预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产工法

1/11预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产工法苏群山、蒋德奎、张记山、汪世林、焦红兵、张永举、杨路成、邓超杰、陈玉振、贾兆利、董新红、吴远超、王腾飞、赵运会、马志红1前言随着国家装配式建筑的不断发展，清水混凝土以其质朴、清雅的特点引领建筑艺术风格，而木纹饰面风格更受广大人员青睐，推广和应用木纹饰面清水混凝土不仅有利于提高装配式混凝土施工水平，更有利于企业自身学习，也可以更好的推进装配式建筑发展。河南第二建设集团有限公司针对预制木纹混凝土墙板生产成立了“预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产”课题组。对预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产的关键技术进行攻关，形成了预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产工法。工法的关键技术通过了河南省科学技术信息研究院查新。目前本工法已在陕西府谷清水川煤电一体化项目电厂二期（2×1000MW）烟囱加高改造工程中成功应用，并获得业主、监理的高度认可。2工法特点1、木纹混凝土饰面模板选用耐腐蚀、仿真精细度高的硅胶模具，更好的满足木纹排版规律整齐，拼缝处统一，凹凸纹理清晰，尺寸准确的要求。2、预制墙板模具选用强度高、周转次数多的钢模具，保证预制构件尺寸准确，使用前将与混凝土接触的钢模面用稀料清洗，避免污染混凝土面。3、混凝土要求设计合理的配合比，严格控制同种同批次的原材料，混凝土拌合物性能满足强度、耐久性、和易性要求，且避免有气泡、黑斑、裂纹等饰面效果。4、选用脱模效果好的水性脱模剂，有效地消除混凝土表面的色差，保证其饰面颜色一致，木纹肌理效果好。5、预制木纹饰面清水混凝土墙板在工厂统一加工制作，严格控制生产每一环节，保证质量。进行统一标准化生产，提高现场安装效率。6、预制围墙栏板采用木纹饰面清水混凝土，观感效果极好，同时取消现场抹灰贴砖工作，减少材料的浪费，并提高施工工期。3适用范围本工法主要适用于建筑物、构筑物结构表面有清水混凝土木纹饰面要求的预2/11制装配式工程。4工艺原理4.1模具4.2木纹饰面清水混凝土的原材料、施工工艺等方面提出系列措施，达到木纹饰面清水混凝土的质量标准5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.1.1预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产工艺3/11图5.1.1预制装配式木纹饰面清水混凝土墙板生产工艺模具固定预制构件生产图模具设计钢筋放样钢筋检测模具制作钢筋绑扎制作混凝土原材选取模具清理涂刷脱模剂安装预埋吊点钢筋入模隐蔽验收浇筑混凝土试块取样混凝土配合比设计试块养护浇筑混凝土模台振动构件养护构件脱模强度试验构件标识入库硅胶模具组拼钢模具组装4/115.2主要施工操作要点5.2.1模具设计预制围墙栏板边模采用钢模具制作，底模利用硅胶模具的拓印性制作木纹饰面，因预制围墙栏板的非标准化设计，本公司进行自行设计了一种由单元体组成系列模数化的不同预制仿木纹混凝土硅胶模具。根据模数设计原理，研究木纹模板的系列化规格，将木纹模板设计成符合模数变化的单元体，在预制围墙栏板规格中经单元体尺寸最大排布，减少单元体拼装次数的原则，实现系列化木纹模板在设计的标准栏板生产中达到通用性的效果。将模板单元体内的单个木纹（单元格）尺寸确定为100mm×300mm、200mm×300mm两种规格，100mm×300mm单元格通过竖向尺寸基本模数3M和水平尺寸基本模数1M进行系列化设计，200mm×300mm单元格通过竖向尺寸基本模数3M和水平尺寸基本模数2M进行系列化设计，两种规格的单元体尺寸均可达到统一。5.2.2模具清理1）与混凝土面接触的钢模具采用稀料清洗，消除与混凝土面接触的物质，以防污染。2）清理底模与侧模接合处的混凝土和密封条，防止杂物进入模具和密封条脱落。3）采用洁净的抹布对底模进行整体的擦拭，抹布应保持清洁，不得掉毛，不得含有灰尘，擦完以后需要保持清洁，不得堆放杂物，不得踩踏。