浅谈多曲率弧形清水混凝土剪力墙结构施工技术
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摘 要：清水混凝土成型后具有良好的自然美感，不需要对墙面做任何装饰。因此，它被广泛应用于一些大型建筑项目中。本文以北京化工大学昌平新校区大学生活动中心项目为背景，研究清水混凝土在多曲率弧形剪力墙结构中的应用，并通过组合模板的优化和创新，从而打造出高质量的清水混凝土工程。由于该项目是多曲率弧形墙体，因此增加了施工难度。曲率半径、结构尺寸和模板拼接是控制该项目施工质量的关键。
关键词：多曲率弧形;清水混凝土;剪力墙结构
1 项目概况
北京化工大学昌平新校区大学生活动中心项目位于北京市昌平区南口镇，总建筑面积约为1.5万平方米， 建筑高度为17.95m，采用框架剪力墙结构。整个建筑的设计为蝴蝶形，内墙外墙均含有大量的弧形清水墙，且弧度不一致，曲率半径变化多样;根据设计要求，大学生活动中心首层外墙外挂板外露部分、内墙两个交通核、公共大厅通高的400宽大墙、9#楼梯侧面及共享空间临空面，表面均为富有质感的清水混凝土，清水混凝土的施工面积约2400㎡，曲率变化0.011～0.2不等，清水墙面的单幅长度达86.19m，高度为1.83m～17m不等。
为了保证清水混凝土的施工效果，施工时将工程清水墙面分解成多个不同曲率的弧形段和平直墙段，必须对模板的选型、加工制作、安装以及拆除等关键点进行严格控制，以实现清水混凝土墙体的曲面精度和轮廓曲线线条的顺滑优美。
2 多曲率弧形模板体系研究
2.1 模板体系选型
模板的选型是实现多曲率弧形墙体施工的前提。项目部综合各方面因素，决定采取固安清水模板+芬兰进口优质桦木wisa模板组合施工。
（1）芬兰进口优质桦木wisa模板规格为2440[×]1220[×]18mm，具有强度高、抗候抗沸性和耐磨性好等特点，能抵抗大多數化学物质的腐蚀、抵抗混凝土对模板表面的磨损;固安清水模板规格为2440[×]1220[×]12mm、2440[×]1220[×]6mm，分为面板及背板，该模板的弹性模量为5000N/mm2，高强度、韧性好，具有较好的弯曲挠度效果。综合两种模板的特性，清水混凝土墙体平直段及曲率半径较大的弧形墙采用芬兰进口wisa模板，曲率半径较小的弯曲段采用固安清水模板，符合本项目弧形墙体曲率半径较小的清水墙的施工要求。
（2）墙体模板次龙骨选用标准尺寸的铝合金龙骨，主龙骨直墙部分采用双8号槽钢，并采用三接头式螺杆及钢管进行对拉拉结，侧面通过特制的“7”字型钩头螺栓进行紧固连接，保证加固体系的稳定牢固，弧形墙部分采用数控成型的钢板组装式龙骨，完全与弧形墙的弧度相切合。
（3）相邻大体系模板拼接企口平整，模板间的拼缝用橡胶带粘贴或采用结构胶密封，以保证组合后的模板拼接缝应紧密连接、模板整体平顺光滑，将拼接缝控制为≤5mm ;错台控制为≤2mm 。弧形墙体模板应与直线墙体模板拼缝采用角码紧固连接，穿墙螺栓采用Ф16三节头式，并以Ф20mmPVC 套管、堵头、螺孔保护帽以及海绵垫圈等作为辅助配件，确保清水混凝土螺栓孔成型后的实际效果。
2.2 模板深化、制作与安装
（1）模板深化时按图纸将模板拼缝部位及明缝、禅缝、螺栓孔进行详细排版。
（2）模板严格按深化图纸进行制作与安装。模板制作时须保证几何尺寸精确，拼缝严密，材质一致。模板面清理干净并在模板表面涂刷清水混凝土专用脱模剂。模板配置好后，应防止受潮变形，合理堆放，制作时按顺序进行编号，以保证模板安装时不同曲率的弧形模板位置及顺序正确。由于清水模板强度较大，曲面模板不易于弯曲，为避免用力不当而导致模板折断或严重变形，施工时在模板的背面设置凹槽，凹槽间隔300mm，深度5mm～7mm，确保模板的实际弯曲效果。
