大面积整体超平耐磨地面在厂房中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月6期   作者:张征 许世宁
[导读] 近年来,随着大型商超、机场、车库、工业厂房、仓库
        张征1 许世宁2
        1.北京求实工程管理有限公司  北京  100044
        2.北京住总集团有限责任公司工程总承包二部  北京  100021
        摘要:近年来,随着大型商超、机场、车库、工业厂房、仓库、码头等大型地面对平整度、洁净度以及耐磨防尘等性能的标准要求越来越高,以及各种具有高强、耐磨、防尘等功能特点的地坪固化材料相续问世,高效、超平的大面积混凝土地坪施工技术在高质量要求混凝土地坪施工过程中尤为重要。
以北京市经济技术开发区N12M1地块1#厂房等8项工程为例,本工程为高端汽车及新能源汽车关键零配件产业园建设项目,拟建4个工业厂房,总建筑面积50752 m2,地面做法采用整体超平耐磨地面。传统的混凝土地面或水磨石地面,由于其强度低,抗冲击性、耐磨性能差,难以解决地坪开裂等问题,无法满足现代物流仓储对地坪的使用要求。
        而本工程采用的钢纤维混凝土超平耐磨地坪技术的,不仅充分发挥钢纤维混凝土抗拉强度高、抗裂、抗疲劳、耐磨、抗冲击性好的特点,而且在施工过程中大大地降低了工人的劳动强度和减少后期地面开裂的几率。
关键词:整体耐磨地面,钢纤维,跳仓浇筑
1工程简介
1.1基本概况
        北京市经济技术开发区N12M1地块1#厂房等8项工程项目位于北京市大兴区融兴北一街与瑞合东二路交叉口西北角,本工程包含1#厂房、2#厂房、3号厂房、4#厂房、1#配套房、2#配套房,以及两个门卫房,总建筑面积77200.39㎡;其中1#2#3#4#厂房为地上3层,总建筑面积为50752 ㎡,其中三个厂房单层最大面积为17898㎡;厂房高度最高处为15.6m。
        建设单位:北京亦庄盛元投资开发有限公司
        设计单位:航天建筑设计研究院有限公司
        监理单位:北京中城建建设监理有限公司
        施工单位:北京博大经开建设有限公司
1.2超平耐磨地面设计概况
        本工程1#厂房、2#厂房、3#厂房、4#厂房为工业厂房,其首层地面设计做法为超平耐磨混凝土地面,具体做法如下:
        1).混凝土密封固化剂
        2).金刚砂耐磨面层石英硬化剂(5kg/㎡)
        3).200mm厚C30钢纤维混凝土(掺型号:3D80/60BG钢纤维,掺量为20公斤/立方米)
        4).PE塑料薄膜一层,厚度不小于0.15mm
        5).100mmC15素混凝土垫层
        6).200mm后级配碎石垫层
        7).素土压实,每层压实厚度不大于300mm,压实系数大于0.94
2.超平耐磨地面的特性
2.1.超平耐磨地面介绍
        超平耐磨地坪是目前世界上最高规格和最高标准的一类地坪,它是采用一种特殊的施工技术,源于欧美及亚洲发达国家,是为了提高地面的平整度、耐磨度及延长地面使用寿命而设计的,特别是在工业厂房地面方面发挥出极大的优势,可以满足13m以上多层存储、设备安装及满负荷状态下对地面水平度及平整度的要求,使得货架、设备安装简易,无须反复调整平衡,满足高叉正常作业对平整度的要求,延长高叉的使用寿命,大大降低了设备维修率,提高了工业厂房的使用率。   
2.2.适用范围
        物流仓储配送中心、国家粮油储备中心、战备(后勤)物资储备中心、铁道运输储备中心、救灾物资储备中心、汽车/飞机制造(维修)中心、武器弹药生产车间、核工业中心、航天制造中心、展览会馆、港口码头、大型卖场、大型企业配送仓库及对地面要求特别高的工业厂房等。
2.3、优点、特点
1)与新浇注混凝土同步施工、工期短、无施工污染。
2)机械化施工、平整度好、抗冲击强度高。
3)超强硬化面层、耐压、耐磨。
4)属于替代产品,造价低廉、使用持久。
3.超平耐磨地面技术应用
3.1.施工准备
(1)技术准备
        施工前编制审批了《厂房地面专项施工方案》,并组织项目部及分包单位相关人员召开厂房首层耐磨地面施工方案交底会。
(2)人员准备
        测量人员3人、安全质量管理人员2、电工2人,支设模板8人、浇筑混凝土14人、弹线、切缝、洒水养护、清理人员6人、耐磨收光6人。
(3)机械准备
        震桥、特制超平地坪超长刮杠(刮杠:杆长为6米、端部杠长为3.5米)、驾驶型抹光机收光、手推式抹光机、振捣棒、切割锯等.配备经法定计量部门鉴定合格的水准仪、2m靠尺。
(4)材料准备
            1)砼搅拌、运输:砼的生产、运输由专业的砼搅拌站进行组织,砼的各项技术指标符合现场施工要求。
            2)钢纤维、金刚砂、固化剂等材料已进场验收,技术参数符合规范要求。
(5)组织安排
        地坪分仓:1#厂房首层地坪根据现场5个防火分区分为17仓,2#厂房首层地坪根据现场5个防火分区分为18仓,3#厂房首层地坪根据现场5个防火分区分为18仓,4#厂房首层地坪根据现场5个防火分区分为17仓。
        施工组织:按照总体施工进度计划安排,计划每仓每天浇筑混凝土1000m2,每仓浇筑时间不超过4h,混凝土浇筑总工期29天。地坪相邻的分块按照“分仓跳打”的方式组织施工。例如:开仓先浇筑2、4、6仓,填仓浇筑1、3、5、7仓。图示如下:
    充分利用跳仓施工“放”与“抗”的原理,尽量释放混凝土的早期应力,严格控制每仓的浇筑时间,按照每仓的浇筑方量约为160m3,计划每天浇筑一仓,开仓按顺序浇筑2、4、6仓后进行回仓,填仓按1、3、5、7仓,施工完成后进行下一段跳仓施工,保证相邻仓的间隔时间控制在2天以上。
3.2、施工工艺
工艺流程

