轨道交通工程清水混凝土施工质量控制技术

轨道交通工程清水混凝土施工质量控制
技术
摘要：
目前轨道交通清水混凝土应用尚处于起步阶段，施工质量控制技术尚不成熟。

以Q市轨道交通13号线为例，通过模型试验、实体构件模拟试验、典型施工的
技术思路开展研究，形成包含混凝土施工配合比优化、基本施工工艺、模板、脱
模剂、装饰条及保护剂在内的系统性施工质量控制技术并进行工程应用。

结果表明，成套施工质量控制技术保障了清水混凝土的外观质量，清水混凝土呈现表面
平整、色泽均匀、棱角分明等特点，突显轨道交通工程优质建设。

关键词：轨道交通工程;清水混凝土;模型试验;质量控制;
0 引言
近年来，轨道交通工程迅速发展，然而目前国内轨道交通工程清水混凝土应
用较少，且清水混凝土施工技术不成熟，各项工程水平参差不齐，效果并不理想。

本研究以Q市轨道交通13号线为依托，提出以模型试验、实体构件模拟试验、典型施工的技术思路，对清水混凝土施工质量控制技术进行了系统研究，取
得了突破性创新成果，促进了清水混凝土施工技术研究的发展以及工程质量的提高。

1 清水混凝土施工质量控制技术
1 总体研究思路
1）第1阶段：开展共10个清水混凝土模型试验，研究形成包含混凝土配制
技术优化、基本施工工艺、木模板工艺、脱模剂、装饰条在内的系统性施工工艺。

2）第2阶段：在钢模板中浇筑立柱构件，在木模板中浇筑墙身构件，验证
模拟第一阶段施工工艺在清水混凝土墙柱构件的实施效果。

3）第3阶段：实体立柱进行典型施工，形成可应用于主体结构中的施工质
量控制系统性技术。

2 第1阶段：模型试验
2.1 模型试验设计及开展
根据实体清水结构尺寸设计，模型试验尺寸设计为长×宽×高=22 m×0.6
m×2.44 m。

采用双层模板的形式，其中面板采用维萨木模板或梅沙木模板，背
板采用普通竹胶板，正、反面均由1或2块模板拼接而成，侧面由1块模板切割
成2块模板而成，模型整体采用木楞和钢管进行加固，并采用脚手架搭建浇筑平台，方便工人施工，振捣。

2.2 模型试验结果
1）混凝土配合比优化
T5—T9混凝土配合比优化模型试验结果见图2。

由图2(a），在外加剂比选中，西卡外加剂较为稳定，混凝土工作性能较好，色泽较均匀。

在配制过程中单
掺矿粉混凝土气泡较多，混凝土偏黏；粉煤灰和硅粉一起加入时混凝土工作性能
大幅改善，气泡亦较少，但粉煤灰容易浮灰产生色差，掺量不宜过高，单掺矿粉
比三掺硅粉的温升高，掺瑞博外加剂比掺西卡外加剂的温升高，混凝土等级由
C50降低到C45可以显著降低混凝土内部温升；综合而言，采用三掺矿粉、粉煤
灰和硅粉结合西卡外加剂的方式进行清水混凝土优化配制，可以改善综合质量。

2）混凝土基本施工工艺
①搅拌时间和坍落度：为保证混凝土充分搅拌均匀，防止混凝土有滞后现象，清水混凝土搅拌时间应不小于150 s，清水混凝土运送时间约30min，考虑一定
坍落度损失，出机坍落度控制在200～220 mm，入模坍落度控制在180～200 mm。

②出机后等待时间、下料高度和分层厚度：混凝土坍落度保持时间约5 h，考虑运送时间（30 min）和浇筑时间，混凝土在现场等待时间不宜超过30 min，否则混凝土坍落度损失加快，影响混凝土正常使用。

为防止入模时混凝土出现分离现象，或者混凝土浆体溅在模板上，产生色差，墙身及柱子浇筑时，需设置下料管，控制下料高度不超过50 cm，同时为得到良好的振捣和排出气泡，控制混凝土分层厚度不超过50 cm。

③振捣工艺：高频振捣棒振幅小，频率高，对大坍落度混凝土排气泡有利，并且振捣后浮浆较少，普通混凝土振幅大，对小坍落度混凝土排气泡有利，现场宜结合使用，根据混凝土和钢筋的密集程度进行选择。

