整平機(jī)鋪筑鋼纖維混凝土耐磨地坪施工工法

激光整平機(jī)鋪筑鋼纖維混凝土耐磨地坪施工工法YJGF038-2006前言隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廠房對地坪的平整度、抗裂性、抗沖擊性以及耐磨性等質(zhì)量要求也越來越高，尤其對于大面積的工業(yè)廠房地面，如何在較短的施工工期內(nèi)，達(dá)到高水平的質(zhì)量要求，還需在地面施工工藝上進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。奔馳轎車主廠房地面面積為4.4萬平方米，建設(shè)方對地面的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高，其中表面平整度的允許偏差為3mm，嚴(yán)于5mm國家標(biāo)準(zhǔn)，并且對地面的抗裂性和耐磨性要求也比較高。***局聯(lián)合設(shè)計(jì)單位、國內(nèi)地面施工專業(yè)人士以及德國施工專家進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)和科技創(chuàng)新，形成了激光整平機(jī)鋪筑鋼纖維混凝土耐磨地面施工技術(shù)，2007年5月17日，中建總公司對該成果進(jìn)行了評估，認(rèn)為該成果施工工藝先進(jìn)，整體達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。并在此基礎(chǔ)上，形成了工法。該工法將傳力桿體系應(yīng)用于地面施工縫處，有效解決了施工縫處地面平整度的問題；地面采用鋼纖維混凝土，充分發(fā)揮鋼纖維抗拉強(qiáng)度高，抗裂、抗疲勞、耐磨、抗沖擊性好的特點(diǎn)，取代鋼筋，減薄地面厚度。由于該技術(shù)工藝先進(jìn)，在提高地面質(zhì)量，縮短施工周期方面效果顯著，故有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。工法特點(diǎn)采用高強(qiáng)度鋼纖維，防止地面微裂縫產(chǎn)生。施工縫處設(shè)置傳力桿體系，保證接縫處的傳荷能力和地面的平整度，防止接縫處出現(xiàn)錯(cuò)臺。地面鋼纖維混凝土澆筑采用精密激光整平機(jī)，有效保證整個(gè)地面混凝土的平整度。采用高性能地面硬化劑，保證地面的耐磨、防塵、防油，色澤飽和，顏色均一。采用與耐磨地面同顏色的單組分聚氨酯嵌縫密封膠，保證切縫處有良好的抗撕裂性能、粘接性能、抗老化性能和自潔美觀性。采用與耐磨材料相配套的地面養(yǎng)護(hù)劑，通過形成高密度的結(jié)晶膜，有效保證耐磨混凝土的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)。適用范圍本工法適用于具有以下特征的工業(yè)廠房整體澆筑耐磨混凝土地面：地面面積大，整體性要求高；平整度要求高；有較高的抗裂和抗沖擊要求；具有耐磨、抗油滲、美觀等要求。工藝原理對于大面積的混凝土地面，要滿足地面的使用功能，除了根據(jù)地面的設(shè)計(jì)荷載達(dá)到足夠的承載能力和抗沖擊能力，還有兩個(gè)很關(guān)鍵的方面，一是消除和抵制由于混凝土材料自身特性而在基體內(nèi)產(chǎn)生的微觀裂縫以及由于溫度應(yīng)力造成的混凝土早期開裂；二是如何在較大面積內(nèi)達(dá)到較高的平整度，完成一個(gè)高質(zhì)量水準(zhǔn)的地面，本工法通過以下幾個(gè)方面，有效的解決了上述問題：摻加鋼纖維提高混凝土的抗裂和抗沖擊性，分散在混凝土內(nèi)的鋼纖維通過與混凝土的粘接性，限制混凝土微裂縫的產(chǎn)生，從而提高混凝土的抗拉、抗剪和抗裂等性能。在施工縫處增加傳力桿體系如圖4.2-1、4.2-2所示，傳力桿一端錨固，一端自由滑動(dòng)，一方面允許板塊內(nèi)混凝土的自由收縮，同時(shí)在施工縫處，協(xié)同兩個(gè)板塊的混凝土共同受力，防止由于兩個(gè)板塊受力不均，使施工縫處產(chǎn)生錯(cuò)臺等質(zhì)量問題。