清水混凝土在公路工程上的应用

清水混凝土在公路工程上的应用

卢华诚

四川省交通勘察设计研究院有限公司。

中国公路的历史源远流长，从古代的官马大道，到现在的高速公路，无不深刻印证着新中国的公路建设的发展历程。同时随着我国公路建设水平的提高，从最开始的仅仅关注质量到现在逐渐重视其外观历经了一个漫长的变化过程。

人们对混凝土材料的关注逐渐从作为一种结构材料本身转移到材料本身所拥有的质感上来，而清水混凝土技术便变应运而生。通过清水混凝土技术能反应出混凝土材料最本质，最原始的特点，保证其最原始的色彩，是对工程建设水平的一种极好诠释。

20世纪20年代，清水混凝土开始广泛应用于工程建设领域。较为著名的是耶鲁大学英国艺术馆，纽约肯尼迪国际机场环球航空大楼、华盛顿达拉斯国际机场候机大楼等。到20世纪6O年代，越来越多的清水混凝土出现在欧洲，北美州等发达国家。清水混凝土于20世纪70是年代引入国内，但由于当时技术经济方面的限制，其发展几乎处于停滞状态。直至90年代中期，北京市设立了“结构长城杯工程”奖，通过这个奖项来推广清水混凝土施工技术，使得清水混凝土重获发展。随之而来的诸如海南三亚机场、首都机场、上海浦东国际机场航站楼等大型建筑都采用了清水混凝土施工。

而现阶段我国清水混凝土的应用已经不仅仅局限于建筑工程，在公路桥梁建设当中也大面积使用。在涵洞，桥梁，挡墙等一些结构上面使用清水混凝土能大大提高整个公路建设的混凝土外观质量，改善公路整体形象，也标志着我国清水混凝土发展到了一个新的台阶。

一、清水混凝土的概念

清水混凝土是一次成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然色作为饰面的混凝土工程。它不同一般混凝土，表面非常光滑，棱角分明，在阳光的照射下通透明亮，无任何装饰，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，直接作为外装饰面。

图1.1 川东某高速公路桥梁墩柱清水混凝土使用效果

清水混凝土当中又分为普通清水混凝土、饰面清水混凝土、装饰清水混凝土等，而主要区别在于普通清水混凝土为直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土，饰面清水混凝土为表面颜色基本一致，由有规律排列的对拉螺栓孔眼、明缝等组合形成的混凝土结构、以自然质感为饰面效果的清水混凝土，公路工程当中则主要以该种形式为主。而装饰清水混凝土则是指表面形成装饰图案、镶嵌装饰片或彩色的清水混凝土。本文所指清水混凝土主要为饰面清水混凝土。

二、清水混凝土施工技术

清水混凝土施工基本分为以下步骤：钢筋绑扎及验收→模板处理，架设，刷脱模剂以及验收→混凝土材料搅拌，运输，浇筑→混凝土成品养护→混凝土表面涂透明保护剂。

1、清水混凝土浇筑

浇筑前现场技术人员应做好计划和前后场协调准备工作。拌合站必须严格控制好预拌混凝土的质量,保证混凝土性能的均一性。施工现场混凝土必须连续浇筑,施工缝须留设在明缝处,避免因产生施工冷缝而影响混凝土的观感质量。作业人员在操作的过程中严格控制混凝土振捣时间,以混凝土表面呈现均匀的水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡已上冒时为止，做到深插慢捣。为减少混凝土表面气泡,宜采用二次振捣工艺,第一次在混凝土浇筑入模振捣,第二次在第二层混凝土浇筑前再进行,顶层混凝土一般在0.5h后进行二次振捣。

2、清水混凝土的养护

混凝土在同条件下的试件强度达到3MPa (冬期不小于4MPa)时拆模。拆模后应及时养护,并指派专人负责，以减少混凝土表面出现色差、收缩裂缝等现象。清水混凝土常采取覆盖塑料薄膜或阻燃草帘并与洒水养护相结合的方法,拆模前和养护过程中均应经常洒水保持湿润,养护时间不少于7d。冬期施工时若不能洒水养护,可采用涂刷养护剂与塑料薄膜、阻燃草帘相结合的养护方法,养护时间不少于14d。

