清水混凝土窗套的一体化施工

李克领

广西建工集团第三建筑工程有限责任公司 广西 柳州 545002

清水混凝土属于建筑业十项新技术中重点推广的新技术体系，国内近年来在清水混凝土建筑方面发展较快。清水混凝土建筑以其固有的厚重、大气、耐久性等特点[1-2]，逐渐为人们所接受，清水混凝土建筑施工强调“点、线、界、面”的要求。清水混凝土构件中最有表现力的是层次富于变化的外墙，而外墙上的窗套又是线条变化最集中的部位，清水混凝土窗套为了满足光线及造型的要求，设计成喇叭口式窗套，施工难度大，施工质量不易控制。本文对窗套施工技术攻关进行总结，采用一体化整体成形的施工方法，完成效果良好，施工质量符合清水混凝土验收规范的要求，可操作性非常强。

1 施工方案

在施工准备阶段，对窗套的造型、尺寸、定位点等进行放样，放样的内容包括模板的加工尺寸、拼接以及加固体参数的确定等，再根据放样加工模板并配置加固体系的构、配件。在实施过程中，按照设定的顺序，先支设窗套部位外墙外侧的模板，再绑扎钢筋，隐蔽验收合格后封闭外墙内侧、内墙外侧模板及窗套底部的模板，最后安装窗套内部的模板。窗套内部模板又分为直接成形模板和过渡辅助模板，先安装直接成形模板，再根据直接成形模板之间相对位置的关系安装过渡辅助模板。窗套模板安装完成后即可安装内墙内侧模板，形成整个窗套模板体系，并根据窗套构件转折的实际情况留设浇筑口，最后使用新型模板体系进行加固，形成一体化造型窗套模板体系。模板体系安装完成后，根据设定的浇筑顺序浇筑混凝土，最终一次成形清水混凝土窗套，整个施工过程严格按照清水混凝土施工工艺的要求进行。

2 施工工艺及要点

2.1 施工工艺流程

整体流程：定位放样→模板加工（同时配置模板加固体系构、配件）→外墙外侧模板、内墙内侧模板安装→钢筋绑扎→窗套内部模板安装→隐蔽验收→外墙内侧、内墙外侧及窗套外部模板→加固模板→按照设定顺序浇筑混凝土→模板拆除。

由于窗套部位为双墙结构，模板数量较多且间距较小，包括外墙内外两侧的模板、内墙内外两侧的模板、窗套外部的模板、窗套内部的模板，模板体系比较复杂，其安装的流程为：外墙外侧模板及内墙内侧模板安装→窗套内部模板安装（包括直接成形模板和辅助过渡模板）→外墙内侧、内墙外侧及窗套底部模板安装。

2.2 操作要点

2.2.1 定位放样

为保证模板加工安装的精度，在施工前先对窗套进行放样，放样的内容包括定位点的坐标、模板的尺寸、模板拼接的角度、加固点的布置位置等，这些信息是否准确，将直接决定加工出来的模板能否顺利安装到位。

施工中按照Rhinoceros 5（犀牛）软件和Sketch Up 2014软件制作的三维模型图进行分解拆割划分，采用CAD软件进行放样，放样的结果以立体图截图的形式表示。考虑到施工操作需要，将每一小块三维模型，转换成模板排布CAD图、螺栓孔排布CAD图，由于对拉螺栓孔按墙边斜边线排布，每块模板上的对拉螺栓孔都是无规律分布的，所以对每块模板上的对拉螺栓孔都要定位。

2.2.2 模板加工和配置模板加固体系配件

1）通过性能和经济性的对比可知，模板采用仿维萨板，该板材表面采用优质的涂料覆膜，吸水性小，板材密实、加工性能好，可根据需要对断面进行切割处理，打孔成形准确，无毛刺现象，也不会出现扩孔现象。模板加工采用大型45°精密台锯，保证模板加工的精度，并对相交部位的模板根据相交角度的大小进行倒角处理，确保模板拼接严密。

