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[摘 要]清水混凝土作为一种新型建筑流派，保留了混凝土本身具有的自然的颜色和机理，体现建筑与人、建筑与自然和谐的完美，暗渠工程Z1标段渠首水工建筑物采用清水混凝土技术应用效果显著。
[关键词]水利工程 水工建筑物 清水混凝土 施工技术
中图分类号：S68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0046-01
前言
水工建筑物历来以粗旷著称，几乎全部为外露混凝土结构，由于水工建筑物在施工过程中难究细节，因此难免出现离析、跑模、露浆严重等难以修复的缺陷，又因成型后的混凝土很容易受外界因素（如酸雨、灰尘、氯、钠离子等污染物）的侵蚀，尤其在北方沿海地区受自然环境影响更为严重，更使水工建筑物出现建成后难实其愿的尴尬境地。而清水混凝土技术的应用则可使水工建筑物保持混凝土本身具有的自然的颜色和机理，经过透明保护性喷涂后可维持清水混凝土建筑10至20年不被破坏。
清水混凝土技术最早在日本出现采用这一建筑形式，引起建筑界的轰动，目前广泛应用于世界各国的建筑设计之中，具有朴实自然返朴归真的表现效果，体现了“建筑物为凝固的音乐”的美。清水混凝土不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然色作为饰面，因此要求混凝土表面平整光滑，色泽均匀，无碰损和污染，对拉螺栓及施工缝的设置应整齐美观，且不允许出现普通混凝土的质量通病。
1、工程概况
新建州河段暗渠Z1标段由渠首枢纽工程（州河节制闸、暗渠进口闸、前池）、暗渠工程、沙河改道工程三部分组成。其中，州河节制闸工程为5孔4.5m宽开敞式现浇钢筋混凝土水闸；节制闸闸墩高9.8m，节制闸与进口闸通过浮壁式混凝土挡土墙相连，挡土墙及扩散段墙高7.1m ，节制闸、进口闸、挡土墙均为外露的混凝土结构。为配合建设引滦环保风景线，本标段按景观工程要求，节制闸、进口闸上部结构设计为具有现代气息的建筑物；为与周围建筑协调一致，与周边自然环境和谐统一，须使主体混凝土结构达到清水混凝土效果，拆模后不用任何装修，以混凝土本身的自然的颜色和纹理作为最终的装饰，完全体现水工建筑物粗旷与精细相结合的美，达到朴实自然返朴归真的表现。
2、清水混凝土技术要求
清水混凝土的质量标准在国内相关的混凝土规范中只有少量的清水混凝土的规定，行业标准中也未提及。但通过国内外的相关资料均要求清水混凝土必须表面平整、颜色均匀一致，混凝土表面无蜂窝、麻面、漏振、明显气泡，模板拼缝少，排板有规律，拉杆间距一致。本工程控制标准表面平整度与垂直度2mm/10m；模板接缝错台不大于2mm。
3、模板设计
一般清水混凝土模板设计较多采用大模板（大钢模、覆膜竹胶合板等），结合本工程的实际情况全部采用的新P6015和P3015组合钢模板，支承架材料选用5×10方钢和Φ48×3.0钢管和高强度的拉杆、扣件。局部适当配以相应的小模板进行配模；闸墩圆头模板为专门定制Φ1.2m的定型半圆模板，高度为9.8m，从下至上为3.8m+2×3m的板块。考虑到半圆型模板，如为横龙骨，加固时不太容易，所以拟采用纵向的通长竖龙骨来保证模板的整体强度、刚度和稳定性。支固过程中采用？16钢筋作为对拉螺杆。为保证模板安装稳定，采用满堂脚手架，模板间加入1mm海绵条，防止漏浆。达到拆模后外观整齐、线条均匀的效果。
4、钢筋工程
根据设计图纸钢筋直径、规格、间距要求制作下料单，由专业工人进行下料。钢筋竖向连接采用直螺纹套筒连接，保证钢筋的垂直度。钢筋绑扎的扎丝头严禁外露，每隔一定高度架设梯子筋控制钢筋的间距、垂直度、保护层。为保证混凝土外露面颜色均一，钢筋外侧一律不加混凝土垫块，对9.8m高的闸墩钢筋施工过程控制钢筋垂直度为±2mm。
5、混凝土施工
5.1混凝土材料选择
5.1.1选用同一规格、型号原材料，配合比保持不变，保证混凝土外观均匀无色差。优化配合比，选用低碱水泥、合理砂率、水灰比、碎石骨料、掺和料、外加剂。
5.1.2掺加粉煤灰、S95磨细矿粉改善混凝土性能，加强和易性，减少混凝土收缩裂缝。
5.1.3掺加高效缓凝减水剂，提高泵送混凝土的泵送性能。
