论建筑工程中大面积混凝土地面施工方案

来源:用户上传      作者: 宗丽明

　　【摘要】：随着科技的不断进步和各项基础设施建设的加快, 各种建筑物的规模都在大幅度提升,大面积混凝土整体地面在建筑工程中得到了广泛的应用。由于混凝土一次浇筑量通常都比较大, 工程条件复杂, 因而极易产生各种混凝土裂缝,平整度等问题。因此,对大体积混凝土裂缝进行有效地预防,通过调查研究，提出一整套有效的地面施工方案，并在大面积混凝土地面中进行了实际应用。
　　【关键词】：建筑工程；大面积混凝土；施工技术；裂缝
　　1工程概况
　　某工程是外商在沪投资的高精度专业化工业厂房办公一体化建筑。工程建筑面积约为50000m2，结构形式为混凝土框架柱-大跨度钢屋盖结构。南北方向柱距为24m，东西方向柱距为12m；南北方向总长约为120m。地面为高精度要求的超大面积混凝土耐磨地面，整体地面面积达30000m2（图1）。
　　 工程
　　图1工程柱距及整体地面平面示意
　　2技术要点探讨
　　由于本工程地面将来作为高精度数控机械的使用场所，所以对地面的整体表面平整度（检验标准：3m靠尺平整度误差不大于2mm）及表面抗裂要求等都有严格的要求和标准。针对工程业主要求和施工条件，对本工程地面施工技术进行详细、有针对性的研究，最终提出一套合理、科学、高质量的施工方案。
　　2.1 地面作法
　　1）基层
　　在建筑工程地面工程中，基层是最能影响整体地面出现质量问题的部位之一，如果基层处理不科学，抗压能力不强，极易出现地面下沉或出现基层开裂等问题，这样直接影响到面层质量。为此，研究制定了地面基层构造为：①250厚双层双向Φ12@150，C25混凝土结构层；②100厚无集料混凝土垫层；③素土分层夯实（处理过的填土层承载力不低于100kPa）。
　　2）面层
　　面层自身的混凝土抗裂能力是保证整体面层混凝土质量最关键问题之一。为保证基层不对面层产生很大的约束力，能够顺利并自然释放面层的混凝土应力，需要在基层和面层之间增设滑动层，保证面层的自由滑动。为此，地面面层设置为：①耐磨地面处理；②150厚C30素混凝土面层；③在地面基层上满铺滑动塑料薄膜；④基层面处理。
　　2.2 地面分区浇筑技术
　　对于整体混凝土地面来说，浇筑方向和浇筑宽度是保证混凝土质量有效措施。为此，根据工程实际情况，结合设计中柱距特点（柱距为24m×12 m），在浇筑地面混凝土时，按照沿24m的长方向一次浇筑完成，浇筑宽度为12m，以便于分段施工和局部平整度的控制。
　　2.3 实行跳仓浇筑技术
　　为更好地释放混凝土温度应力和收缩应力，我们做了连续浇筑技术研究和试验，通过多次试验研究发现，如此大规模的地面，连续浇筑混凝土非常容易出现由混凝土应力产生的裂缝。为此，在浇筑地面混凝土时，按照跳仓施工技术进行浇筑。每个跳仓施工范围为沿24m柱距方向一次浇筑，仓宽为12m。通过这种跳仓浇筑方式，能有效释放已经浇筑混凝土的应力，保证整体地面质量。
　　2.4 地面分割技术
　　根据本工程超大面积地面特点，经多次分析和现场试验，最终确定在混凝土浇筑完成24h后，即开始用切割机将地面混凝土表面分割为6m×6m的单元，切割宽度为5mm，深度为30mm。经过多次试验，发现若根据常规2d之后再进行地面切割，混凝土地面会出现许多规则的裂缝，而其裂缝多数出现在地面中央处（正是应力集中释放处）。而在夏天24h后立即切割，使地面混凝土应力较早得到了释放，可保证混凝土质量（图2）。