2）配置模板加固体系组件。为了保证模板加固体系的整体刚度，同时适应非直角转角部位模板的加固，采用新型的模板加固体系，使用专用的C形内楞和组合钢外楞，C形内楞可以与模板严密拼合，组合外楞可以与内楞很好地协同工作。对于容易出现高低差的模板拼缝部位，采用镀锌导轨片拼接，确保清水混凝土成形的平整度。内外模板使用新型三段式对拉螺栓加固，对拉螺栓结合专用的预埋套管，确保螺栓孔部位成形美观。对于非直角转角部位的侧模加固，采用配套的钩头螺杆加固，钩头螺杆的钩头可以穿过组合钢外楞的方形孔，将非直角交界的组合钢外楞加固在一起，确保转角部位模板的整体刚度。

2.2.3 窗套部位模板的安装

窗套部位为双墙结构，操作空间偏小，施工中应严格按照设定的安装顺序安装模板。具体的安装顺序：外墙外侧模板和内墙内侧模板→窗套内部模板→外墙内侧、内墙外侧及窗套底部模板。

1）外墙外侧的模板一般作为基准安装模板先安装到位，并在上面弹出窗套外口的边线，并以此作为窗套外部及内部模板安装的依据。内墙内侧的模板同步安装，安装完成后同样作为窗套内收口或者内开口模板安装的依据。

2）按照外墙面板上弹出的窗套模板的内边线安装窗套内模，窗套内模直接决定窗套的成形尺寸和成形的质量，窗套四周的模板采用倒角拼接处理，确保相邻模板之间不发生错位现象。阴角部位采用定型阴角模，阴角模和模板分别与明缝条搭接，明缝条用螺栓拉接在模板和角模的边框上，以达到调节缝的目的；阳角部位的模板相互搭接，并用模板夹具夹紧；阴角部位用覆膜多层板和按45°斜口加工成的阴角模板；为防止水泥砂浆从阳角接缝处渗出，一侧的模板端与另一侧模板面的结合处需贴上密封条，以防漏浆。窗套内模按照成形作用分为直接成形模板和过渡辅助模板。直接成形模板合模形成窗套内部空间轮廓，直接与混凝土接触，最终塑造出尺寸规整的窗套结构，其安装精度要求较高，是窗套模板安装的关键环节。过渡辅助模板则固定在直接成形模板的内部，其作用是支撑不同转折面，在不同转折面之间形成稳定体系，确保窗套内模在混凝土浇筑过程中不发生变形。过渡辅助模板与直接成形模板在转折线处拼接，过渡辅助模板也相互形成稳定体系，并固定在大尺寸、稳定性好的外墙外侧模板或者内墙内侧模板上，与直接成形模板共同组成空间稳定体系。

3）外墙内侧、内墙外侧及窗套外部模板：这部分模板位于外墙和内墙之间，同时也是窗套外侧模板，这部分模板安装操作空间较小，模板尺寸比较小，安装和固定难度较大。安装施工中一般是将窗套外部的模板与外墙内侧和内墙外侧的模板结合在一起安装，将外墙内侧、内墙外侧和窗套外部的模板先组合成一个模板组件，考虑到窗套部位外墙和内墙之间的间距一般较小，窗套外侧的模板尺寸较小，施工中将组装成的模板组件按照外墙内侧模板以及内墙外侧模板的要求予以固定，最终形成窗套外部的模板。

4）在模板拼接过程中，应根据窗套造型的不同预留适当的浇筑口，浇筑口一般留设在邻近结构转折处不显眼的地方，便于后期处理，对观感不会造成大的影响。

2.2.4 窗套模板体系的加固

由于窗套有一定的倾斜角度，模板安装定位较难，施工中在构件四周一定的范围外搭设架体，作为模板定位的依据，定位完成后与模板加固体系连成一体，增强模板体系的整体稳定性。

清水混凝土窗套成形要求较高，钢筋及预埋件安装完毕后要进行全数检查，如果采用常规的合模方法，在加固过程中很容易出现钢筋偏位导致保护层得不到保证、预埋件位移等情况。为防止类似情况的发生，需要明确模板安装加固的顺序，原则上是“先清水后非清水、先重要后次要”，先安装要保证造型和质量的一侧模板，该侧模板安装稳固后，检查模板和钢筋的相对位置以及对拉螺栓套筒的有效性后，方可安装另外一侧的模板。对于窗套部位外墙、内墙、窗台板等单个构件的模板和整个模板体系的关系，一般是先加固细部，按照单个构件单个加固，再统一加固成整体。