（4）铝合金龙骨上钻孔，通过木螺钉与模板连接，不得在混凝土接触面直接钉铁钉，墙梁主龙骨采用双8#槽钢（或者弧型部分用60mm[×]80mm[×]6mm数控成型组装式主龙骨），8#槽钢（或者弧型部分用60mm[×]80mm[×]6mm数控成型组装式主龙骨）与次龙骨通过特制的“7”字型钩头螺栓连接。
（5）墙模板在加工场拼装成大模板，大模板之间拼缝处使用角码木螺钉跨缝从模板背面连接，防治模板拼缝部位错台及漏浆。
3 清水混凝土剪力墙施工技术研究
3.1 混凝土材料选择
为确保清水混凝土施工质量及标准要求，合理控制混凝土的表观美感，经混凝土打样试验后，确定本工程清水混凝土以黄砂、碎石、水泥作为主要材料，且黄砂选用天然河沙，粒径?5mm、含泥量<3%为宜;碎石选用连续级配的5～20mm碎石;水泥选用掺配一定混合材料的P.Ⅱ硅酸盐水泥。为解决清水混凝土的和易性及浇筑后混凝土的开裂问题，可适当掺加一定比例的减水剂和减缩剂。
3.2 多曲率清水混凝土浇筑振捣施工要点
混凝土的浇筑和振捣作为混凝土凝结成型的关键环节，将直接影响混凝土表面的凝结美感，故浇筑工艺及振捣方式尤为重要。同时，保证各部位混凝土成分的均匀性也是应该考虑的重点，因此，浇筑施工时应重点注意以下节点。
（1）确保进入浇筑现场的混凝土产品符合设计标准，根据规范要求做好检验。
（2）混凝土浇筑前，仔细检查模板牢固性，并对模板内的异物进行清除，确保膜内干净整洁，无污垢、无积水。
（3）注意浇筑细节。首层浇筑施工需分为两次进行，待基础部分的混凝土浇筑完成后，再行浇筑清水混凝土;每次清水混凝土浇筑高度可达5m，混凝土分层高度宜为500mm，混凝土振捣，每棒的间距不能超过50cm，下棒后，振捣时间不能低于30s，分层浇筑。
（4）正式浇筑前，应在底层铺筑30mm～50mm与混凝土级配相同的水泥砂浆，合理控制砂浆投放点与混凝土浇筑点的距离，宜控制在3m以内，且一边铺筑砂浆一边浇筑混凝土。同时，要确保混凝土的连续性浇筑，尽可能的降低浇筑间隔时间，以免冷缝的生成。
（5）合理控制混凝土下料高度。混凝土泵送时下料高度应控制在2m以下，需人工下料浇筑的应设置溜槽。
（6）合理选用混凝土振捣棒，不适宜采用过大振动棒操作。根据该工程墙体设计，其墙体厚度为200mm、400mm，综合考虑保护层及钢筋等因素，选用震动棒直径为50mm。
（7）混凝土振捣时，要避免振动棒与模板、钢筋、预埋件等设施的触碰，禁止利用振动棒撬动模板或钢筋，或通过振动钢筋来达到混凝土密实的效果。
（8）操作震动棒时，要快插慢提，振捣点布设均匀，确保振捣过程上下轻微抽动。同时，每次振捣时，要确保震动棒的插入深度保持插入下层混凝土中100mm为宜，使上下层混凝土衔接密实，每个振捣点的震动时间以混凝土表面无气泡溢出和混凝土不再下沉为止，避免过振造成混凝土的离析。
（9）混凝土浇筑完成后，根据气候条件采取合理保温养护措施。墙体清水混凝土需带模浇水养护，上覆湿润棉毡避免失水;待混凝土墙体浇筑完成静置时间大于24h后，即可拆模。
（10）拆模时严格按照先内后外、先上层后底层的顺序，避免损伤清水墙体;拆模后及时采用塑料布包裹封闭，下侧采用旧模板封闭，做好养护及成品保护工作。
4 结束语
针对北京化工大学昌平新校区大学生活动中心项目的多曲率弧形清水混凝土墙体结构施工，选用固安清水模板+芬兰进口优质桦木wisa模板组合拼装，严格控制模板深化、加工制作、安装及清水混凝土施工等环节的施工质量，清水混凝土墙体施工质量优良，获得业主方及工程监理的高度认可和好评。
参考文献：
[1] 任兵.试析钢筋混凝土剪力墙结构施工质量控制技术[J].工程建设与设计，2019（4）：25～26.
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