我国清水混凝土的瓶颈与对策

 

目前,清水混凝土技术作为建筑行业的顶尖技术,产生于20世纪20年代,早期发展应用于60年代的欧美发达国家的高档建筑中。由于其施工难度大、可变因素多等原因,直到20世纪80年代后期,我国才有了这方面的尝试,如:海南三亚机场、首都机场、上海浦东国际机场航站楼、东方明珠的大型斜筒体等都采用了清水混凝土技术。尽管如此,国内建筑领域对于清水混凝土技术应用除一些大型工程外,仍然少有业主涉足,甚至令不少业主感到陌生,多数开发商更多地是处于观望当中。通过大量调查,笔者发现:我国在快速推广这种新技术上面存在一些瓶颈问题,在日益倡导环保建筑的今天,这些问题急需较好地解决。
一、清水混凝土的概念 
清水混凝土(As-cast Finish Concrete/BareConcrete)又称装饰混凝土,因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑,色泽均匀,棱角分明,无碰损和污染,只是在表面涂一层或两层透明的保护剂,显得十分天然、庄重。
二、清水混凝土的应用特点
清水混凝土可以显示出混凝土材料中最本质的美感,因此具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味,这是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。正是由于这些追求“高贵的朴素之艺术效果”的理念,使得世界上越来越多的建筑师青睐于清水混凝土建筑。如世界级建筑大师贝幸铭、安藤忠雄等都在他们的设计中大量地采用了清水混凝土。悉尼那角如院、日本国家大剧院、巴黎史前博物馆等世界知名的艺术类公建,均采用这一建筑艺术。另外,清水混凝土是名副其实的绿色混凝土:混凝土结构不需要装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品;清水混凝土结构一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量建筑垃圾,有利于保护环境;清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患,减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病,消除了诸多质量通病……可以肯定地说,清水混凝土的应用价值是毫无疑问的。
三、清水混凝土技术在我国应用中的瓶颈问题
在我国,清水混凝土尚属于一种新技术,是随着混凝土结构的不断发展而产生的。其施工工艺在国外已是一项成熟的技术,而国内至今才有一些大型项目的实施,通过大量地调查总结,不难发现制约我国清水混凝土技术应用的普遍问题:
1、 缺乏统一的清水混凝土施工质量标准和质量验收标准,对清水混凝土施工技术还缺乏深入细致的研究。具体工程往往是根据业主或设计方的要求并参照国外的标准而定,清水混凝土的施工质量往往依赖于施工单位自己的技术水平和施工经验。这样做的结果是,在质量验收时,不仅给施工单位造成自检困难,对于建设单位和监理单位而言,也难以信服地开展工作。
        笔者认为,解决的方法:在参考国外的混凝土施工相关规范标准验收的同时,抽调有实践经验的工程技术人员和规范编写的专家组成专家组深入到工程实践中,调查研究,积累经验,尽早着手编写符合我国现状质量验收标准,虽然这需要一定的人力资源和经济投入,
但这也是我国清水混凝土施工技术走向标准化的必由之路。
2、 施工技术问题
清水混凝土施工是一项非常细致的工作,比一般混凝土施工要求严格。从混凝土原材料控制、混凝土浇筑与养护、钢筋放样、绑扎;模板选型、拼接以及缺陷修复、成品保护等方面任何一个环节出现问题,都直接导致质量事故的发生,从而使清水混凝土的价值失去意义。