图2.2.1 川东某高速公路清水混凝土养护现场

3、清水混凝土的成品保护

施工完成后, 可在清水混凝土表面涂刷一种高耐久性的且在常温下固化的氟树脂涂料,以形成透明保护膜,它可使表面质感及颜色均匀, 从而起到增强混凝土耐久性并保持混凝土自然纹理和质感的作用。

三、清水混凝土应用中的几点思考

现阶段随着清水混凝土在公路桥梁工程中的逐渐应用，随之而来的也暴露了不少的问题。

首先，清水混凝土这项技术在国外已经较为成熟，而在我们国内现阶使用主要集中在房建大型项目之上，而在路桥工程当中使用并不十分广泛。所以业主在决定是否使用清水混凝土时往往缺乏决心，亦或者容易半途而废。这是由于清水混凝土在造价方面要比普通混凝土要高所导致的。另一方面，业主认为由于路桥工程地理位置的特殊性，清水混凝土所起的装饰作用相比于房建工程或者市政工程其意义并不明显。而且路桥工程中使用清水混凝土的部位局限于桥梁墩柱，系梁，涵洞，挡墙等结构物中，在全线的工程中不宜全部推广。另外，随着现在BOT项目的增多，业主往往对工期极为重视，清水混凝土在施工准备阶段比起普通混凝土要更加复杂，整个施工周期要相对拉长，这也是阻碍清水砼大面积推广使用的一大因素。

对于施工单位而言，使用清水混凝土意味着需要投入更多的人力物力，要一个更加完善的项目管理体系。对于清水混凝土工程的实施，最重要的就是需要一个良好的管理体系，从安排施工准备，项目管理，监督检查每一个环节都需要良好的配合，环环相扣。施工单位往往并不重视这些问题，导致清水混凝土实施有困难。同时，清水混凝土在实施的过程中有着严格的要求，包括对材料，模板，模板漆等都有着严格的标准。工人在操作的过程中容易出现差错，导致清水混凝土效果出现偏差，从而导致返工，降低了施工单位的参与的积极性。而且清水混凝土在后期施工过程当中将会投入更多的精力。例如在盖梁的施工当中要严格控制好模板拼缝这些细小环节，在浇筑混凝土的过程中如果出现漏浆等现象将会严重污染已经成型的清水混凝土墩柱，无论后期如何修补，都将使整个清水效果大打折扣。

清水混凝土工程虽然在国外实施比较广泛，应用时间也相对较长，相应的各种技术规范也比较成熟。相比于国内的清水混凝土起步较晚，至今没有一个国家统一的施工质量标准和质量检验标准。尤其是公路桥梁工程中对几乎没有对清水混凝土技术的相关质量标准。现阶段清水混凝土施工及验收标准是在参照国外标准的同时再根据我国自己普通结构混凝土验收标准的基础上根据经验而成。所以相关制度的缺失也是清水混凝土发展的一个阻碍。

虽然清水混凝土在推广使用的过程中有着相当的困难，但我认为清水混凝土的实施任然有他的必要性。现阶段路桥工程中混凝土工程质量层次不齐，特别是对于外观质量很多施工单位并不重视，普遍存在可以通过后期修补抹灰等方式来弥补的依赖思想。通过清水混凝土的实施可以极大的提高混凝土工程一次到位的工程质量，在施工的过程中也能极大的提高施工单位的施工水平与协调管理能力，对于路桥工程施工技术整体水平能有一定的相当的提升。

相信随着时间的推移，清水混凝土各项规章制度会更加完善，清水混凝土施工技术会更加成熟，而这项技术也会越来越得到重视，在我国以后的工程建设当中必将会有一个更大的发展。