清水防火牆工法

《清水防火牆工法》是蘇州二建建築集團有限公司、江蘇省鹽阜建設集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是周建中、韓樹山、周成永、葉國山、魏義生。該工法適用於變電所項目防火牆、圍牆、電纜溝等清水牆體施工，也可廣泛使用於業主要求較高的類似項目的牆體施工。

《清水防火牆工法》主要的工法特點是：技術先進、效益高、經濟適用、符合節能環保要求的施工方法。

2011年9月，《清水防火牆工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：清水防火牆工法
• 工法編號：GJEJGF045-2010
• 完成單位：蘇州二建建築集團有限公司、江蘇省鹽阜建設集團有限公司
• 主要完成人：周建中、韓樹山、周成永、葉國山、魏義生
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

1、21世紀，中國經濟蓬勃發展，配套變電所施工項目很多，對施工質量要求越來越高，特別對建築產品提出了“全壽命質量保障”的要求，即使用過程中避免對產品維修。因為變電所項目投入使用後，建築構件一旦需要維修，施工人員將帶電施工，施工難度大，安全保障要求高。

2、變電所項目防火牆較多，防火牆施工要求達到“清水”質量效果，構件表面不粉刷，不上塗料。防火牆常規採用磚牆砌築，表麵粉刷，面層塗料的施工工藝，砂粉刷漿在自然條件下，無法避免表面開裂的質量通病，雨水滲入後可引起表面掛漿，影響觀感，嚴重的可引起粉刷層空鼓，部分會局部脫落，傷及路人，見下圖。

傳統防火牆施工技術（牆麵粉刷並外刷塗料）

3、在500千伏蘇州東變電站項目中（下圖），項目部及蘇州二建建築集團有限公司、江蘇省鹽阜建設集團有限公司骨幹組建了QC活動小組，通過研發攻關，在清水防火牆施工中進行了技術革新，並結合其他相關工程的施工總結，特編制《清水防火牆工法》。

清水防火牆成品

工法特點

《清水防火牆工法》的工法特點是：

清水防火牆工法，經過了多個項目施工實踐，並證明是屬於技術先進、效益顯著、經濟適用、符合節能環保要求的施工方法。該工法重點對框架柱施工、牆體圈樑施工、壓頂施工革新了施工工藝，解決了長期以來框架柱與牆體連線處出現明縫的難題、混凝土結構外露陽角保護的難題、混凝土結構側面不平整的難題、中間圈樑及壓頂結構施工混凝土澆築掛漿影響觀感的施工難題。

操作原理

適用範圍

《清水防火牆工法》適用於變電所項目防火牆、圍牆、電纜溝等清水牆體施工，也可廣泛使用於業主要求較高的類似項目的牆體施工。

工藝原理

《清水防火牆工法》的工藝原理敘述如下：

1、電腦翻樣框架柱與牆體材料的模數關係微調設計尺寸，避免出現非半塊或非整塊的非模數的情況。

2、框架柱與牆體連線處框架柱預留凹槽，徹底解決了框架柱與牆體連線處易出現牆柱垂直裂縫的弊端。

3、採用舒布洛克圈樑磚，徹底解決了圈樑與牆體施工混凝土澆築掛漿影響觀感的施工難題。

4、結構外露陽角採用圓角技術代替方形稜角，改善了結構外露陽角的成品保護，避免稜角被破壞。

5、混凝土結構側模拼接採用木方水平設定，螺栓串聯木方，木方封閉交圈的施工技術，保證模板之間拼接的平整度。

6、混凝土壓頂採用自製木模系統，在混凝土壓頂側模內側使用1厘米半圓木條固定在拼縫處，澆築後形成凹槽，與清水牆灰縫保持一致，並可防止漏漿，解決了與牆體施工混凝土澆築掛漿影響觀感的施工難題。

