現(xiàn)代物流倉庫地坪關(guān)鍵技術(shù)

邢旭平[普洛斯投資（上海）有限公司，上海 200135]

高質(zhì)量的地坪對于現(xiàn)代物流中心來說十分重要，因為倉庫內(nèi)部的貨物搬運、分揀等物流操作頻繁發(fā)生，地坪每天都承受車輪、托盤以及貨物等的磨損，如果地坪的平整度不夠、不耐磨極易造成對地坪的損壞而出現(xiàn)坑洼、裂縫，對施工縫的破損導(dǎo)致地坪缺陷，給貨物堆放、搬運造成困難，甚至引發(fā)安全事故。一個精心設(shè)計和專業(yè)施工的混凝土地坪對于倉庫的運營的好處有提高工作效率、減少地坪維護(hù)及修補、減少叉車等設(shè)備的維護(hù)或維修、提高安全性等。

據(jù)有關(guān)客戶滿意度調(diào)查統(tǒng)計，倉庫用戶關(guān)注度最高的工程問題是滲漏和地坪質(zhì)量。地坪質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為地坪開裂、起砂以及不均勻沉降等[1]。當(dāng)今立體倉儲、互聯(lián)網(wǎng)+以及智能倉儲的技術(shù)發(fā)展，對地坪平整度等質(zhì)量不斷提出新要求，優(yōu)質(zhì)的地坪越來越成為吸引高端客戶的一個重要因素。本文從倉庫地坪建設(shè)角度，探討地坪常見的問題以及優(yōu)質(zhì)地坪的關(guān)鍵技術(shù)。

1 平整度

1.1 平整度定義和測試

本文所稱平整度是指混凝土地坪在施工階段完成的混凝土地面的平整程度和水平程度。一個好的地坪平整度有如下優(yōu)點。

（1）叉車運行速度提高，發(fā)揮更高的運營效率。

（2）叉車運行時振動小，減少對貨品和叉車的損害，減少叉車的故障和維修時間。

（3）減輕叉車駕駛員的疲勞，有利于其健康和安全。

（4）有利于高貨架及高位叉車的布置和運行。

具體討論平整度時，首先要區(qū)分以下 2 種不同類型的地坪。

（1）自由通行地坪：叉車可以自由地在任何方向運行的地坪，包括寬巷道貨架、轉(zhuǎn)運貨架、成批堆垛區(qū)域等。

（2）固定通行地坪：在這類地坪上叉車只能在固定的通道運行，主要包括窄巷道存儲系統(tǒng)和在貨架間運行。

目前大多數(shù)地坪以第 1 類為主，本文也以第 1 類為討論對象。目前國內(nèi)還沒有倉庫地坪平整度的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，唯一的地坪表面規(guī)范是 GB 50209—2010《建筑地面工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中規(guī)定的 2 m 直尺測量最大誤差 ≤5 mm，這對住宅、商業(yè)中心或一些廠房等普通建筑是可以的，但對倉庫的平整度和水平度缺乏指引，因為沒有考慮物料運輸設(shè)備的應(yīng)用[2]。全球范圍內(nèi)有 3 種主要的規(guī)定倉庫地坪平整度和水平度的標(biāo)準(zhǔn)，如表 1 所示。德國企業(yè)或物料輸送設(shè)備商通常采用 DIN（德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會） 標(biāo)準(zhǔn)，美國則采用 ASTM /ACI（美國材料與試驗協(xié)會/美國混凝土協(xié)會） 規(guī)范，英國以及亞洲一些地區(qū)采用 TR 34（34 號技術(shù)報告）。

表1 地坪平整度和水平度標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)地坪行業(yè)內(nèi)推廣介紹比較多的是 ASTM E 1155 M 的FF/FL值，其給出了地面平整度FF水平度FL的測試方法和不同地坪的相應(yīng)平整度FF水平度FL要求，具體說FF 值表征的是 30 cm 間隔的測試點的高程差之間的差值的統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)，數(shù)值越大則平整度越高；FL值表征的是 3 m 間隔的測試點的高程差的統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)，同樣，數(shù)值越大則水平度越高。ACI 對地坪平整度分級如表 2 所示，對F值的簡單示意如圖 2 所示。

表2 地面平整度分級[3]