圖4.2-1傳力桿工作原理示意圖圖4.2-2傳力桿體系構(gòu)造圖采用精密激光整平機(jī)進(jìn)行鋼纖維混凝土的澆筑和攤鋪，地面標(biāo)高由激光及電腦自動(dòng)控制,并實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)精確找平。激光整平機(jī)的標(biāo)高控制原理：地面的標(biāo)高由激光發(fā)射器、激光接收器和水準(zhǔn)標(biāo)尺桿組成的激光系統(tǒng)進(jìn)行控制，首先安裝獨(dú)立的激光發(fā)射器，激光發(fā)射器以每秒鐘10次的頻率發(fā)射激光，形成一個(gè)激光束控制平面，然后在地面設(shè)計(jì)標(biāo)高的水準(zhǔn)控制點(diǎn)上立水準(zhǔn)標(biāo)尺桿，通過其上的水準(zhǔn)定位頭接收激光束鎖定水準(zhǔn)定位頭，最后調(diào)整激光整平機(jī)上的激光接收器，通過激光整平機(jī)內(nèi)部的電腦系統(tǒng)，控制整平頭的作業(yè)標(biāo)高。由于激光發(fā)射器為獨(dú)立設(shè)置，一旦激光系統(tǒng)初始化完畢，只要激光發(fā)射器不受擾動(dòng)，無論激光整平機(jī)移動(dòng)到那里，地面標(biāo)高始終以激光發(fā)射器發(fā)射的旋轉(zhuǎn)激光束構(gòu)成的平面為控制面，保證了大面積整體鋪?zhàn)⒌牡孛鏄?biāo)高以及地面的水平度和平整度。如圖所示：圖4.3.1激光整平機(jī)標(biāo)高控制原理圖激光整平機(jī)的振搗整平工作原理：圖-1整平頭構(gòu)造圖激光整平機(jī)的振搗整平由刮板刀、布料螺旋、振動(dòng)器和整平梁組成整平頭完成，如圖所示；圖-1整平頭構(gòu)造圖首先刮板刀將高出的混凝土料刮走，剩下19.1mm高的料由布料螺旋通過單方向旋轉(zhuǎn)的螺旋自左至右將混凝土料分布到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高，同時(shí)，由偏心塊產(chǎn)生的頻率為3000次/分鐘的振動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)整平梁一起對混凝土進(jìn)行振搗和壓實(shí)，整平梁底部的斜坡起到鏝刀的作用，在振動(dòng)行進(jìn)過程中，將混凝土表面刮平，使混凝土表面光亮平整。激光整平機(jī)組成如圖-2所示操作臺伸縮臂操作臺伸縮臂激光接收器整平頭高充氣型輪胎液壓支腿激光發(fā)射器施工工藝流程及操作要點(diǎn)準(zhǔn)備工作鋪筑工作準(zhǔn)備工作鋪筑工作耐磨層施工切縫養(yǎng)護(hù)填縫地基土分層夯實(shí)級配碎石夯實(shí)塑料薄膜隔離層砼墊層施工周邊模板支設(shè)傳力桿安裝固定激光整平機(jī)鋪筑壓實(shí)砼送料散耐磨粉用機(jī)械鏝壓光提漿用機(jī)械鏝收光拋光用鋸縫機(jī)切縫用水或養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)聚氨酯密封膏填縫操作要點(diǎn)：施工準(zhǔn)備：地基土和碎石要分層夯實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù)；混凝土墊層要充分養(yǎng)護(hù)至混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；鋪設(shè)好塑料薄膜滑動(dòng)隔離層，薄膜接縫的位置應(yīng)重疊200～400mm的寬度，接縫處用膠帶粘接好；做好鋼纖維混凝土的試配，調(diào)整確定混凝土的配合比；地面周邊應(yīng)完成維護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，保證地面施工時(shí)沒有對流的風(fēng)和陽光直曬。