5.2 混凝土浇筑
5.2.1混凝土浇筑采用泵车进行，下落的自由倾落高度得超过2m，在浇筑高度超过3m时，采取了措施，用串桶或溜管等。
5.2.2闸墩与翼墙浇筑混凝土分段分层连续进行，分四个下料点浇筑，浇筑层高度不大于1.0m。浇筑过程严格控制混凝土的性能，保证均匀连续，闸墩与翼墙全部一次浇注完成。
5.2.3使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，避免漏振、过振，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（一般为30～40cm）。振捣上一层时插入下层5cm，以消除两层间的接缝。
5.2.4进行二次振捣，消除沉缩裂缝，排出混凝土内部气泡。
5.3 混凝土表面缺陷处理
对于混凝土表面的缺陷尽量越少越好，必须进行修补时，根据不同的缺陷采取不同的修补方法。对于蜂窝出现的地方修补时采用水泥灰浆宜为与原混凝土同原材、同水灰比，颜色与混凝土表面颜色尽可能一致。对于混凝土表面气泡，原则上4mm以下的孔洞，小于0.5mm的裂缝可以基本上不做修补，孔洞、裂缝较大的部位进行充填修补。对于模板错台部位用錾刀铲平，尽量不用砂轮机打磨。
5.4 清水混凝土表面透明保护措施
为保护混凝土表面清水效果可进行透明保护性喷涂，不仅可以保护混凝土还可增加耐久性，同时起到防污染保持清洁，保持长期颜色均一性。首先清除混凝土表面的浮物，清洁墙体表面；用稀料（弱酸）清洗附着在混凝土表面的油污、锈迹、脱模剂有机物，初步使混凝土颜色均一。目前通常采用的是使用高耐久性常温固化氟树脂透明涂料，可以长久保持混凝土的自然机理和质感，同时加强混凝土的耐候性、防水性，增加混凝土抗裂性能，有效地防止混凝土表面碳化。
6、工程应用效果
由于暗渠渠首节制闸、翼墙等建筑物采用了清水混凝土施工技术，达到了混凝土表面颜色均匀一致，线条顺直，表面气泡少，无须进行装饰即有良好观感效果，渠首建筑物与周边环境和谐统一，充分体现建筑与人和自然和谐的完美，工程施工得到监理和甲方的好评。
结语
在当前各种装饰手段繁多的时代，清水混凝土外表恬静、造型简朴，令人感觉建筑与大自然的极度融合，清水混凝土建筑给人的是一种素面朝天的感觉，一种“清水出芙蓉，天然去雕饰”的美感。
[关键词]水利工程 水工建筑物 清水混凝土 施工技术
中图分类号：S68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0046-01
前言
水工建筑物历来以粗旷著称，几乎全部为外露混凝土结构，由于水工建筑物在施工过程中难究细节，因此难免出现离析、跑模、露浆严重等难以修复的缺陷，又因成型后的混凝土很容易受外界因素（如酸雨、灰尘、氯、钠离子等污染物）的侵蚀，尤其在北方沿海地区受自然环境影响更为严重，更使水工建筑物出现建成后难实其愿的尴尬境地。而清水混凝土技术的应用则可使水工建筑物保持混凝土本身具有的自然的颜色和机理，经过透明保护性喷涂后可维持清水混凝土建筑10至20年不被破坏。
清水混凝土技术最早在日本出现采用这一建筑形式，引起建筑界的轰动，目前广泛应用于世界各国的建筑设计之中，具有朴实自然返朴归真的表现效果，体现了“建筑物为凝固的音乐”的美。清水混凝土不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然色作为饰面，因此要求混凝土表面平整光滑，色泽均匀，无碰损和污染，对拉螺栓及施工缝的设置应整齐美观，且不允许出现普通混凝土的质量通病。
1、工程概况
新建州河段暗渠Z1标段由渠首枢纽工程（州河节制闸、暗渠进口闸、前池）、暗渠工程、沙河改道工程三部分组成。其中，州河节制闸工程为5孔4.5m宽开敞式现浇钢筋混凝土水闸；节制闸闸墩高9.8m，节制闸与进口闸通过浮壁式混凝土挡土墙相连，挡土墙及扩散段墙高7.1m ，节制闸、进口闸、挡土墙均为外露的混凝土结构。为配合建设引滦环保风景线，本标段按景观工程要求，节制闸、进口闸上部结构设计为具有现代气息的建筑物；为与周围建筑协调一致，与周边自然环境和谐统一，须使主体混凝土结构达到清水混凝土效果，拆模后不用任何装修，以混凝土本身的自然的颜色和纹理作为最终的装饰，完全体现水工建筑物粗旷与精细相结合的美，达到朴实自然返朴归真的表现。