圖1 中，q值按式（1）計算。水平度（FL）的計算為每3 m 距離的高程差（z）為基本元素。

圖1 平整度和水平度示意圖

z值按式（2）計算。水平度（FL）的計算為每 3 m 距離的高程差（z）為基本元素。

相對而言，ASTM E 1155 的測試方法較為系統(tǒng)。目前由于國內(nèi)地坪驗收標(biāo)準(zhǔn)尚未采用F值系統(tǒng)，所以經(jīng)常有這 2 種評價方式下的相對應(yīng)的比較的需要。這 2 種方法的簡單對于關(guān)系如表 3 所示，可以作為參考。因為靠尺法無法對地面的水平度進(jìn)行有效檢測，所以FL值沒有與之對應(yīng)的靠尺值。需要說明的是，表 3 的對應(yīng)關(guān)系中F值與靠尺值并非對等，在滿足FF值的情況下一般都可以滿足靠尺要求；但是滿足靠尺的情況下，很難確定是否滿足FF值，舉例如圖 2 所示。顯然由圖中 2 的 2 個地坪可以得到相同的靠尺值，但是FF并不一樣。

表3 FF 值與靠尺的對應(yīng)參考[3]

圖2 相同 3 m 靠尺檢測結(jié)果下平整度的差別

目前已經(jīng)有不少的業(yè)主、總包和地坪專業(yè)施工分包單位引進(jìn)了這種測試FF/FL值的步進(jìn)式地坪平整度測試設(shè)備，在實際的工程中收到了比較好的檢測評估效果。

1.2 倉庫地坪平整度控制要點

傳統(tǒng)施工方法中，地坪標(biāo)高控制采用拉控制線、制作灰餅標(biāo)高控制點以及依靠模板等人工手段，存在效率、精度和便捷性等方面的問題。近年來以激光平整機為核心的機械化地坪施工方法逐漸成為高品質(zhì)工業(yè)地坪施工的主流，這種技術(shù)是一種應(yīng)用激光信號作為標(biāo)高控制信號，采用自動化機械整平機進(jìn)行混凝土找平、振實及抹面的地坪施工技術(shù)，具有標(biāo)高控制精確，降低施工勞動強度，提高施工速度等優(yōu)點。其激光發(fā)射接收系統(tǒng)，控制頻率達(dá)到每秒鐘 10 次，一旦初始化完畢，只要激光發(fā)射器不受到擾動，地面標(biāo)高始終以高速旋轉(zhuǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射出的激光束形成的平面為控制面。激光整平機在一定范圍內(nèi)都能接收到激光信號，按照設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行整平工作。因此能保證大面積整體鋪筑的地面的水平度，降低誤差。

激光整平機對地坪水平度有比較好的整體控制，在地坪平整度方面還需要專業(yè)施工隊伍的精心作業(yè)，包括：選擇合適的收光時機，采用合適的收光設(shè)備及配件，進(jìn)行細(xì)致的收光操作。這不僅需要大量施工經(jīng)驗的積累，也需要施工隊伍有匠心精神和對高品質(zhì)的追求。

2 裂縫控制

混凝土建筑地面是所有混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫控制得最好的少數(shù)結(jié)構(gòu)之一，目前主流物流地產(chǎn)項目在設(shè)計、材料和施工等多方單位的緊密配合下，可以做到幾萬平方米的建筑地面上不出現(xiàn)一條不規(guī)則裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)地面，通常指混凝土結(jié)構(gòu)樓板與地面一次成型的地坪，目前尚未有經(jīng)濟有效的控制手段做到對建筑地面水平的控制。

2.1 地基處理

根據(jù)設(shè)計要求完成地基處理是建造優(yōu)質(zhì)地坪的關(guān)鍵。基層土壤的夯實，碎石墊層或者水穩(wěn)層的施工以及混凝土墊層的澆筑都必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求完成，否則后期的不規(guī)則沉降導(dǎo)致的地坪開裂，將需要投入大量的人力物力財力來進(jìn)行修補，極大影響倉庫正常運營。后續(xù)混凝土地坪的各個施工關(guān)節(jié)都無法改善地基處理不到位導(dǎo)致的不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫，包括混凝土中設(shè)置的常規(guī)鋼筋網(wǎng)、鋼纖維或者粗合成纖維，這些增強材料都不足以抵抗不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫。

2.2 混凝土配合比設(shè)計

有經(jīng)驗的施工單位在地坪施工前不僅僅會向商品混凝土攪拌站提出強度等級和流動性的要求，還會對水泥用量、輔助膠凝材料用量、用水量、集料以及外加劑等提出要求，盡可能在當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件下獲得最適合澆筑地坪的混凝土配合比。這樣做雖然會增加混凝土的成本，但對地坪質(zhì)量的提高是非常有益的。