5.2.3涂刷脱模剂1）脱模剂应涂抹均匀（一遍），不得漏刷或积存，表面不得呈现厚度，严禁滴洒，污染钢筋；涂刷所用的脱模剂与水的兑制比例需根据制作构件时的温度进行调整；2）涂抹完成以后应及时拼装。5.2.4模具组装应符合下列规定1）移动式模台宜采用自动划线机，精准定位；2）在模具底模和侧模的接缝处贴好密封条，后安装两端模具，在模具安装过程中密封条应完整。模具与底模紧固，靠近模台边的侧模螺栓固定，左右侧模宜采用磁盒固定；3)安装模具时，钢筋保护层应符合设计要求，骨架尺寸不合适时可适当调整。模具安装尺寸允许偏差及检验方法应符合表4.1（《装配式混凝土构件制作与验收技术规程》DBJ41/T155-2016）规定。5/115.2.5混凝土制作1）原材料（1）水泥。首选硅酸盐水泥，其质量必须符合现行国家标准GB175《通用硅酸盐水泥》等的规定；要求确定生产厂商、定强度等级、定批号，最好能做到同一熟料。不宜使用袋装水泥，宜使用含碱量不大于0.6%的低碱水泥。（2）粗骨料（碎石）。选用强度高、5～25mm粒径、连续级配好、同颜色、含泥量不大于0.8%和不带杂物的碎石，要求定产地、定规格、定颜色。（3）细骨料（砂子）。选用中粗砂，细度模数宜2.5～3.3，含泥量不大于2%，不得单独使用粗砂或细砂，不得含有杂物，要求定产地、定砂子细度模数、定颜色。（4）粉煤灰。掺入粉煤灰可改善混凝土的流动性和后期强度，宜选用细度按《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ146-90)规定Ⅱ级粉煤灰以上的产品，要求定供应厂商、定细度，且不得含有任何杂物。（5）外加剂。宜选用聚羧酸系高性能减水剂，其质量应满足国家现行标准ＪＧ／Ｔ２２３《聚羧酸系高性能减水剂》。要求定厂商、定品牌、定掺量。（6）混凝土拌合用水和养护用水应无色无味，并应符合国家现行标准JGJ63《混凝土用水标准》的规定。对首批进场的原材料复试合格后，应立即进行封样，以后进场的每批来料均与封样进行对比，发现有明显色差的不得使用。2）配合比设计（1）清水混凝土应按国家现行标准JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》的有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计；对有特殊要求或需要掺加其它材料的清水混凝土构件，其混凝土配合比设计尚应符合国家现行有关标准的规定和设计要求。（2）混凝土坍落度不大于160mm，偏差控制在±10之内。（3）混凝土的配合比应最终通过样板构件确认。（4）首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，其工作性应满足设计配合比的要求。开始生产时至少留置一组标准养护试件，作为验证配合比的依据。(5)混凝土中氯化物和碱总含量应符合现行国家标准GB50010《混凝土结构设计规范》和GB/T50476《混凝土结构耐久性设计规范》的规定。混凝土硬化后表面不应出现析霜或返潮现象。3）清水混凝土（1）清水混凝土生产过程中，严格按试验确定的配合比投料，不得带任何随意性，并严格控制水灰比和搅拌时间，随气候变化随时抽验砂子、碎石的6/11含水率，及时调整用水量。（2）清水混凝土搅拌时间宜比普通混凝土延长20～30s。（3）同一视角范围内所用清水混凝土拌合物的制备环境、技术参数应一致。（4）制备成的清水混凝土拌合物工作性能应稳定，且无泌水离析现象，90min内坍落度损失值宜小于30mm。（5）清水混凝土拌合物从搅拌结束到入模前不超过90min，严禁添加配合比以外的水和外加剂。（6）混凝土浇筑入模时的温度不宜低于10℃，模板表面与混凝土温度之差不宜大于20℃。（7）浇筑混凝土按样板构件试验确定的方法和工艺进行；混凝土振捣不得漏振和过振。可采用二次振捣法，以减少表面气泡，即第一次在混凝土浇筑时振捣，第二次待混凝土静置一段时间再振捣。（9）混凝土拆模后立即养护，对同一视角范围内清水混凝土采用相同的养护措施，当采用蒸汽养护时，预养护不应少于1.5ｈ，升温速率不宜超过15℃／ｈ，降温速率不宜超过15℃／ｈ，恒温最高温度不宜超过55℃。（10）尽管已采取了各种措施，但拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏浆和混凝土本身的含气量较大，其表面局部可能会产生一些小的气泡、孔眼和离析等缺陷。