施工工藝

• 工藝流程

《清水防火牆工法》的施工工藝流程見下圖。

施工工藝流程

操作要點

《清水防火牆工法》的操作要點如下：

一、電腦翻樣

首先根據設計藍圖及磚塊尺寸，利用AutoCAD軟體進行清水防火牆排版，出現非半塊或非整塊的非模數的情況時，微調框架柱位置，保證磚塊半塊或整塊的模數工況。

二、結構陽角施工革新技術

結構陽角部位，包括框架柱、圈樑及壓頂等混凝土構件，採用圓角工藝，利於成品保護。模板製作完畢後，在模板的上口以及模板的陰角部位釘上25毫米×25毫米的圓角木線條，3根線條對接時，割成45度角拼接。見下圖。

結構陽角處理圖示

註：（a）陽角線條接頭示意圖；（b）陽角連線平面示意圖；（c）陽角連線剖面示意圖。

三、框架柱施工

1.框架柱與磚牆連線處預留凹槽施工

柱子靠牆面設計為25毫米深凹槽（砌塊砌築時將砌塊嵌進凹槽內）柱子與牆體形成無縫連結，從根本上解決了柱子與牆體之間變形不一致引起的牆柱垂直裂縫的質量通病見下圖1。柱模製作時，在模板上彈出中心線及邊線，在模板的反面兩邊緣釘上55毫米×95毫米木方，並突出模板邊緣各15毫米（模板厚度），再在中間加一根55毫米×95毫米木方，最後將25毫米×300毫米預留凹槽板釘在模板上，同時將25毫米×25毫米的圓角木線條分別沿模板兩邊緣釘在模板上。見下圖2。

2.側模平整度控制

側模平整度通過模板拼接革新技術來保障。竹夾板與木方連線方式：竹夾板採取鑽孔用木螺絲與木方連線，不得使用元釘連線。木方拼接方式：採用55毫米×95毫米木方楞水平設定。木方加長拼接方式：外側模較長時，模板需要接長，中間連線採用上下兩根夾接方式連線。採取55毫米×95毫米、長800毫米的木方，鑽Φ13孔，用Φ12螺栓夾接（下圖1、下圖2）。

木方轉角拼接方式：模板組裝採取短向模板封長向模板，短向的木楞擱置在長向的木楞上，木楞兩端伸出模板各200毫米長。伸出模板200米的相交段上下60毫米厚兩根木楞均需割去12厚度，長向的割去上部1/2厚；短向的割去下面1/2厚，使其模板交圈時，上面與底面保持平整且在同一水平面上。模板封閉連線採用Φ12螺栓連線，首先將模板臨時拼裝，在長、短模板的上下木楞外伸段相交處鑽Φ13孔洞。

3.清水混凝土施工

鋼筋綁紮：綁紮鉛絲多餘部分均向構件內側彎曲，以免鉛絲外露形成銹斑，影響清水混凝土的外水泥：優先選用普通矽酸鹽水泥，強度等級42.5級。水泥原材料必須質量穩定，含鹼量低，強度富餘係數大，活性好，標準稠度用水量小，水泥原材料色澤均勻。骨料：粗骨料選用強度高，連續級配好且同一顏色的碎石，針片狀顆粒含量不大於15%，骨料不帶雜物。摻合料：摻入一定比例的摻合料，改善混凝土的流動性和後期強度，可選用磨細Ⅱ級粉煤灰，且不得含有任何雜物。混凝土澆築工藝：先在根部澆築30~50毫米厚與混凝土相同配合比的水泥砂漿。振搗棒採用“快插慢拔”、均勻的梅花形布點，並使振搗棒在振搗過程中上下略有抽動，均勻振動，使氣泡充分上浮消散，以提高混凝土的密實性並減少混凝土表面氣泡。清水混凝土成品見下圖1。混凝土結構養護採用兩層塑膠薄膜包裹起來並用透明膠帶臨時粘緊，以確保不出現裂縫，並在四周設定隔離保護，養護不少於7天。見下圖2。

四、拉結筋設定

拉結筋設定可以採用預埋或後植筋技術。拉結鋼筋的數量為每120毫米牆厚放置16拉結鋼筋（240毫米厚牆放置26拉結鋼筋），間距沿牆高不應超過500毫米；埋入長度從留槎處算起每邊均不應小於500毫米。見下圖。

