1引言

黄浦江是上海最大的河流，具有防洪、供水、排水、航运、生态、景观、旅游等综合功能，两岸汇聚了上海城市景观的精华。沿河道两岸建立的堤防工程不仅是城市防洪安全的生命线，更是滨水公共空间市民休闲放松的亲水平台。因此，公众对黄浦江堤防工程的建设质量提出了更高的要求。

常规模板表面具有涂层、致密不透气，分子作用力下，混凝土拌合物中的自由水和空气容易吸附在模板表面，混凝土固化后，就会在其表面形成孔洞、蜂窝等通病^[1]。这种质量通病在堤防结构中更为常见，这是由于，在结构设计时，为增加堤防结构的整体稳定性，减小截面尺寸，常在底板与竖墙交接处设置斜坡面。斜坡部位气泡排出路径受斜面模板阻挡，且此处混凝土钢筋密布，受直立挡墙模板影响，振捣操作难度大，现场施工时，工人往往会疏漏斜坡模板附近的振捣，致使该处混凝土振捣不充分，气泡不易排出，因而更容易在混凝土表面产生蜂窝、气泡、麻面等外观质量通病，降低了堤防结构的耐久性能^[2]。

透水模板布（ControlledPermeability Formwork）是一种粘贴在普通模板表面，可以有效改善混凝土表观质量、提高混凝土性能的附加措施，尤其对表层混凝土早期性能的提高更为显著^[3]。上世纪30年代，美国的研究人员提出了透水模板的思路，美国垦务局研发出第一代透水模板，并首次应用于肯塔基大坝工程，但受成本限制，并未得到大面积推广^[4]。本世纪初，新型透水模板面世，并在日本、西欧、德国、丹麦、英国等多个国家和地区得到应用^[5-6]。我国引进该技术并自主研发，生产出国产的透水模板布，2009年交通运输部颁布了标准《混凝土工程用透水模板布》（JT/T 736-2009），使透水模板技术的应用有据可依。此后，透水模板布技术成功应用在杭州湾大桥、金塘大桥、青岛海湾大桥、公安长江公铁两用特大桥^[3,7]等多个工程中。

上海市水利工程集团有限公司多次承担黄浦江堤防工程的建设工作，积累了丰富的堤防施工经验，为解决堤防结构斜坡面混凝土质量问题，集团公司引进透水模板布施工技术，成功应用在已建设黄浦江堤防工程的建设中，有效保障了堤防工程的施工质量，为广大市民奉献出多项精品工程；在新承接的黄浦江中上游堤防防洪能力提升工程（一期）工程中，将继续推广透水模板布的使用，保证工程建设质量。

2技术特点

（1）在传统木模、钢模的基础上粘贴透水模板布，使模板具备透水排气的功能，施工简便，且混凝土面不与模板直接接触，无需涂刷脱模剂，可有效保护模板，增加模板周转次数。

（2）混凝土浇筑后，表面多余的空气和水从透水模板布排出，可以防止气泡、砂线和砂斑的产生。同时，由于水分排出后，混凝土表面水灰比W/C下降，可以提高混凝土的表面强度和耐磨性。

（3）模板布自身具有一定的保水性，混凝土浇筑后其表面与模板密贴，

能够确保混凝土在初始阶段得到充分的湿度养护，从而大大降低细微裂缝产生的可能性。这使得混凝土表面更加光滑、致密，减少了砂眼和裂纹的出现，可提高混凝土的耐久性、耐磨性、抗冻性和表面抗拉强度，增强其抵抗外界侵蚀的能力。

3工作原理

透水模板布是一种有机衬里，用于粘贴在模板内壁，也被称为框内水工编织布。它主要由改性高分子聚合纤维制成，经过特殊工艺加工，具有透水、透气和保水的特性，但无法透过水泥等细小固态颗粒。透水模板布的结构大致分为三层：表层、中间层和粘附层，见图1。表层致密分布有微细小孔，是与混凝土直接接触的面，混凝土拌合物中的水和空气可穿过表层向中间层流动；中间层具有保水透气的性能，是水气的外排通道，多余的水分由中间层排出，气体也通过中间层向外排出，通道中只保留适当的水分，养生阶段可使混凝土处于潮湿状态。

