然后将其从一端向另一端铺贴，边安装边粘贴，保证无鼓涨现象，贴后用橡皮锤轻轻敲击，使其粘贴牢固。模板在木工厂统一粘贴，然后倒运到现场拼装。3.6模板脱模剂的选用由于镜面衬板PVC板表面光洁，附着力小，涂刷普通脱模剂容易脱落，因此须选择油性脱模剂。经过多次试验后，选出一种以植物油为主料调和的脱模剂。该脱模剂无色无腐蚀性，附着力很强，在用水冲洗钢筋时不易脱落，在涂刷中具有一定的流平性，涂层在脱模后可在混凝土面形成一逐步形成“漆模”层，对混凝土面造光有较强的效果，且有利于混凝土后期养护。3.7拆模和搬运拆模和搬运时．必须避免模板的损伤。尤其是模板的四边和四角，要防止直接撬伤和拖伤模板。即使采用撬棒拆模，也必须撬模板背后支撑钢结构的可受力部位，严禁直接撬模板。3.8清洁和堆放拆模后必须立即清洁，模板表面必须严格清洁干净。清洁时可以使用水或相同的脱模剂来清洁，混凝土的粘结块使用毛刷清除，不准使用钢质等工具铲刷，以免损坏模板板面。3.9模板的快速修补在模板经清洁后发现模板表面损伤的部位，不论是表面木结构损伤还是覆脱损伤，都必须立即进行修补，这样可以确保模板经长期周转使用后，还能获得较好的浇筑效果。修补材料为常用的环氧树脂或腻子。先将模板损伤部位的松散结构用凿子或砂轮机打磨干净，再将掺有固化剂的树脂或4腻子填补，待固化后将表面磨平即可。4混凝土施工镜面混凝土对混凝土的生产及浇筑均有特殊的工艺要求。本工程在防浪墙混凝土正式施工前安排在防浪墙地下结构部分作了多次试验并取得了一定施工经验，最终通过控制混凝土原材料，优化混凝土配合比，加强现场混凝土浇筑管理及混凝土养护，最终取得了成型面光洁、色泽厚重、混凝土中气泡易于排出的镜面混凝土施工技术。4.1混凝土原材料控制混凝土原材料均使用同一厂家、同一品牌的产品。水泥采用强度为42.5以上的粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰选用二级粉煤灰以上质量的产品，外加剂采用山西黄河的UNF-2A高效减水剂。通过大量的配合比试验，最终确定了不同设计强度镜面混凝土粉煤灰掺量、砂率及水灰比等参数。混凝土配合比见表下表。表4-1-1镜面混凝土施工配合比表设计强度/MPa入仓方式W/(C+F)F/(C+F)/%坍落度材料用量WCFSG小G中UNF-2AC25溜槽0.361310～12154380547395056171.144.2混凝土生产配合比经试验室确定后，根据现场砂、石料的含水率，计算出施工配合比。配合比设计中要严格控制砂率，砂率高可增加可泵性，但过高则会增大混凝土的软卧层厚度，易使混凝土表面产生收缩裂隙。考虑到混凝土颜色需适当加深以增强厚重感，并使其色泽更具均匀性，在施工配合比设计中增加10%的粉煤灰用量。由于镜面混凝土对混凝土的和易性及保水性均有较高要求，因此施工中选用适量的合格外加剂很关键。根据运输距离与混凝土入仓进度适当提高减水剂使用量，以保证混凝土在运输过程中不泌水。4.3混凝土浇筑混凝土浇筑与振捣工艺与普通混凝土浇筑基本相同，但考虑到使用的大模板和内贴PVC板，模板泌水性差，混凝土表面容易出现气孔，影响外观效果，因此我们严格控制振捣时间和浇注厚度、加强二次振捣等措施来克服混凝土表面气泡。混凝土入仓前先用水润湿岩面或接缝面，并均匀铺盖一层2cm厚砂浆，再分层下料铺填。