拉結筋設定圖

五、磚牆施工

1.磚牆施工：磚牆採用上、下錯縫施工，不得出現通縫。頂頭縫採用“護漿鉤”護漿，水平縫和頂頭縫砂漿飽滿度均不得低於90%，嚴禁出現瞎眼縫、透明縫。見下圖。

樣板磚牆圖

2.圈樑施工：磚牆圈樑採用舒布洛克砌塊砌築，在砌塊槽內綁紮鋼筋，然後澆築混凝土，混凝土與砌塊面齊平，在立面上保持與清水防火牆統一的對縫效果。見下圖。

構造圈樑示意圖

3.壓頂施工：為防止脹模，側模採用對拉螺栓固定，壓頂底面往下2皮磚中預留PVC套管，間距800毫米，側模採用木模，壓頂模板內側使用1厘米半圓木條固定在拼縫處，澆築後形成凹槽，與牆體灰縫保持一致，同時可防止漏漿。見下圖1、圖2。常溫下，混凝土強度必須達到1.2兆帕，拆除時應防止模板對已澆築混凝土的碰撞。模板拆除後，將螺栓取出，並採用水泥砂漿進行修補。

4.勾縫施工：清水砌塊牆體必須進行二次勾縫。二次勾縫前，要嵌補密實各類牆面縫隙，用鋼絲刷清除浮灰，澆水沖洗乾淨後勾縫，保證二次勾縫砂漿與原砂漿結合良好。勾縫砂漿用1:1水泥砂漿摻適量的顏料和微膨脹防水劑拌合而成。勾縫採用里口6毫米、外口8毫米的專用楔形勾縫條操作，如設計無要求時，勾凹縫深度控制在4~5毫米。勾縫順序應由上而下，先勾水平縫，後勾立縫。勾縫結束24小時後將舌頭灰刮平掃淨，用噴水壺對灰縫進行噴水養護不少於7天。見下圖。

勾縫施工圖

材料設備

《清水防火牆工法》所用的材料及設備明細如下：

1、材料：混凝土結構模板採用15毫米厚貼膜竹夾板，55米×95毫米木方楞組合，根據外模的高度、長度配料合理使用材料。牆體材料建議採用舒布洛克砌塊及專用圈樑磚。水泥：採用強度等級32.5普通水泥或礦渣水泥，套用於同品種、同強度等級、同批號進場的水泥。砂：採用細砂，使用前過2毫米孔徑的篩或紗繃篩。

2、主要機具：扁鑿子、錘子、粉線袋、托灰板、長溜子、短溜子、噴壺、篩子、小平鍬等。

質量控制

《清水防火牆工法》的質量控制要求如下：

一、混凝土質量控制

混凝土施工參照《清水混凝土套用技術規程》JGJ 169-2009進行質量控制，見下表。混凝土表面密實整潔，面層平整，無漏漿、無跑模和脹模，無爛根、無明顯錯台，無冷縫，無明顯的氣泡、砂帶和黑斑現象。

混凝土允許偏差項目

項目	控制偏差（毫米）
軸線位移	≤8
截面尺寸偏差	+6~-3
表面平整度	≤6

二、砌體質量控制

砌體施工參照《砌體工程施工質量驗收規範》GB 50203-2002進行質量控制，具體控制項目及指標如下表。用於清水防火牆、柱表面的磚，應邊角整齊，色澤均勻。牆面勾縫應做到橫平豎直，深淺一致，十字縫搭接平整，壓實、壓光，對窄縫和瞎縫要先進行開縫處理，操作者應反覆查找，發現漏勾及時補勾。