图1透水模板布工作原理图

混凝土拌合物入模后，,内部水分尚处于自由状态，受重力作用及振捣作用可向侧面、表面移动，水泥颗粒也被带动着向外移动。对普通模板，由于模板面没有水分及气体的外移通道，凝土内部同一水平面上压力相同，受分子力作用，水分及气泡在模板面聚集，排出困难。而对于透水模板布，它具有透水、透气，截留拌合物中固体颗粒的性能，使得混凝土内部同一水平面上压力不同，即靠近透水模板部位压力较低，远离透水模板的部位压力较高，从而产生压差，同时振捣会产生附加压力，双重作用下，使混凝土中水和空气由高压部位向近透水模板布的低压部位移动，继而从透水模板的孔道中排出。而水泥颗粒受模板布阻挡，积聚填充在模板附近混凝土的空隙，并且由于水分从模板布孔道中排出，混凝土由内部向表层的实际水灰比将下降，,最终在表层形成非常致密的水泥浆体硬化层，构筑物表层混凝土的强度、密实度、耐磨性等得以提高。此外，排出的水分在模板布内蒸发、流失前，使透水模板布保持湿润状态，覆盖在混凝土的表面形成保水带，对表层混凝土有很好的保温、保湿养护作用，有效防止裂缝产生，进而使恶劣环境中的有害气体、离子就难以渗入混凝土内部，混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化以及抗钢筋锈蚀性得以改善。

4工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

模板表面清理风干→透水模板布裁剪→涂刷胶水→模板表面喷胶→铺设、粘贴透水模板布→拼接位置处理→验收与检查。

4.2操作要点

（1）在模板布粘贴施工之前，需要先对模板表面进行打磨和除锈处理，确保模板表面光滑无毛刺。同时，还要将灰尘彻底清洗干净并风干，以确保模板干燥。这样做的目的是为了使喷胶能够充分固化，从而保证模板与模板布之间的牢固粘接。

（2）根据模板的尺寸，将模板布进行裁剪，裁剪时，在模板尺寸基础上四周边缘各预留5-10cm的余量。然后将模板布崩紧靠贴在模板拼肋上，在模板布四周均匀切割螺栓孔，以增强模板布四周的粘结力。

（3）将胶水均匀地喷洒在模板表面上，注意不要喷得过厚，以免胶水渗透到模板布中，影响其排水效果。在模板拼装肋上，应适当增加喷胶量，以确保粘贴牢固。

（4）粘贴模板布时，如果模板温度较高，应先进行冷却，待温度降低后再进行粘贴作业。在模板上进行模板布粘贴时，应将模板布粘附层与模板紧密贴合，并先固定好模板布的位置。然后从中心向四周展开压实，确保模板布密贴在模板表面。如果发现有皱褶，可以掀起模板布重新粘贴。在进行大块模板布粘贴时，应确保模板平放或固定牢固，以防止模板滑落或倾覆等安全事故的发生。

（5）单片模板布无法覆盖整块模板时，需用两块模板布进行拼接，拼接时应先将两块模板布重叠5cm，然后在重叠部分中间位置使用裁纸刀将两层模板布切割开，并去掉割下的部分。在搭接的位置上，应略微增加喷胶的用量，以确保拼缝平整相接，并且不会出现漏浆的情况。

（6）在模板布粘贴完成后，应立即进行验收。验收主要包括以下几个方面：接缝是否紧密顺直、是否存在空鼓脱胶现象、是否有褶皱或气泡、模板布的粘贴方向是否正确以及模板布的排水通道是否畅通等。只有验收合格后，才能进行架空覆盖，并尽快进行模板安装施工。

5质量控制要点

（1）在模板布施工前，应对操作人员进行培训和交底，应保持模板布施工人员的相对稳定性。当需要增加新人或更换人员时，应对新人进行岗前培训，确保技术熟练后方可正式作业，以确保模板布施工作业质量的稳定。

