竹纹清水混凝土模板设计及施工技术研究

竹纹清水混凝土模板设计及施工技术研究

肖磊

上海建工一建集团有限公司，上海，200120

摘要：清水混凝土因为其特有的艺术及装饰效果得到设计师及业主的推崇，但其施工要求高，尤其是具有特殊纹理的清水混凝土造型，采用常规工艺往往施工痕迹明显，整体的纹理呈现效果不佳。该文以四川成都崃州烈酒文化体验中心项目为例，针对竹纹清水混凝土模板的特点、设计原则以及施工方法进行了对比研究。通过设计模板排列方式、深化加固体系、改善施工工艺，将竹纹纹理与混凝土的特性相结合，实现了模板表面呈现出独具特色的竹节纹理，为建筑表面增添了一种自然、优雅的美感。

关键词：竹纹纹理；清水混凝土；模板设计

0 前言

随着社会经济的快速发展，人们对建筑外观成型要求也越来越高。传统的混凝土表面常常呈现出平整、光滑的特点，缺乏丰富的纹理和装饰效果，而清水混凝土以其本身的颜色和成型质感得到了广泛应用[1]。目前清水混凝土模板在纹理的呈现效果上还存在缺陷，整体的呈现效果不佳，施工痕迹较明显，难以满足建筑设计师和业主对纹理独特性和艺术性的追求[2]。因此，如何设计一种满足混凝土表观竹纹纹理要求的清水混凝土模板成为当前的研究热点[3]。

通过深入研究竹纹清水混凝土模板的设计及施工技术，不仅有助于提高清水混凝土模板的装饰效果，还能够探索一种结合自然纹理与建筑材料的新型设计方法。本文依托成都崃州烈酒文化体验中心项目，探索竹纹清水混凝土模板的实际应用，评估其在建筑领域中的潜在价值，为相关研究和实践提供一定的指导和参考。

1 工程概况

崃州烈酒文化体验中心位于邛崃市临邛工业园区内，工程总用地面积：151647.31m²，总建筑面积：31292.69m²，项目由游客接待中心、体验中心、创意工坊组团、配套用房等组成。

本工程是以村落原有地形及乔木为基础，新建而成的传统结合现代风格的园林式酒文化体验中心。为丰富园林风格的艺术表达形式，在多处建筑外墙部位进行了局部墙体延伸，延伸处的墙体采用小竹模肌理清水混凝土做法，该部分墙体高度为3.6m，最长边达到25.1m。

不同于普通项目的清水混凝土，本工程需在清水混凝土的基础上高要求的表达出竹纹艺术肌理，需要降低影响竹纹肌理的施工痕迹，以达到自然雅致，浑然一体的效果，以下为本工程需要解决几个重难点：

1. 艺术性较高，如何将竹纹的肌理尽可能的表达清晰
2. 墙体较高（高度3.6m），竖直方向上需要分段支模，如何保证竖直方向每段模板的竹纹连贯自然。
3. 最长边25.1米，竹纹面积较大，如何降低施工中诸如拼缝、错台、棱角破损等影响竹纹肌理的质量缺陷。

图1竹纹肌理墙体立面示意

2 竹纹清水混凝土模板设计对比

为了实现项目竹模肌理的清水混凝土造型，首先需进行模板设计。通过我技术小组多次讨论，在综合考虑成本、施工、呈现效果等因素后，制定了本项目的模板设计方案：模板面板由基模和竹片拼接而成，基模采用多层覆膜胶合板，其材质轻板幅大，承载能力大，最主要是易于和竹片拼接，非常适合本项目的施工条件；竹片应选用3年龄期以上的毛竹，毛竹砍伐后应进行晾晒2周以上。

2.1水平向排列对比

为了更好的呈现出项目所需的竹纹效果，我技术小组拟进行多组试样以选择效果最好的纹理排列形式，在竹纹的水平向排列上我们拟定了2种形式：①紧密式排列；②间隙式排列。

2.1.1紧密式排列

竹模包括沿多个横向间隔排布于基模上的竖竹条，各竖竹条分别由多个竹段沿长向拼接而成，竹段采用直径80-100mm的竹子，将竹子切为圆心角110-120°的竹片，竹片宽度约为4-5cm，竹片用刨子修边后，相邻竹片紧贴，固定在基模上，相邻竹片间打胶填充缝隙。

2.1.2间隙式排列

间歇式排列同样采用宽度4-5cm的竹片，但竹片之间留出1.5-2cm的间隙，留出的1.5-2cm间隙可作为竹片之间排列的调整余量。

2.1.3试验对比

间隙式排列的竹模试样在拆模后效果不理想，竹片之间出现大量破损，分析原因主要是竹片与基模间容易流入混凝土浆液，即使是打了发泡剂，改善也并不理想，竹片缝隙数量过多，拆模时因粘结力过高导致混凝土破损。

而紧密式排列整体观感较好，破损量极少，能较好的表现出竹纹之间的肌理，竹片间紧密连接，打胶填充缝隙后，拆模时模板与混凝土产生的粘结力较小，纹理保留的很完整。

图2 紧密式排列（左）对比间隙式排列（右）

2.2竖向模板拼接对比

竹纹造型墙体高度为3.6m，在模板的分段上主要有2种思路：①竹段拆分分段拼装；②整根竹段一墙到顶

2.2.1分段拼装法

墙体高度为3.6m，选用长度为3.6m的竹段，底模采用平面尺寸1220×2440mm的模板，根据底模1220mm的高度，将3.6m长的竹片切割为3段，每段高度为为1200mm，底模同样裁切为1200mm的高度。

竹片与底模固定前应进行试拼，将竹片逐个固定在底模上，相邻竹片间打胶填充缝隙。主模与底模连接完成后应进行分组编号，确保施工后每根3.6m长竹片的纹理表现在在同一竖直方向上。