3.3、主要施工方法
        (1)基层处理:
        先由人工将地坪表面清扫干净,不得留有污垢、杂物。按图纸要求铺设PE膜。
        (2)模板检测:
        检测地坪模板水平度。
        (3)导轨铺设:
        安装导轨: 根据分仓要求设置导轨支撑,导轨采用L50角钢,采用螺栓安装固定导轨,即在Φ12螺栓头部设置两个丝帽,将角铁夹在两个丝帽中间,下部丝帽调节高度,上部丝帽固定角铁,螺栓间距1.0-1.5米。相邻导轨间距为6米,南北向通长设置,在跨越柱子位置单独设置2米长导轨。铺设完后应再次检查平整度。
        安装隔离缝,沿墙和柱边应加设挤塑聚苯板。
        砼施工过程中水平滑道的上表面标高及平整用水准仪实时跟踪控制。
        
        (4)混凝土摊铺、整平:
        1)混凝土及原材料技术要求:水泥最低用量为325kg/m3 ,最大用量为400kg/m3;水胶比:≤ 0.55;坍落度:200±20mm ;混凝土标号:C30,偏差不易过大。水泥为普通硅酸盐水泥,在同一区域应采用同一批号水泥以较小混凝土表面色差。砂应采用Ⅱ级级配,石子应采用连续级配,且粒径不易过大,最大粒径不得大于混凝土厚度的2/3。有专人负责钢纤维掺量检查,掺量:每立方混凝土20公斤。冷拉钢丝切断型钢纤维,型号:3D80/60BG,长度:60mm,直径:0.75 mm,长径比:80,钢纤维添加量必须按设计要求严格控制。混凝土浇筑时应严格控制水灰比,不间断做塌落度试验,混凝土过稀或过稠时应及时调整混凝土制备时的用水量。搅拌时间不得小于2min。
        2)摊铺整平之前对支设好的模板、滑道复检。检查内容为垂直度、平直度、标高、牢固程度、抗震程度、以保证铺设混凝土的厚度要求。
        3)将混凝土摊铺在两滑道之间,要求砼塌落度控制在200±20mm,摊铺要均匀,不应有脚坑或干湿不匀现象。
        4)混凝土浇筑中,混凝土大致摊平后,立即进行混凝土振捣,用震桥振捣砼,有效振实,控制好平整度和水平度。对整平后的混凝土表面使用6m铝合金刮杠再次检查,对局部超高的减料刮平,低凹部位填料刮平,利用特制超平地坪超长刮杠进行砼表面整平。待混凝土达到初凝,(约2~3小时),使用手扶式抹光机加圆盘提浆收面,纵横交错进行,收面1遍,再采用2m靠尺刮一遍,机器磨不到的地方,用抹子人工抹平。然后再使用驾驶式抹光机加圆盘提浆收面,纵横交错进行,收面1~2遍。      
(5)钢纤维混凝土耐磨料施工
        1)钢纤维混凝土表面需及时提浆,应在混凝土初凝前用浆体覆盖掉露头的钢纤维。抹光机盘磨提浆最佳时间收:在正常成人穿平底鞋踩上去脚印很轻,到几乎没有脚印状态下开始研磨提浆抹光机盘磨提浆,以盘抹时不带出钢纤维为佳;盘抹遍数要足,待表面有一定硬度再抛光,避免抛光时把钢纤维带出。
        2)机盘磨提浆后根据现场环境情况,去除表面“浮浆”,待基层混凝土初凝后终凝前,将金刚砂分两次(第一次:3/5; 第二次:2/5)均匀的撒播到提浆后混凝土面层上,施工粉料时应小心,避免混凝土表面形成坑洼。若不注意或向离撒播点2m 以外抛洒金刚砂,都将减低最终面层的一致性。
        3)第二遍金刚砂撒完后,立即用圆盘磨进行二次提浆,使金刚砂与混凝土充分融合到一起。
        4)二次提浆后由于平整度存在偏差,采用特制超平地坪超长刮杠(刮杠:杆长为6米、端部杠长为3.5米)进行二次刮平以达到收面的平整度要求。
        5)机器打磨
        刮杠二次找平后,至少四次加装圆盘的机械镘作业。机械镘作业应纵、横向交错进行。
        6)机器磨光
        根据地面的硬化情况,进行至少三次不加装圆盘的机械镘作业。机械镘的运转速度和铁板角度的变化应视地面的硬化情况进行调整,作业应纵、横交错进行。最终修饰是通过机械镘精加工完成。边角用铁抹子手工收活。
        (6)切割缩缝
        切缝间距按照切缝图所示,深度为50mm,应在浇筑后24小时内进行放线切缝;
        (7)地坪养护
        地面施工完成后,为防止其表面水分蒸发过快,确保硬化剂材料强度稳定增长,应在地面施工完成的24小时内在其表面喷水覆盖簿膜,进行至少7天养护;
         (8)固化剂施工
        1)养护最少7天后,把基面灰尘、污物清洗干净;
        2)表面用抛光垫或#200树脂磨片清洗;     
        3)喷洒液体渗透性封地剂,表面保持至少20分钟湿润;
        4)使用#400、#800树脂钢石磨片进行表面抛光。     
        9)填缝:
        28天后使用填缝剂填缝;沿墙边的聚苯乙烯先切除约10mm后再填充。