振捣棒距离模板10～15 cm为宜，距离小于10 cm，容易把模板划伤，且容易产生色差，距离大于15 cm 混凝土气泡难以排出。

振捣时间25～35 s为宜，振捣间距控制在30 cm。

④顶部处理：混凝土浇筑完成后30～60 min，顶部宜进行二次振捣，振捣后初凝前进行二次抹面。

土工布洒水养护方式不能全覆盖顶面每个角落，特别边角位置，顶面宜采用蓄水养护，可消除松顶通病。

⑤拆模和养护：混凝土拆模时间不宜小于2d,2 d内混凝土产生大量热量，混凝土水化不完全，拆模过早对混凝土裂缝控制及色差控制不利。

拆模后宜采用带膜土工布养护14 d，可在绒面上润湿，但不宜形成流挂。

3）模板、脱模剂工艺
维萨木模板和梅沙木模板对比，梅沙木模板在使用过程中混凝土温度较高时会出现大量小水泡，反衬在混凝土面上。

本工程清水混凝土宜选用维萨木模板，模板止浆宜选用海绵条，并在边角打上玻璃胶，不应使用双面胶进行止浆。

4）装饰缝设置
装饰条与模板板面间打玻璃胶的止浆效果较好，无漏浆现象，模型的装饰缝平直，轮廓分明。

小模型装饰条较短，安装时不会发生弯曲，正式施工墙体装饰条较长，木条容易发生弯曲，安装时需通过弹性控制装饰条的平直度。

3 第2阶段：实体构件模拟试验
3.1 模型试验设计及开展
在木模板中浇筑墙体模型T11和在钢模板中浇筑立柱模型T12，根据第1阶
段清水混凝土施工工艺模拟验证实体构件实施效果。

模型T11尺寸设计为长×宽
×高=22 m×0.6 m×2.44 m，模型T12尺寸设计为直径×高=φ2 m×2 m。

墙体
模型和立柱模型混凝土等级分别为C45和C50，配合比选择三掺矿粉、粉煤灰和
硅粉，2个模型均采用油性脱模剂，养护完成后均采用日本菊水化工保护剂进行
表面保护。

3.2 结果分析
1）混凝土配制
清水混凝土墙柱构件试验结果见图3。

清水混凝土状态见图3(a），经测试，三掺矿粉、粉煤灰和硅粉的清水混凝土坍落度为190～210 mm，扩展度为420～480 mm，含气量为2.0%，清水混凝土和易性好。

2）钢模板的使用
钢模板的使用不会影响清水混凝土色泽，经加强振捣混凝土气泡排除效果良好，钢模板浇筑混凝土外观质量能满足清水混凝土要求，ADD油性脱模剂在钢模
板中使用，可有效防止钢模板生锈，混凝土脱模效果良好，无锈迹或污迹发生。

3）保护剂的选择
采用日本菊水化工保护剂，其基层采用水泥基无机粉质修补材料，与日本
SKK和旭硝子采用色浆不同，附着力和防褪色明显加强，菊水化工保护剂对混凝
土的色泽影响小，因此保护剂优选菊水化工。

4 第3阶段：清水混凝土典型施工
2.4.1 立柱概况
立柱强度等级为C50，位于两河站非清水区，22轴负1层框架柱，编号KZ1-4，立柱配筋见。

立柱长×宽×高=2 m×0.7 m×5.0 m，立柱高而空间狭小，100
mm或150 mm的配筋间距影响了混凝土的下料和振捣，采用第1阶段和第2阶段
总结的清水混凝土施工工艺进行模板拼装、混凝土浇筑、性能测试、拆模、养护
及保护剂涂刷，总结典型施工效果。

4.2 典型施工
清水混凝土立柱典型施工效果如图5所示，立柱线条平直、平整，禅缝、装
饰缝均顺直，各拼缝位置无严重漏浆现象；混凝土色泽均匀，气泡少，禅缝和明
缝交圈，表面无裂缝产生；涂刷保护剂后混凝土面憎水效果明显，色泽变化不大。

通过典型施工形成清水混凝土的成套施工质量控制工艺，并进行了现场验证，可
用于正式施工。

结语
轨道交通清水混凝土应用尚处于起步阶段，施工质量控制技术尚不成熟，然
而轨道交通对工程品质的要求愈加提高，故针对轨道交通清水混凝土施工质量控
制技术研究具有重要意义。

参考文献：
[1] 张敏. 轨道交通工程建设中的清水混凝土施工要点[J]. 工程机械与维修,2023(2):249-251.
[2] 崔鑫,李俞凛,卢晓波,等. 轨道交通工程中清水混凝土生产质量控制技
术[J]. 施工技术,2017,46(20):112-115,129.。