2.2.2一墙到顶法

底模采用平面尺寸915×1830mm的模板，用2片底模拼接为长度915mm、高度3.6m的整体大模板，将挑选好的长度为3.6m竹段直接固定在整体大模板上。

2.2.3试验对比

分段拼装法施工后在上下层模板局部拼接处竹纹理分节痕迹较重，效果不佳；整根竹段一墙到顶方法能完整的体现出竹段的纹理，无明显错台，水平向及竖直向的过渡都更自然。

图3  分段拼装成型效果       一墙到顶成型效果

3模板加固体系设计

3.1模板安装及加固

加固体系采用成套钢龙骨加固体系，比起传统木枋及钢管作为模板加固体系，成套钢龙骨加固体系成型质量好，垂直平整度及观感质量优，更适合本项目清水混凝土的要求效果。

图4 成套钢龙骨加固体系

表1 加固体系主要材质参数

对拉螺杆配套使用杯口锥形套管、滑动顶撞装置，直径14mm，离地第一排螺杆配双螺帽（或专用螺帽），且单张模板打孔应由内侧向外打孔，两根横向主楞宜在已有对拉螺杆位置采用专用连接件连接。斜撑按照两道双面设置双顶对撑，间隔≤1.5m，距离墙体端头部位≤500mm

由于本工程的清水混凝土纹理效果，仅靠混凝土自身纹理进行装饰，所以对拉螺栓孔的排列也很大程度上影响了整体美观，应进行详细设计排列，本工程墙体高度3.6m，采用2块1830mm模板上下排列，上下口分别裁掉30cm，使螺栓孔居中排列，对称均匀。

图5 模板及螺栓孔排列

3.2模板细部节点

表2 细部节点做法

4施工技术

施工流程：模板造型及结构设计→竹模与基模拼装→测量定位→钢筋绑扎→预留预埋→模板安装及加固→混凝土浇筑及养护→清水混凝土保护剂

4.1钢筋绑扎

按照设计图纸进行钢筋绑扎，由于清水混凝土无其他饰面层，应尤其注意钢筋保护层的控制，减少因保护层设置不到位引起的露筋和返修现象，保护层应不小于25cm，间距应根据情况适当加密，本项目间距采用60cm，垫块颜色应根据试样，选用和试样颜色接近的垫块，以免影响效果，由于竹模板的凹凸外型，应采用定制的反凹型垫块，凹面紧靠在竹模圆弧上，再与钢筋绑扎。

4.2混凝土浇筑及养护

4.2.1原材料

为避免混凝土浇筑后起灰，清水混凝土中不使用掺合料，为减少混凝土浇筑后的气泡，在混凝土中添加消泡剂，本项目混凝土配合比如下：

表3 清水混凝土配合比

4.2.2混凝土浇筑及养护

（1）本工程为3.6m高墙体，浇筑时控制分层厚度，分层下料、分层振捣，每层混凝土浇筑厚度严格控制在 40cm 以内，上下混凝土振动均匀，使混凝土中的气泡充分上浮消散。（2）根据样板墙施工经验和现场混凝土坍落度情况，振捣时间控制在 20-30 秒左右，上层混凝土表面出现浮浆、不再下沉、不再上冒气泡为准。（3）为使上下层混凝土结合成整体，上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行，并要求振捣棒插入下层混凝土 5—10cm。（4）墙体混凝土浇筑完后，用木抹子将墙上表面混凝土找平，高低差控制在 10mm 以内。

（5）为保证装饰混凝土的表面质量，避免缺棱掉角的现象发生，装饰混凝土的拆模时间适当延长，以达成混凝土充分养护，

饰面造型清晰，不受损坏。

（6）拆模后对混凝土进行养护，在螺栓孔处进行淋水，淋水 2-3 天后采用塑料薄膜包裹，边角接茬部位要严密并压实。

4.3混凝土保护剂

为保证混凝土的耐久性，清水混凝土表面需涂刷一层保护涂料，本工程采用哑光透明水性专用氟碳涂料置面。

（1）涂料施工前，用清水清洗整个墙面，保持干燥，容易污染的部位用塑料薄膜保护；（2） 用调整材料将混凝土色差明显部位进行调整，使颜色大致均匀；（3） 底涂高渗透力 CTC 保护剂，涂后墙面颜色稍稍加深，须完全覆盖墙面；（4）底涂施工完成 3h 后，均匀喷涂水性中涂层；（5）透明罩面涂层喷涂均匀，形成稳定的保护膜，墙面平整洁净无色差，保持混凝一原有表面肌理，通过墙体表面防水测试达到不渗水，用水泼墙面颜色无变化。

4 结论

1.竹片采用紧密式排列，拆模时模板与混凝土产生的粘结力较小，纹理保留的很完整，能较好的表现出竹纹之间的肌理。

图10 成型效果

2.采用整根竹段一墙到顶法，完整的体现出了竹段的纹理，无明显错台，水平向及竖直向的过渡都很自然。

3.本工程最长边25.1米，竹纹面积较大，采用成套钢龙骨加固体系，成型质量明显提高，很大程度降低了明显拼缝、错台、涨模等影响竹纹肌理的质量缺陷。

参考文献

[1] 康积源,党宗盛,陈天成,等. 清水混凝土结构施工技术[J].施工技术,2018,47( S2) : 316-319.

[2] 蔡晓男,孙忠猛,张斌等.天然纹理清水混凝土模板设计与方案比选[J].施工技术,2021,50(11):1-3+8.

[3]朱晓博,冯明水,唐其斌等.预制竹纹清水混凝土挂板在杭州国家版本馆中的应用[J].浙江建筑,2023,40(02):58-62.