3.4、细部节点处理
        (1)门边处理:
        门两边设置模板采用后浇法施工,后浇施工时混凝土加入适量的膨胀剂;
        卸货平台、柱、墙角周边处理:
        沿柱、墙边设置20mm厚挤塑板,卸货平台周边375mm切割构造缝,切缝深度5cm左右。
        (2)施工缝处理
        施工缝处应设置传力杆,切割缝不设传力杆;传力杆间距30cm左右,采用? 16钢筋长度600mm每端300mm,开仓时在模板侧面设置pvc套管,伸入混凝土一侧用胶带包扎。
        (3)切缝:
        切缝时间可根据现场实际情况做调整,原则是当钢纤维混凝土强度达到10~15MPA可进行切缝。切缝的长宽比不大于1.5,缝的宽度3~5mm左右,深度不小于地坪板厚的1/3且不大于60mm。
        在切割施工时一定要采取慢推慢进的方法,停锯时一定要抬起锯片,离开槽时再关掉电源。避免因停锯所造成爽锯及碰坏缝边混凝土。
                 
四、质量控制
4.1、主控项目
        1.硬化耐磨面层采用的材料应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
        2.硬化耐磨面层采用拌和料铺设时,水泥的强度不应小于 42.5MPa。金属渣、屑、纤维不应有其他杂质,使用前应去油除锈、冲洗干净并干燥;石英砂应用中粗砂,含泥量不应大于 2%。
        3.硬化耐磨面层的厚度、强度等级、耐磨性能应符合设计要求。
        4.面层与基层(或下一层)结合应牢固,且应无空鼓、裂缝。当出现空鼓时,空鼓面积不应大于 400cm2,且每自然间或标准间不应多于 2 处。
4.2、一般项目
        1.面层表面坡度应符合设计要求,不应有倒泛水和积水现象。
        2.面层表面应色泽一致,切缝应顺直,不应有裂纹、脱皮、麻面、起砂等缺陷。
        3.踢脚线与柱、墙面应紧密结合,踢脚线高度及出柱、墙厚度应符合设计要求且均匀一致。当出现空鼓时,局部空鼓长度不应大于300mm,且每自然间或标准间不应多于 2 处。
结束语:
        通过对超平耐磨地面和混凝土固化地面在大面积工业厂房工程中的应用,我们发现大面采用手扶式和驾驶式抹光机械配合抹面收光,极大的提高了抹光速度,提高了混凝土表面平整度、光洁度,使混凝土表面色泽均匀一致。
        同时结合工程施工过程中出现的问题,从施工流程、关键工艺及其质量控制等方面做好研讨、分析,总结经验教训,进行汇总和整理,可以极大地提高地坪的平整度、耐磨度及延长地坪的使用寿命,有效地解决了大面积混凝土面层开裂、空鼓等质量通病问题。在后期使用过程中,不仅降低了厂房的维护费用,还提升了厂房的使用效率,应用前景广阔。

参考文献

[1]《建筑地面工程施工质量验收规范》(GB50209-2010);
[2]《建筑施工手册》(第5册)中国建筑工业出版社出版;
[3]《大面积超平整度混凝土地面施工方法》,冯锦华,王寿昌,秦一统,杨燕,施工技术,2009,38(4);
[4]《大面积一次成型耐磨地面施工》,王宝申,朱晓峰,施工技术,2010,39(2)。
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