模板及傳力桿安裝固定：模板可采用鋼模板或木模板，應(yīng)保證足夠的剛度；模板用鋼釬固定在混凝土墊層上，確保位置準(zhǔn)確、牢固；圖模板及傳力桿安裝圖模板內(nèi)側(cè)涂刷隔離劑；傳力桿穿過模板中部與模板面保持垂直，并在模板外側(cè)固定牢固。角隅構(gòu)造鋼筋加工安裝：圖角隅構(gòu)造鋼筋安裝圖在所有柱角、墻角以及地坑陰角等部位，應(yīng)垂直450方向增加構(gòu)造鋼筋。如圖所示：圖角隅構(gòu)造鋼筋安裝圖鋼纖維混凝土澆筑：鋼纖維混凝土澆筑前應(yīng)根據(jù)地面形狀和面積進(jìn)行分倉，一倉面積不宜超過2000m2,鋼纖維混凝土應(yīng)跳倉澆筑，在無法跳倉的情況下，相臨兩倉鋼纖維混凝土澆筑宜間隔36h以上。鋼纖維混凝土在一個(gè)分倉區(qū)格內(nèi)應(yīng)連續(xù)澆筑，間歇時(shí)間不得超過2h，激光整平機(jī)的工作方向和鋪?zhàn)⒎较蛉鐖D所示：機(jī)器工作方向機(jī)器工作方向機(jī)器前進(jìn)方向圖一倉混凝土鋪筑方向示意圖鋼纖維混凝土宜采用混凝土罐車直接傾卸在澆筑地點(diǎn)，這樣有利于將混凝土坍落度控制在140±20mm內(nèi)，若地面配有雙層鋼筋，鋼纖維混凝土也可采用泵送。在澆筑過程中應(yīng)隨時(shí)注意混凝土的和易性，施工時(shí)不得因拌合物干澀而加水，澆筑過程中發(fā)現(xiàn)成團(tuán)的鋼纖維應(yīng)及時(shí)撕開抖散予以剔除；邊緣人工施工模板邊緣、墻邊機(jī)械無法施工處采用人工找平。邊緣人工施工邊緣人工找平邊緣人工找平耐磨層施工打磨提漿：在混凝土初凝時(shí)，進(jìn)行初次加裝圓盤的機(jī)械鏝作業(yè)，除去浮漿、提漿，增強(qiáng)混凝土與硬化劑的親和力。第一次撒布硬化劑、機(jī)械打磨：按規(guī)定用量60%硬化劑均勻撒布在混凝土表面，待材料浸透后，用加裝圓盤的機(jī)械鏝打磨，一般要縱橫各一遍。第二遍撒布硬化劑、機(jī)械打磨：第一次撒布的硬化劑打磨完成后，進(jìn)行第二次撒布作業(yè)，其用量為規(guī)定用量40%，待材料浸透后，進(jìn)行第二次打磨，縱橫各一遍。人工布料機(jī)器收光人工布料機(jī)器收光涂敷地面養(yǎng)護(hù)劑：地面完成后，約4—6小時(shí)左右（根據(jù)季節(jié)和天氣），進(jìn)行表面涂敷養(yǎng)護(hù)劑。防止地面表面水分的快速蒸發(fā)，保障耐磨材料強(qiáng)度的穩(wěn)定增長，并起防止輕微污染的作用。刷養(yǎng)護(hù)劑磨光后效果刷養(yǎng)護(hù)劑磨光后效果切縫、填縫鋼纖維混凝土地面應(yīng)在縱橫方向設(shè)置切縫，切縫間距宜為6～12m，切縫深度為地面厚度的1/3，切縫內(nèi)應(yīng)嵌填粘接性能良好的聚氨酯密封膠。如圖所示：當(dāng)鋼纖維混凝土強(qiáng)度達(dá)到10～15Mpa時(shí)，可進(jìn)行切縫，切縫應(yīng)盡量在混凝土澆筑72小時(shí)之內(nèi)完成。填縫前應(yīng)將縫內(nèi)清潔、濕潤，填縫應(yīng)密實(shí)、飽滿。切縫圖切縫及填縫示意圖切縫試塊留置：鋼纖維混凝土應(yīng)按技術(shù)規(guī)程要求留置立方體抗壓強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度和彎曲韌度的試塊。每一地面工程，每種試塊分別不應(yīng)小于一組，當(dāng)?shù)孛婷娣e大于1000m2時(shí)，每增加1000m2分別各增加一組試塊。材料與設(shè)備鋼纖維：采用高強(qiáng)度冷拔鋼絲型鋼纖維，其抗拉強(qiáng)度≥1000Mpa，長度60mm，直徑0.9mm，徑比0.65，鋼纖維應(yīng)承受一次彎折90°不斷裂；鋼纖維表面不應(yīng)沾有油污等有害物質(zhì)，表面不得有銹蝕；鋼纖維的摻量要根據(jù)地面設(shè)計(jì)荷載及抗沖擊要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算后確定，同時(shí)應(yīng)滿足《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS38：2004中的相應(yīng)規(guī)定；鋼纖維混凝土：鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)通過試驗(yàn)-計(jì)算法滿足設(shè)計(jì)要求的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和和易性的要求；鋼纖維混凝土的水灰比不宜大于0.5，每立方米鋼纖維混凝土的水泥用量不宜小于360kg；鋼纖維混凝土堿含量不得大于3Kg/m3；混凝土中氯離子含量不得大于水泥重量的0.2%；粗集料的粒徑不宜大于鋼纖維長度的2/3，且不應(yīng)大于20mm；鋼纖維混凝土坍落度宜為140±20mm；攪拌鋼纖維混凝土宜采用機(jī)械攪拌；將稱量好的水泥、粗細(xì)骨料和鋼纖維投入攪拌機(jī)干拌均勻，干拌時(shí)間不宜小于1.5min，然后加水?dāng)嚢?，攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長2min；攪拌過程中應(yīng)保證混凝土中的鋼纖維應(yīng)分布均勻，不結(jié)團(tuán)；傳力桿采用光圓鋼筋，尺寸及間距可參照表6.3：表6.3傳力桿尺寸及間距選用表板厚(mm)直徑(mm)最小長度(mm))最大間距（mm）≤20016400300>20020500300地面硬化劑：可采用金屬地面硬化劑，地面硬化劑應(yīng)具有高度耐磨性、抗沖擊性、防油性；顏色均勻，飽和度高。嵌縫膠：宜采用具有良好耐候性和耐久性，粘接性能良好的單組分聚氨酯密封膠，主要技術(shù)參數(shù)見表6.5表6.3單組分聚氨酯密封膠主要技術(shù)參數(shù)表序號項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)要求1外觀細(xì)膩、均勻膏狀物物，不應(yīng)有氣氣泡、結(jié)皮或或凝膠2固化潮濕固化3肖氏硬度30(23℃，相相對濕度50%條件下，28天后)4伸長率＞400%5拉伸模量≤0.4MPa6恢復(fù)率＞80%激光整平機(jī)精密激光整平機(jī)由美國神龍公司生產(chǎn)，香港百萊瑪工程有限公司為中國代理租賃商；激光整平機(jī)有四個(gè)型號：S-240型、S-160型、S-100型和S-9210輕便型；地面施工主要機(jī)具設(shè)備見表6.7表6.7施工主要機(jī)具設(shè)備表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量1激光整平機(jī)S-2401臺2混凝土罐車根據(jù)需要3振搗棒5個(gè)4磨光機(jī)15臺5圓盤15個(gè)6機(jī)用鏝刀15個(gè)7鋸縫機(jī)1臺質(zhì)量控制工程質(zhì)量應(yīng)符合《建筑地面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》》（GB50209-2002）、《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（CECS38-2004）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。模板安裝質(zhì)量要求：模板安裝應(yīng)位置準(zhǔn)確、牢固，不得傾斜、跑模；模板表面應(yīng)光滑平整，模板隔離劑涂刷均勻一致；模板的拼接縫處應(yīng)嚴(yán)密不漏漿；傳力桿應(yīng)固定牢固，并垂直與模板平面；地面模板安裝的允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定：表模板安裝的允許偏差和檢驗(yàn)方法項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)方法軸線位置5鋼尺檢查模板上表面標(biāo)高±5水準(zhǔn)儀或拉線、鋼鋼尺檢查相鄰兩板表面高低低差2鋼尺檢查直順度≤52m靠尺和塞尺檢檢查傳力桿位置水平±10鋼尺檢查，取最大大值上下±5鋼尺檢查，取最大大值傳力桿水平度±5鋼尺和塞尺檢查傳