清水混凝土窗套构件尺寸变化大，且不是规则的直上直下的结构，我们充分利用外楞为多孔组合钢板的特点，转角部位结合钩头螺杆的使用，确保转角模板加固的牢固。对于规则的直角转角小截面墙柱，则采用定型的L形外楞，既能确保加固模板尺寸的准确性，又能提高模板加固的工作效率。

2.2.5 混凝土浇筑成形及保养

为保证混凝土良好的工作性能，经过多次的对比和试验，施工中采用自密实混凝土，并对混凝土的配合比进行检验，确保混凝土能较好地充满模板。同时，为了减少混凝土表面的气泡，对自密实混凝土采用小型振动棒进行适当的振捣，确保在减少气泡的同时不造成混凝土的分层，通过试验确定合理的振捣时间，确定后作为技术交底的一项内容向混凝土浇筑工人进行交底，避免出现少振或过振的现象。

为保证清水混凝土的养护效果，同时做到成品保护，施工中采用毛毡包裹混凝土表面，然后喷水养护，养护周期不少于14 d，对于外露的棱角和线条采用钉木条的方式进行保护。

考虑到构件尺寸偏小且转折较多，选择合适的脱模剂非常重要，脱模剂应满足混凝土表面质量的要求，且容易脱模，涂刷方便，易干燥和便于用后清理；不引起混凝土表面起粉和产生气泡，不改变混凝土表面的本色，且不在硬化混凝土表面留下污斑和色差，同时不污染模板。经过样板制作阶段的反复试验，确定选用聚氨酯脱模剂（图1、图2）。

图1 成形后清水混凝土窗套视角1

图2 成形后清水混凝土窗套视角2

3 施工质量控制

1）由于窗套结构是异形的清水混凝土构件，尺寸精度要求高，放样应严格按照设计图纸提供的定位点和尺寸信息进行放样，为模板加工提供准确的数据。

2）模板进场后逐块验收，质量稍有瑕疵的模板用于非重要部位，窗套外墙外侧模板、内墙内侧模板和窗套内部直接成形的模板必须是经过严格验收后的模板，确保清水混凝土表面的成形质量。

3）考虑到窗套部位喇叭口窗台板转折随意，与内外墙的交界角度也比较随意，加工好的模板板块应根据和相邻板块的交界关系进行倒角处理 ，以保证模板拼接成形角度准确。

4）严格按照设定的位置对模板进行打孔处理，打孔采用精密台锯进行，发现与混凝土直接接触一侧打孔周边有破损，应及时更换，避免在对拉螺栓部位出现质量缺陷。

5）作为定位参照和加固支撑的外部支架应保持稳定，支架底部应进行硬化处理，为清水混凝土窗套的定位和模板加工提供良好的外部条件。

6）模板加固严格按照设定顺序进行，局部加固完成后应先验收，合格后方可进行下一步的加固工作，防止由于细部加固不到位而在整体加固过程中出现移位、松动等质量问题。

7）在窗套部位外侧模板合模前应进行全数隐蔽验收，包括钢筋保护层垫块、预埋件、对拉螺杆套管及堵头安装等，防止清水混凝土表面出现质量缺陷。

8）按照设定的浇筑顺序浇筑混凝土，并对混凝土进行适当的振捣，按照试验确定的时间进行振捣，既要确保模板充满混凝土，又要保证不出现过振而使得混凝土出现离析。

9）拆模过程要细心，不能强拆硬撬，防止边角崩角，并及时对阳角钉木条进行保护，拆模后表面覆盖棉毡淋水养护。

4 结语

镶嵌于清水混凝土建筑外墙的窗套是线条和转折面的交界点，成形的质量直接决定了建筑的立面效果，我们施工的形状各异的清水混凝土窗套中，最大面积12 m2，最小面积不到2 m2，且分为“外大内小”和“内大外小”2种形式，总计施工窗套面积逾1 500 m2、逾200个窗套均达到清水混凝土质量验收的标准，施工完成效果较好。

该技术是在清水混凝土施工技术的基础上产生的，延续了清水混凝土施工严谨性的一贯要求，体现了施工精细化的标准，整个施工过程中的每个环节都有相应的检查要求，对质量有较好的保证，费用也相对经济，值得在同类工程中研究和推广。