砌體施工控制項目及指標

控制項目			偏差控制	檢查方法
砌體水平灰縫的砂漿飽滿度			不得小於90%	用百格網檢查，每檢驗批不少於5處，每處3塊磚，磚底面砂漿痕跡的面積，取平均值，不小於90%為合格
磚砌體組砌方法應正確			上、下錯縫，內外搭砌	清水防火牆不得有通縫
磚砌體的灰縫應橫平豎直，厚薄均勻			水平灰縫厚度宜為10毫米， 但不應小於8毫米，也不應大於12毫米	每20米查1處，量10皮磚砌體高度拆算，按皮數桿10皮磚的高度計算
軸線位置偏移			8毫米	經緯儀、尺量及吊線測量
牆身表面平整度偏差			5毫米	2米托線板測量
垂直度	每層		3毫米
	全高	≤10米	8毫米
		>10米	10毫米

安全措施

採用《清水防火牆工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一、腳手架防護

及時搭好腳手架，搞好安全防護，搭拆人員要持證上崗正確佩戴和使用安全防護用品，腳手架與施工進度同步搭設、每層作業面做到同步防護到位。

二、高處作業防護

2米及以上高處作業對人身必須實行百分之百保護，安全帶要打在作業人員上方牢固的主材上，移動過程中據實際情況使用攀登自鎖器、速差自控器、水平防墜器。嚴禁高空處拋擲任何物件。見下圖。總配電箱、分配電箱及開關箱裝設總分斷開關。開關箱與分配電箱的直線距離不宜超過40米，開關箱與其控制的固定式用電設備的直線距離不宜超過5米。中、小型機械必須做到定人、定機、定崗位，操作人員必須持有效證件上崗按規定搭設機械防護棚，機械設備的防護裝置必須齊全有效，嚴禁帶病操作；機械設備必須接地或接零，隨機開關靈敏可靠；機操人員做好定期檢查、保養及維修工作，並做好運轉保養工作。

安全防護圖

環保措施

《清水防火牆工法》的環保措施如下：

一、揚塵污染控制

採用該工法施工的清水構件，不用粉刷砂漿，減少了砂漿攪拌造成的環境污染。經過排版微調後，所有砌塊均不需切割，避免了揚塵污染及噪聲污染。

施工現場全部使用商品混凝土；砌築砂漿全部集中在攪拌堆場統一攪拌，再由小推車運至施工點。施工現場易飛揚、細顆粒散體材料，如水泥、外加劑等其他易飛揚細顆粒材料，採用密閉庫存放，搭設專門存放水泥的倉庫進行分類集中堆放運輸過程中輕拿輕放並遮蓋嚴密，防止遺撒、揚塵。施工過程中遇有四級以上大風天氣，不得進行砂漿攪拌以及其他可能產生揚塵污染的施工。

二、污水處理控制

攪拌場設定污水沉澱池，攪拌機出料口米以內連續設定沉澱池2座（規格1.2米×1.0米×1.4米，採用混凝土墊層，24牆砌築，5×5以上角鋼焊蓋板），將洗機水經二次沉澱後再利用，以達到環保施工循環用水，節約用水的目的。

效益分析

《清水防火牆工法》的法效益見下表。

效益分析表

對比項目	防火牆傳統施工方法	清水防火牆工法
經濟效益	磚牆表面需粉刷及施塗塗料，時間一長難以避免裂縫，影響觀感及使用，表面需修補圍護	通過該工法施工的清水構件，表面不用粉刷，面層不需噴塗，避免了使用粉刷砂漿、塗料，節約了材料費用，全壽命使用周期中不會出現粉刷裂縫，節約了維修費用
環保、節能效益	砌塊需要現場切割，揚塵較大，損耗較大	經過排版及技術處理後，所有砌塊均不需切割，避免了揚塵污染，降低了材料損耗，符合"綠色施工"的指導思想
社會效益	建築市場競爭激烈，業主要求越來越高，傳統施工方法無法體現企業技術優勢，難以中標	建築市場競爭激烈，業主要求越來越高，企業通過核心技術攻關創造出"同價質優"的產品，可提升企業形象，提高企業競爭力