2、清水混凝土技术要求
清水混凝土的质量标准在国内相关的混凝土规范中只有少量的清水混凝土的规定，行业标准中也未提及。但通过国内外的相关资料均要求清水混凝土必须表面平整、颜色均匀一致，混凝土表面无蜂窝、麻面、漏振、明显气泡，模板拼缝少，排板有规律，拉杆间距一致。本工程控制标准表面平整度与垂直度2mm/10m；模板接缝错台不大于2mm。
3、模板设计
一般清水混凝土模板设计较多采用大模板（大钢模、覆膜竹胶合板等），结合本工程的实际情况全部采用的新P6015和P3015组合钢模板，支承架材料选用5×10方钢和Φ48×3.0钢管和高强度的拉杆、扣件。局部适当配以相应的小模板进行配模；闸墩圆头模板为专门定制Φ1.2m的定型半圆模板，高度为9.8m，从下至上为3.8m+2×3m的板块。考虑到半圆型模板，如为横龙骨，加固时不太容易，所以拟采用纵向的通长竖龙骨来保证模板的整体强度、刚度和稳定性。支固过程中采用？16钢筋作为对拉螺杆。为保证模板安装稳定，采用满堂脚手架，模板间加入1mm海绵条，防止漏浆。达到拆模后外观整齐、线条均匀的效果。
4、钢筋工程
根据设计图纸钢筋直径、规格、间距要求制作下料单，由专业工人进行下料。钢筋竖向连接采用直螺纹套筒连接，保证钢筋的垂直度。钢筋绑扎的扎丝头严禁外露，每隔一定高度架设梯子筋控制钢筋的间距、垂直度、保护层。为保证混凝土外露面颜色均一，钢筋外侧一律不加混凝土垫块，对9.8m高的闸墩钢筋施工过程控制钢筋垂直度为±2mm。
5、混凝土施工
5.1混凝土材料选择
5.1.1选用同一规格、型号原材料，配合比保持不变，保证混凝土外观均匀无色差。优化配合比，选用低碱水泥、合理砂率、水灰比、碎石骨料、掺和料、外加剂。
5.1.2掺加粉煤灰、S95磨细矿粉改善混凝土性能，加强和易性，减少混凝土收缩裂缝。
5.1.3掺加高效缓凝减水剂，提高泵送混凝土的泵送性能。
5.2 混凝土浇筑
5.2.1混凝土浇筑采用泵车进行，下落的自由倾落高度得超过2m，在浇筑高度超过3m时，采取了措施，用串桶或溜管等。
5.2.2闸墩与翼墙浇筑混凝土分段分层连续进行，分四个下料点浇筑，浇筑层高度不大于1.0m。浇筑过程严格控制混凝土的性能，保证均匀连续，闸墩与翼墙全部一次浇注完成。
5.2.3使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，避免漏振、过振，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（一般为30～40cm）。振捣上一层时插入下层5cm，以消除两层间的接缝。
5.2.4进行二次振捣，消除沉缩裂缝，排出混凝土内部气泡。
5.3 混凝土表面缺陷处理
对于混凝土表面的缺陷尽量越少越好，必须进行修补时，根据不同的缺陷采取不同的修补方法。对于蜂窝出现的地方修补时采用水泥灰浆宜为与原混凝土同原材、同水灰比，颜色与混凝土表面颜色尽可能一致。对于混凝土表面气泡，原则上4mm以下的孔洞，小于0.5mm的裂缝可以基本上不做修补，孔洞、裂缝较大的部位进行充填修补。对于模板错台部位用錾刀铲平，尽量不用砂轮机打磨。
5.4 清水混凝土表面透明保护措施
为保护混凝土表面清水效果可进行透明保护性喷涂，不仅可以保护混凝土还可增加耐久性，同时起到防污染保持清洁，保持长期颜色均一性。首先清除混凝土表面的浮物，清洁墙体表面；用稀料（弱酸）清洗附着在混凝土表面的油污、锈迹、脱模剂有机物，初步使混凝土颜色均一。目前通常采用的是使用高耐久性常温固化氟树脂透明涂料，可以长久保持混凝土的自然机理和质感，同时加强混凝土的耐候性、防水性，增加混凝土抗裂性能，有效地防止混凝土表面碳化。
6、工程应用效果
由于暗渠渠首节制闸、翼墙等建筑物采用了清水混凝土施工技术，达到了混凝土表面颜色均匀一致，线条顺直，表面气泡少，无须进行装饰即有良好观感效果，渠首建筑物与周边环境和谐统一，充分体现建筑与人和自然和谐的完美，工程施工得到监理和甲方的好评。
结语
在当前各种装饰手段繁多的时代，清水混凝土外表恬静、造型简朴，令人感觉建筑与大自然的极度融合，清水混凝土建筑给人的是一种素面朝天的感觉，一种“清水出芙蓉，天然去雕饰”的美感。