解决的办法:施工中须有严格的分工,钢筋、混凝土、模板必须有专项负责人,每一道工序都必须有方案作指导,技术交底必须全面到位,严格执行清水混凝土施工前制定的各项质量控制措施,施工过程中发现问题及时解决,加强成品保护工作。
3、 工程技术信息交流不畅,施工队伍素质差,严重影响清水混凝土施工质量。
人的因素是影响工程质量的重要因素之一。目前,我国施工队伍普遍素质较差,工头责任心不强,致使工程信息交流不畅,工程技术交底不能落到实处,直接导致清水混凝土施工质量不能得到保证,返工现象严重。
解决办法:施工总包单位应建立工程技术信息交流平台,狠抓落实。加强混凝土专业施工队伍的技术学习,甚至做到工人挂牌施工,落实到每个工人,内部层层把关。建立淘汰制度,奖惩制度,逐步培养出技术骨干力量,精心打造出技术过硬的施工队伍,增强业主的自信心。
4、 施工项目管理水平落后,工程质量无法保证。
清水混凝土的施工质量不仅仅体现在施工技术本身,其难点主要体现在缺乏科学与严谨的项目管理上。由于其施工过程较传统隐蔽的凝土结构严格,因此没有完善严格的质量管理水平和手段,很可能导致清水混凝土的预期质量目标无法实现,造成徒劳无功地浪费。目前,我国相当一部分施工企业,管理水平停滞不前,直接导致质量预控目标难以实现。
解决办法:施工单位应制定质量控制目标,完善管理手段。建立适合的运作系统并严格按照施工组织设计要求组织好施工,使每一个环节都运行良好,并且企业在整个过程中需不断总结施工自身经验,不断提高管理水平。
5、 甲方在清水混凝土的经济性方面认识性的片面性,成为制约其发展应用的直接根源。
在我国,清水混凝土的结构设计与施工,还处于初级阶段。可以说,甲方的选择是清水混凝土技术得以应用的最大瓶颈。绝大多数甲方,尤其是私营业主在确定方案时,经济性因素仍然是首要考虑的问题。在我国,通常甲方认为清水混凝土仅适用于一些国家出资建设的大型高档工程项目中,而在一般工程中应用价格偏高。具体地说,甲方存在着这些认识上的误区主要表现在:①普通混凝土完成一方造价在700~800元,使用清水混凝土则在1000元以上,成本要高出20%左右。②清水混凝土结构施工相对严格,精工细作,工期拉长,结构施工阶段投人的人力、物力加大。③从施工质量控制的角度,会增加相应的管理费用。
笔者认为,人们之所以在经济认识上产生误区往往是由于看问题太过片面性。如果我们能把整个工程项目看作系统工程,运用价值工程的原理进行全面综合评价,就不难得出相反的结论。以下是一个工程实例:
中航货运中心工程建筑面积28200m2,建筑平面呈矩形,长132.80m,宽77.20m,最高32.60m,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段组成。I段为综合楼,Ⅱ段为仓库,Ⅲ段为附属房。其中Ⅱ段建筑面积2l616m2,为3层框架剪力墙结构,柱距为6m×12m,层高7.5m、8.5m、9.5m,局部设有夹层和剪力墙;柱断面为500mm×600~1000mm;现浇楼面由主梁、次梁和140mm厚的板组成;主梁为断面400mm×1200mm、长60m的5跨连续预应力梁,次梁断面250mm×600~800mm,间距2m,与主梁正交。Ⅱ段柱混凝土量约1000m3,模板面积约5000m2;现浇梁板混凝土量约2000m3,模板面积约20000m2;剪力墙等模板面积约1000m2