　　
　　图2混凝土地面施工裂缝处理
　　2.5 设置滑移能量释放层
　　由于混凝土基层和面层均为混凝土，考虑混凝土的各种应力释放，为减小混凝土的外部约束，有效缓解上下层混凝土能量释放过程中引起的应力变化导致的混凝土裂缝出现，故在混凝土面层浇筑之前，在基层上面满铺塑料薄膜，以此最大限度地减小上下层间的相互滑动阻力，将外约束最小化。
　　2.6 在施工缝部位设置抗裂拉杆技术
　　经过对混凝土裂缝产生原因及其性能的研究表明，尽管在浇筑混凝土过程中实行了跳仓浇筑技术，有效释放了部分应力，但由于混凝土应力释放是一个比较漫长的过程，在后期，混凝土还会产生一些收缩应力，为此在施工缝部位设置了抗裂拉杆，拉杆采用Φ20@200钢筋，在浇筑混凝土前，预留在施工缝两侧。
　　2.7 在墙边和柱边设置聚苯泡沫板
　　为解决地面混凝土与已有混凝土柱和墙体间的应力释放问题，防止柱角、墙边处面层开裂，减小地面混凝土应力在此的外部约束，在距结构墙边、结构柱四周设置一圈分格缝，分隔缝采用10mm厚聚苯板固定设置在墙柱边（图3）。
　　
　　2.8 其他
　　混凝土自身的性能也是地面混凝土质量控制的一个重要因素，为此选取优质的混凝土搅拌站，选用高质量的水泥砂石等材料配置优质的混凝土，保证地面混凝土施工的质量。
　　3地面施工关键技术
　　3.1 基层工艺流程
　　地面管道施工→素土回填土→回填土载荷试验→无集料回填施工→基层钢筋绑扎→边模板安装→混凝土浇筑→养护→分割缝切割。
　　3.2 基层施工技术要点
　　1）根据现场实际情况和施工工艺要求，无集料垫层采用分段施工。无集料垫层顺序原则上按先远后近、先里后外的施工顺序。
　　2）钢筋采用Φ12@150双层双向的钢筋，钢筋绑扎时钢丝尾向内，上下钢筋间采用Φ12@1500通长钢筋马凳。钢筋网片为5980mm×5980mm，在现场绑扎定位。
　　3）混凝土的坍落度不能太大，控制在140 mm左右，且无泌水、无离析。
　　4）浇筑混凝土之前,清理垫层杂物并在垫层上先洒水湿润。
　　5）混凝土浇筑按照由远而近，先里后外的原则进行。在每个分段内，混凝土应连续浇筑，不得留施工缝，振点间距500mm，呈梅花形布置，振捣密实，混凝土拉线控制标高，用滚筒碾压，保证达到密实程度。
　　3.3 面层工艺流程
　　基层处理→抄平放线→打膨胀螺栓→安装边槽钢模板→满铺滑动塑料薄膜→预埋抗裂拉杆→浇筑混凝土→抹平磨光作业→养护→切缝。
　　3.4 面层施工技术要点
　　混凝土基层上设置6m×6m的方格网，测定各区域标高，并预埋钢筋，在钢筋上用红油漆标识500线。
　　基层表面用吸尘器将灰尘吸干净，局部吸尘器无法清理时，可采用清水冲洗干净。
　　基层清理干净后，在基层上满铺塑料薄膜，作为混凝土滑动层。
　　基层检验合格后，安设模板。模板采用[100×6槽钢制作，与膨胀螺栓固定，用水平仪检测上口高度，用楔形块调整，使模板的顶面与地面顶标高齐平，并应与设计高程一致，模板底面应与基层顶面紧贴，局部低洼处（空隙）要事先用水泥浆铺平并充分密实。
　　模板安装完毕后，应经过严格的检查，合格后，方可浇筑混凝土。
　　浇筑混凝土前，在边模板预留的孔洞中预埋Φ20@200钢筋拉杆，拉杆长600mm， 模板两边各留出300mm。