浇筑按一定次序、方向、分层进行，浇筑层厚度以30cm～40cm为一层分层浇筑，混凝土入仓后应及时平仓振捣，不得堆积。振捣棒要插入下层混凝土50mm，间距为40cm左右，距模板的距离不小于20cm。以混凝土不再显著下沉、不冒汽泡并开始泛浆为止，靠近模板处加强振捣。4.4混凝土表面修整防浪墙镜面混凝土拆模后安排专人对混凝土表面的胶带纸，浮浆等杂物清理干净，对接头和模5板拼缝处出现的毛面用砂轮磨光机微磨。修补面处理前须用钢丝刷清理和压力润湿，并应注意及时将污染的镜面混凝土表面用棉纱擦试干净。用对拉螺栓固定的部位，在拆模修整时，采用同径白塑料盖帽粘胶封堵。4.5混凝土养护由于模板内贴PVC板密封好，透气性差，混凝土与模板接触表面的水分很难蒸发，可以保证水泥水化所需的水。因此，养护工作主要是对模板上口混凝土表面保湿养护。本工程采用在模板上淋水、7d后拆模的养护方法。拆模后，混凝土及时用塑料薄膜覆盖养护，塑料薄膜覆盖既可起到自然蒸汽养护的作用，也可避免水泥浆及灰尘污染混凝土外观。4.6镜面混凝土外观修补技术成品混凝土缺陷修补是镜面混凝土施工中不可缺少的环节。对于出现麻面、漏浆等部位采用普通水泥、白水泥、水玻璃等材料调色抛磨处理。凿开麻面、漏浆部位，清洗后抹水泥素浆，用1:2水泥砂浆修补，表面磨板搓平。待水泥砂浆稍干后（约2h），用海绵块泡水拧干，洗深表面3～5mm，并清除表面砂粒。24h后，用42.5R硅酸盐水泥与42.5R白水泥按1:1.5比例混合拌匀（视具体修补部位稍作比例调整以控制色差），加入水与水玻璃按1：1比例拌成的混合液，拌成糊状水泥素浆，抹于构件缺陷处表面，反复压平、刮净，整个过程尽量控制在30min内完成。自然风干约12h后，用水磨砂纸干磨一遍，达到粗平程度即可，再用白色塑料胶纸缠包，淋水养护4d后，解开胶纸，用电动手磨机带120目大理石抛光片进行粗磨，然后换上220目大理石抛光片进行精磨，最后用水磨砂纸干磨数遍。经以上方法处理的构件表面，基本可达到与镜面混凝土相一致的表面效果。4.7成品保护混凝土浇注前先按具体要求做好预埋，避免事后剔凿。每次浇筑上层结构前，在下层梁边铺满夹板，防止水泥浆污染下层构件混凝土面，浇筑时对偶尔出现的流淌的砂浆立即擦洗干净。混凝土拆模先退出对拉螺栓的两端扣件再拆模，拆下的模板应轻拆轻放。拆模时，不得碰撞镜面混凝土结构。拆模后立即进行养护，用塑料薄膜包裹，边角接槎严密并压实，防止人为及后续施工的污染。5镜面混凝土施工中降低成本的措施提高模板材料的重复利用率，是降低镜面混凝土施工成本最重要的措施。具体措施为：单块覆膜模板周边采用角钢包边，用轻型角钢及钢管等做骨架，背枋采用50mm×100mm方木，用开槽沉头螺栓将酚醛覆膜胶合板与枋木连接牢固。混凝土浇筑过程中，采用螺栓将单块模板连接成大模板后，模板使用次数大大增加,可以节约材料使用费，降低施工成本。6结束语随着建筑行业新技术、新材料、新工艺的不断应用，人们精品质量意识的不断增强和对工艺要求的不断提高，越来越多的工程将不再进行二次装修。镜面混凝土在电力建设方面广泛推广应用的6同时，也逐渐向民用建筑方面发展，自然人们对追求其完美效果的愿望也愈来愈强烈，愿与广大工程技术人员继续研究探讨，推动镜面混凝土工艺水平的进一步提高。同时从长远利益考虑，镜面混凝土模板体系应向定型化，模具化方向发展；通过提高模板周转率来降低生产成本，从而使该项新型施工技术得到广泛的推广和应用，也是亟待研究探讨的问题。