力桿外露尺寸±10鋼尺檢查地面質(zhì)量要求；地面鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度（彎拉強(qiáng)度和彎曲韌度比）應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求；地面厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；地面表面不應(yīng)有裂縫、脫皮、外露石子，鋼纖維、麻面、積水等現(xiàn)象；切縫寬、深、長應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，切縫直順，不得有瞎縫、跑鋸；嵌縫膠應(yīng)飽滿、密實(shí)、縫面整齊；地面面層允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定：表地面面層允許偏差和檢驗(yàn)方法項(xiàng)目允許偏差(mm))（國家標(biāo)準(zhǔn)）允許偏差（mm）（本工法標(biāo)準(zhǔn)）檢驗(yàn)方法表面平整度53用2m靠尺和塞尺檢檢查縫格平直32拉5m線和鋼尺檢查查安全措施嚴(yán)格遵循國家有關(guān)安全的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程和地方有關(guān)安全的文件規(guī)定。機(jī)械操作及臨電線路敷設(shè)必須由專業(yè)人員進(jìn)行，激光整平機(jī)在操作過程中要遵守該設(shè)備的安全操作要求。施工機(jī)具必須符合《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ33）的有關(guān)規(guī)定，施工中應(yīng)定期對其進(jìn)行檢查、維修，保證機(jī)械使用安全。施工現(xiàn)場臨時(shí)用電應(yīng)符合《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46）的有關(guān)規(guī)定，臨時(shí)用電采用三相五線制接零保護(hù)系統(tǒng)。施工用電保證三級供電，逐級設(shè)置漏電保護(hù)裝置，實(shí)行分級保護(hù)?，F(xiàn)場固定用電設(shè)備按設(shè)計(jì)布置，做到“一機(jī)、一閘、一漏、一箱”?；炷凉ぴ阡摾w維混凝土澆筑過程中應(yīng)穿高筒雨靴并戴好手套。環(huán)保措施嚴(yán)格遵循國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程和地方有關(guān)安全的文件規(guī)定?，F(xiàn)場設(shè)置洗車池和沉淀池、污水井，罐車在出場前均要用水沖洗，以保證市政交通道路的清潔，減少粉塵的污染。沉淀后的清水重復(fù)使用。廢棄垃圾應(yīng)分類存于垃圾站，并及時(shí)運(yùn)至指定地點(diǎn)消納?？苫厥瘴锪媳M量重復(fù)使用?；炷猎谶\(yùn)輸過程中應(yīng)防止遺散，并對遺漏的混凝土及時(shí)回收處理。運(yùn)輸、施工所用車輛和機(jī)械的廢氣和噪聲等應(yīng)符合環(huán)保要求。地面硬化劑應(yīng)統(tǒng)一堆放，并有防塵措施，在搬運(yùn)和布散過程中要防止粉塵污染，操作人員應(yīng)配戴口罩，戴好手套。施工場界應(yīng)做好圍擋和封閉，防止噪聲對周邊的影響。效益分析激光整平機(jī)為進(jìn)口設(shè)備，租賃費(fèi)用較高，但由于它施工速度快工、施工質(zhì)量高，因此具有比較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益：由于機(jī)械施工的作業(yè)工效是人工的3倍以上，因此激光整平機(jī)施工可采用大面積的分倉，每倉面積可達(dá)到2000m2，而人工刮平在保證質(zhì)量的前提下，每倉面積宜為400m2，采用大面積分倉可以減少施工縫，保證地面的整體性，同時(shí)減少了施工縫處的傳力桿、模板