拆模后应即清除表面浮浆和松动的砂子，采用相同品种、相同强度等级的水泥拌制成水泥浆体，修复和批嵌缺陷部位，待水泥浆体硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁，并用水养护一段时间。最后遗留的色差在清水混凝土进行表面透明保护涂料施工时由专业涂装工程公司调整完成。6材料与设备主要施工机具表6.1序号名称规格型号数量用途及备注1交直流电焊机BX3-300-210台钢结构焊接2二氧化碳保护焊机MIG-5004台钢结构焊接7/113卷扬机JM5/5t1台提升构件4卷扬机JM10/10t1台提升构件5手拉葫芦3t/5t/10t若干钢结构安装施工6氩弧焊机YC-300WX4台钢结构安装施工7钢内筒运输拖车10m*8m1辆钢内筒安装8汽车吊QY25A/25t1辆全程9三辊卷板机W11-20×2500A1台新钢内筒制作10液压提升装置LSD—2000C1套新钢内筒安装11等离子切割机CUT-601台钢材切割12钢丝绳Ф13～36若干卷扬机使用13吊篮ZLP8001套人员上下14钢绞索Ф15.24700米液压提升用25碳弧气刨1台基板焊缝清根7质量控制7.1执行的标准、规范和检验方法《烟囱设计规范》GB50051-2013《电力建设施工质量验收及评定规程第1部分：土建工程》DL5210.1-2012《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2011《钛及钛合金牌号和化学成分》GB/T3620.1-2007《钛及钛合金板材》GB/T3621-2007《钛-钢复合板》GB/T8547-2006《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》GB/T13149-2009《钛及钛合金加工产品超声波探伤方法》GB/T5193-2007《钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存》GB/T8180-2007《钛、钛及钛合金化学分析方法》GB/T4698.2-20117.2允许偏差项目控制混凝土外筒加高改造质量标准表7.2.1序号检验项目质量标准单位检验方法1钢筋焊接接头位置接头应相互错开，同一连接区段内钢筋接头的根数不应多于钢筋总数的50%mm观察2插筋长度+30～0mm尺量3筒壁厚度偏差±20mm尺量4任何截面上的半径±25mm尺量8/115中心线垂直偏差30mm尺量预制构件模具尺寸允许偏差及检验方法表7.2.1项目检验项目允许偏差（mm）检验方法1长度≤6m1，-2钢尺测量平行构件高度方向，取其中偏差绝对值较大处6m且≤12m2，-412m3，-52宽度、厚度墙板1，-2钢尺测量两端或中部，取其中偏差绝对值较大处3其他构件2，-44底模表面平整度2用2m靠尺和塞尺量5对角线差3钢尺量纵、横两个方向对角线，取偏差绝对值较大处6侧向弯曲L/1500且≤5拉线，钢尺量测侧向弯曲最大处7扭翘L/1500对角拉线测量交点间距离值的两倍8端模与侧模高低差1钢尺检查9组装缝隙1用塞片或塞尺量测，取最大值注：L为模具与混凝土接触面中最长边的尺寸。钢筋网片和安装位置允许偏差及检验方法项次检验项目允许偏差（mm）检验方法1绑扎钢筋网片长、宽±10钢尺检查网眼尺寸±20钢尺连续三挡，取最大值2焊接钢筋网片长、宽±5钢尺检查网眼尺寸±10钢尺连续三挡，取最大值对角线差5钢尺量纵、横两个方向对角线，取偏差绝对值较大处3绑扎钢筋、竖向钢筋间距±10钢尺量两端、中间各一点取最大值4主筋排距±55起弯点位移15钢尺检查6端头不齐57外露长度+5，09/118保护层±37.3质量保证措施7.3.1钛钢复合板、钛贴条、钢结构、油漆、钢筋、商品混凝土等所有材料选用正规厂家产品，质量达到国家标准的优质等级，有出厂合格证。其中钛钢复合板、钛贴条和钛焊丝选用国内知名品牌厂家生产的材料，并提供材质证明文件，配合甲方按照规范进行进场复检；7.3.2构件安装应保证图纸尺寸、位置正确，焊接连接牢固，钢内筒及其他构件的水平度和相对标高及其他相对尺寸；7.3.3外筒模板拆除后及时封堵对拉螺栓孔，采用水泥砂浆进行封堵，颜色与混凝土外观色泽基本保持一致，螺栓孔内全部用砂浆封堵。7.3.4在吊移钛钢复合板时，要对内侧钛板复合层用