（2）模板布铺贴完成后，务必仔细检查透水布表面是否存在褶皱或气泡。如果发现有褶皱，应尽量将其展平；如果有气泡，则应用针状物扎孔排出空气并将其展平。若模板布粘贴后未能及时安装，则在模板安装前应组织专人对模板布粘贴质量进行复检，复检合格后方可进行安装。

（3）模板吊装时应缓慢操作，应安排工人从侧面进行手扶，防止钢筋、支架、保护层垫块等刮擦模板布使模板布褶皱、破损。 吊装过程中，应安排专人密切关注透水布是否有脱胶、刮擦等现象，如有应及时处理。

（4）模板安装完成后，在透水模板布附近进行气割焊或电焊时应用胶合板等材料进行遮挡，防止模板布因局部高温产生褶皱或烧伤。如果透水模板布被烧伤，应先进行修补，然后再进行混凝土浇筑。

（5）混凝土浇筑前，应指派专人到钢筋骨架内部，再次检查透水布的粘贴情况，如发现有脱胶、起褶等异常情况，应及时进行修补。

（6） 拆除模板存放时，不得直接使透水模板布表面与地面或其它模板接触，模板堆放时，应将两模板贴模板布的面相对而放，并覆盖以防晒、防雨。

6应用实例

以2019年度黄浦江（杨浦区）堤防专项维修工程为例，该工程位于黄浦江下游，设计高水位6.20，设计低水位0.38，防汛墙底标高2.4，防汛墙背水则设置高1m的斜坡面，其断面如图2所示。该区域河道属不规则半日型感潮河道，地处咸潮影响范围内。从断面图可以看出，防汛墙底板、斜坡面及部分墙身位于水位变动区，具备典型的水工混凝土特征，对混凝土的抗渗、抗冻性、耐蚀性提出了更高的要求。

图2 防汛墙典型断面

斜坡部位混凝土浇筑时，在振动作用下混凝土不断密实，内部气泡垂直向上排出，当气泡上浮至斜坡部位，受倾斜模板面阻挡，气泡无法直接垂直排逸。若振捣不足，这些气泡将附着在倾斜模板上或潜滞在斜面混凝土内，造成混凝土表观质量缺陷。为解决上述技术问题，公司应用了透水模板布技术，相比于原工艺，虽然增加了粘贴透水模板布的材料及工序，但是由于模板不与混凝土直接接触，对模板的要求相应降低，模板周转资料增加，而且无需在模板表面涂刷脱模剂，整体施工工艺简单，易于操作。拆模后混凝土表面结构致密，无蜂窝、气泡、裂缝等质量缺陷，外观质量优良。

图3 透水模板布及拆模后斜坡面外观效果图

7结语

透水模板布的使用相对于传统的施工工艺，为混凝土多余水分及气体提供了外排通道，使混凝土表面的水灰比降低，形成致密结构层，可以减小结构混凝土出现的气泡、裂缝等缺陷的概率，能有效地改善混凝土的外观和内在质量，提高混凝土的耐久性性能。由于模板与混凝土不直接接触，对模板的要求降低，模板的周转次数也会相应增加。同时，使用透水模板布不需要在模板上涂刷脱模剂，方便脱模操作。此外，使用透水模板布还可以节省因外观缺陷而产生的修补费用，延长结构的使用寿命，因此，透水模板布的应用效果良好，应用前景广阔。黄浦江中上游堤防防洪能力提升工程（一期）工程作为上海市重大工程，工程质量既关系到整个上海市的防洪安全，也关系到沿线居民幸福感、获得感，我们在工程实施过程中，将积极引入类似透水模板布等更多的新材料、新技术、新工艺，切实提高工程质量和工程建设水平，努力践行“人民城市人民建，人民城市为人民”的重要理念，将工程打造成水利行业精品工程。

参考文献

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[3]杨海成,熊建波,王胜年. 透水模板布对海工高性能混凝土抗氯离子渗透性的影响_杨海成[J]. 中国港湾建设, 2014, (02): 17-21.

[4]翟乃鑫. 透水模板改善表层混凝土性能的作用机理的研究[D]. 青岛理工大学, 2014

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