　　按照方案要求，混凝土浇筑前，在混凝土柱四边和墙边设置固定10mm厚聚苯板，聚苯板固定要牢固，接缝要严密。
　　混凝土坍落度为140±10mm，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，石子采用5～25 mm碎石，砂子采用洁净中砂，掺羧酸系高效减水剂。混凝土采用输送泵运输，汽车泵浇筑（汽车泵运输，输送泵浇筑），和易性好，无泌水，混凝土初凝时间不小于6h,终凝时间16h左右,混凝土应事先做好试配。
　　施工时采取沿长条形退步施工方法， 规划区域合理分仓，分仓的宽度按12m进行。
　　混凝土浇筑中用平板振捣器进行振捣，之后用提浆滚轴碾平提浆。混凝土根据现场情况凝固一段时间后，在脚踩上时下陷2～4mm时，使用磨光机器安装提浆圆盘打磨1或2遍，将表面砂浆层搓打均匀（提浆），紧接着用3～5m长刮杠将局部有隆起的混凝土表面（特别是周边）刮平。
　　3.5 耐磨面层施工
　　1）撒布耐磨料
　　依据浇筑板块面积，计算好耐磨料用量（约为0.4kg/m2），将规定用量的耐磨料按标划好的板块面积均匀撒布在初凝的混凝土表面上，第1次散布材料约60% ,待耐磨材料吸收水分变暗后,采用圆盘机械进行1～2次磨压,使耐磨材料与混凝土基层紧密结合。随后进行第2次撒播作业(余下约40%材料) ,撒播材料方向与第1次垂直,以保证材料撒播的均匀性。
　　2）撒布质量要求
　　硬化剂用量要足量，撒料厚薄一致。撒布方向分明，无遗漏，无堆积，对边角处撒料得当。抛撒时不得对墙面、柱面及其他成品产生污染。
　　3）耐磨作业
　　机械抹光机带盘负责对大面硬化剂压实找平，同时提浆。抹光机于一角上机、上人，操机手沿与硬化剂撒料垂直方向移动机具，然后沿该方向的垂直方向再盘抹一次。使用边角专用机器带圆盘研磨边角，抹灰工负责用手工对边角机器处理不到区域进行人工研磨抹光，并对接搓处平顺过度，处理得当。
　　4）耐磨质量要求
　　平整度控制在3m靠尺检查平整度不大于2mm，无麻面，无明显起伏，无抹痕，针眼每m2小于或等于5个。边角平直，接搓平顺，接搓偏离中心线±2mm。收光纹理清晰不错乱，收光均匀一致，无过抹发黑。
　　3.6 地面分缝技术要点
　　设置混凝土耐磨地面变形缝是为了防止混凝土及建筑结构应力产生对地面的破坏，如裂缝、空鼓等。由于本工程地面处于室内，按照规范要求，除结构变形缝外，地面只设伸缩分格缝，其作用是控制、诱导地面裂缝（主要是温度裂缝、地基不均匀沉降引起的裂缝和混凝土收缩引起的裂缝）沿预定分格缝开裂。
　　变形缝采用切割方法施工，其特点是：在混凝土浇筑时可采用整体和表面无明缝浇筑，施工方便，易于控制平整度，地面整体性好。
　　地面分缝的技术要求：缝的宽度为5mm，切割缝采用本色油膏填塞，切割深度30mm，夏天切缝时间控制在24h左右。
　　4 养护
　　养护作业首先由专人均匀涂刷养护剂,表面随即用塑料薄膜覆盖,覆盖完毕后表面及时洒清水,养护不得少于7d。养护期间严禁重压及其他作业。15d后,可正常使用。
　　【结语】
　　综上所述，面积达30000m2的大面积混凝土地面，经过仔细检查验收，没有发现裂缝、起砂、空鼓等现象，耐磨性能满足设计和规范要求，而且地面平整度远高于国家规范要求。为以后类似工程的实施打下了坚实的基础，并具有很强的推广价值。

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