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《清水防火牆工法》的套用實例如下：

一、500千伏蘇州東變電站（下圖1、下圖2）

500千伏蘇州東變電站土建工程所址位於崑山市正儀鎮姜巷村，距離北面滬寧高速公路僅430米，西側鄰近界浦河，距南面最近的村莊350米。所址總用地面積68364平方米，所址區域主要建構物包括主控樓、500千伏繼電器室、220千伏繼電器室、所用電室、室外附屬工程、安裝工程等。工程開工日期2009年2月，竣工日期2010年4月。江蘇省電力公司把該工程確定為“兩型一化”變電站建設試點工程，即建設“資源節約型、環境友好型、工廠化”的電網工程。結合該工程特點，專門制定《500千伏蘇州東變電站土建工程施工工藝標準》。對混凝土道路、清水防火牆、電纜溝、設備基礎清水混凝土施工等重點施工工藝製作施工樣板，設立獨立樣板區，並在施工過程中先施工小樣板，總結、推廣施工技術要點，統一施工工藝標準，再進行大面積施工，確保工程一次成優。

二、500千伏昆太開關站（下圖1、下圖2）

500千伏昆太開關站工程位於太倉市雙風鎮新立村內，占用征地面積50026.28平方米，共分為主控通信樓、35千伏所用站、消防泵房、污水泵房、500千伏場地及室外場地。工程從200年6月開工，於2007年5月18日通過省供電公司竣工驗收。蘇州二建建築集團公司針對變電站工程特點詳細編制《施工組織設計》、《技術作業指導書》和《500千伏昆太開關站創優規劃》最佳化施工方案，採取合理的技術措施，同時強化質量自控機制。

工程中構支架基礎及牆體較多，工作量大，對於電纜溝、防火牆及圍牆提出了清水要求，對模板體系進行大膽的改革。項目部採用了定型竹夾板模板支撐體系的支模方法，拼縫處用雙面膠貼縫，使混凝土澆築過程中的常見的漏漿現象得到了有效控制，提高了混凝土表面平整度和外觀質量。

建築物磚砌體施工中，提出了清水牆的砌築要求。首先對砌牆用磚進行嚴格篩選，不符合要求的堅決不用。在砌築過程中，項目部根據軸線尺寸組砌得當。頭縫、水平縫嚴格按施工規範，先砌小樣板牆，組織學習交流，再全面推廣。對牆體灰縫和水平灰縫厚度及牆體標高，採用皮數桿和拉線控制，嚴格做到上跟線、下跟棱、反手要持平。質量小組隨時檢查砌築質量，把檢查結果和操作人員的名字直接標註在每一堵牆上，達不到清水牆要求的，就算是局部問題也。拆掉重砌。因此，全部牆體垂直度、表面平整度、灰縫飽滿度、頭縫順直、基本達到了預期的目的。

三、500千伏蘇州西變電站土建工程（下圖）

500千伏蘇州西變電站土建工程位於蘇州吳中區藏書鎮，所址區域主要建構物包括內容如下：主控制樓、進所道路、構架場地、消防泵房、交流電源室、所變室、500千伏GIS0配電裝置、220配電裝置室、主變基礎。2006年9月開工，2007年11月竣工。

該工程重點控制了電纜溝施工及清水牆施工。工程亮點：電纜溝方正平直，採用清水混凝土做法，壓頂內實外光，表面平整，色澤一致。

清水牆圖

四、35千伏周莊變升壓輸變電土建工程

35千伏周莊變升壓輸變電土建工程位於江蘇省鹽城市阜寧縣阜城鎮，所址區域主要建構物包括內容如下：主控制樓、進所道路、構架場地、消防泵房、交流電源室、所變室、35千伏配電裝置、主變基礎。2009年2月開工，2009年8月竣工。

該工程重點控制了電纜溝施工及清水牆施工工程亮點：採用清水混凝土做法，壓頂內實外光，全部牆體垂直度、表面平整度、灰縫飽滿度、頭縫順直。

榮譽表彰

2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》，以建質[2011]154號檔案公布，《清水防火牆工法》被評定為中國國家二級工法。