通常一般框架结构工程需经剔凿抹灰后方可作装饰面层,而抹灰面经长年使用后难免发生空鼓、裂缝、脱落,这类情况一旦发生,维修的工作量很大,尤其对该工程这样楼层很高的仓库维修更为困难。经研究论证,确定该工程Ⅱ段结构采用清水混凝土,从而取消了抹灰,这对减少维修工作量和维修费用十分有利。为此,确定了以模板设计为中心,以测量放线为先导,以解决梁柱接头方正和混凝土表面平整光滑为突破口的施工方案,并针对放线、钢筋、模板和混凝土4个环节有所侧重地采取一系列的技术措施和管理措施。实践结果表明:该工程模板收入69万元,各类模板加工共支出77万元,模板支出略高于收入。但是由于实现了清水混凝土,取消抹灰工作量约50000m2,按常规经验估计类似规模框架结构,共需剔凿及抹灰费用约9.3万元,并且需配合搭设超高架子,费用约16.5万元。因此综合比较可以减少费用支出17.8万元,有一定的经济效益。由于该工程楼层高,超高架子搭设困难,施工操作垂直运输也很困难,取消抹灰后装修作法改为找补腻子喷浆,采用活动平台架车施工,大大减少了装修工作量和施工费用,并加快了装修进度,缩短了总体工期。
中航货运中心工程为普通框架结构,组织施工时按照清水混凝土的目标,采取适当技术措施,适当增加模板投入并加强各道工序施工管理,从而保证了混凝土内在外在质量良好,基本实现清水效果。施工中模板采用传统散支散拆方法,其他技术措施和管理方法也是普通的,而实现清水效果得到的综合技术经济效益是明显的,说明清水混凝土有普遍推广价值。
实例分析表明:本工程中由于清水混凝土结构不需要装饰,故此舍去了涂料、抹灰、吊顶、饰面等内容,结果既节省了材料和以后工序施工的费用,又有利于环保;由于清水混凝土结构一次成型,不剔凿修补、不抹灰,故此减少了大量建筑垃圾,从而节约了垃圾处理的环保支出费用;由于清水混凝土施工要求严格,故此消除了诸多质量通病,如清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患,减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病,从而节省了日后维修保护的费用。另外,清水混凝土的采用减少了后续施工工作,加快了工程总体进度,缩短了总工期,这也是其效率和价值的又一种体现。综上分析不难发现,采用清水混凝土最终降低了工程总造价,具有一定的经济价值。
上述简要分析表明,我国相当一部分业主在对清水混凝土建设项目的经济性价值认识上,缺乏整体系统性的认识,更多地关注于眼前利益。其解决办法:需要业主不断学习,提高自身素质的同时,可以考虑聘请一些有经验的经济顾问经过技术、经济比较后,以提供经济上可行的方案选择方面的建议。
总之,清水混凝土的应用瓶颈问题并不是相互孤立的,而是关系密切,相互影响的。比如,施工水平的落后,往往会使甲方对清水混凝土方案的选择失去信心,质量验收标准的不足往往会使监理无据可依,导致其与施工单位的纠纷,甚至影响工程的进度。施工管理水平的落后往往会使施工技术无法很好地执行,诸如此类。反之,也就是说解决好瓶颈问题,可以得到相互促进的结论。
四、清水混凝土技术发展前景
一个新的事物要被人们普遍接受并采用,需要有一个过程。纵观国内外成功地应用清水混凝土技术的工程实例,不难发现,清水混凝土正以其得天独厚的优势走进我们的生活,并改变着我们新的审美观念。查阅相关资料,清水混凝土技术除了应用于新的拟建建筑外,还在一些建筑修补工程项目中得到了应用,如在我国大连,上海等城市都有应用。日本在清水混凝土技术上还出现了许多专业修补、装饰等方面的特殊技术公司,如SKK清水混凝土保护工艺等。必须承认,我国在清水混凝土施工技术还有诸多不足,但随着一些城市的推广应用,必然会带动更多的城市
效仿借鉴,鞭策各施工企业提高技术和管理水平的同时,也会促进更多的细化专业分支的发展,甚至可以提供新的就业机会。
五、结束语
笔者认为,尽管清水混凝土在我国应用有瓶颈问题存在,但回避采用这种先进的新技术并不是解决问题的明智之举。如果我们能够协助业主用辩证发展的眼光分析新生事物,全面综合考虑问题,多给清水混凝土技术以实践的空间,上述瓶颈问题也会随之解决。笔者也相信:随着与国际接轨的日益加速和人们对绿色建筑的日渐重视,清水混凝土技术在我国将会有一个更广阔的发展空间。