2.3 增強抗裂材料

素混凝土地坪一旦出現(xiàn)裂縫后，裂縫容易擴展，最終影響地坪的長期使用性能，所以通常會在地坪中添加抗裂鋼筋網(wǎng)或者纖維作為控制裂縫的手段。在使用鋼筋網(wǎng)時，需要注意的問題是鋼筋放置位置。設(shè)計師通常把鋼筋網(wǎng)設(shè)計放置在混凝土地坪的上層，但是對于 200 mm 左右厚的常規(guī)地坪，鋼筋網(wǎng)在施工工程中容易向底層偏移，導(dǎo)致對混凝土表面裂縫控制效果達(dá)不到設(shè)計要求。此外，目前鋼筋網(wǎng)不利于激光整平機等機械化施工，影響機械設(shè)備的移動。鋼纖維混凝土比較好地解決了鋼筋網(wǎng)的缺陷，纖維可以對混凝土全部厚度內(nèi)進(jìn)行增強抗裂，而且纖維在攪拌站添加，省去了鋼筋網(wǎng)現(xiàn)場綁扎、放置等工序，適合激光整平機等機械化施工要求，加快了施工速度。但是鋼纖維也存在一些問題，比如鋼纖維容易出現(xiàn)露頭，需要大量人工對露頭的鋼纖維進(jìn)行剪拔作業(yè)，如果有遺漏則會對車輛輪胎和行人造成安全隱患。此外，表層的鋼纖維也存在銹蝕等耐久性問題，不適合潮濕環(huán)境或者室外露天環(huán)境的地坪應(yīng)用。近年來出現(xiàn)的粗合成纖維，功能與鋼纖維一致，但克服了鋼纖維露頭以及銹蝕的問題，從目前的應(yīng)用效果看，應(yīng)用前景比較好。

2.4 切 縫

切縫是規(guī)避混凝土干燥收縮裂縫的有效手段。混凝土澆注完畢后，在常規(guī)的工地環(huán)境下，硬化混凝土如果不養(yǎng)護(hù)就會失水，當(dāng)混凝土中的自由水蒸發(fā)完畢，混凝土孔隙中的水開始蒸發(fā)時，混凝土開始收縮。混凝土地坪與墊層之間通常設(shè)有塑料膜，可以減少地坪收縮移動時的阻力，但是由于柱子、墻基礎(chǔ)以及其他結(jié)構(gòu)的影響，妨礙了地坪的收縮，當(dāng)收縮受到限制，拉應(yīng)力開始產(chǎn)生，當(dāng)混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力超過抗拉極限時，混凝土就會在應(yīng)力集中處出現(xiàn)裂縫。切縫就是人為在地坪中設(shè)置應(yīng)力集中處，誘導(dǎo)裂縫在設(shè)計的位置出現(xiàn)，避免不規(guī)則的裂縫。從實際效果看，混凝土地坪沒有出現(xiàn)裂縫。因為干縮裂縫出現(xiàn)在切縫處，以 C 30 混凝土為例，其絕大部分的收縮發(fā)生在第一年，約 400 微應(yīng)變，在 6 m 間距切縫的方案下，收縮導(dǎo)致切縫寬度 1 a 擴大約 1.2 mm，配合填縫材料，能將其降低到可以忽略的水平。因此，切縫宜早不宜遲，填縫宜遲不宜早。此外，還需要注意的是，切縫深度一般為地坪混凝土厚度的 1/4～1/3，以確保有效的誘導(dǎo)作用；切縫時應(yīng)及時處理產(chǎn)生的灰漿，避免填塞切縫后其產(chǎn)生強度，不利于后期清理填縫。

2.5 養(yǎng) 護(hù)

混凝土強度是水泥等膠凝材料與水發(fā)生水化反應(yīng)硬化固結(jié)得到的，所以強度增長是一個隨時間變化的動態(tài)過程，確保混凝土水化反應(yīng)正常進(jìn)行，關(guān)鍵一條是保持混凝土的濕潤環(huán)境。在混凝土硬化早期如果出現(xiàn)失水，混凝土自身的強度不足以抵抗干縮產(chǎn)生的應(yīng)力，非常容易出現(xiàn)裂縫。特別是在高溫干燥天氣下，混凝土地坪收光完成后，切縫尚未進(jìn)行前，施工單位如果不注意這個階段的養(yǎng)護(hù)，就容易產(chǎn)生早期的細(xì)微干縮裂縫，造成后期切縫失效。根據(jù)對現(xiàn)場溫度和其他因素的綜合考慮，養(yǎng)護(hù)可以通過噴灑養(yǎng)護(hù)劑，采用塑料薄膜或者土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)等。需要保持混凝土表面持續(xù)保持濕潤狀態(tài)直至養(yǎng)護(hù)完成，通常至少需要 7 d。不能因為使用了固化劑或者密封劑而減弱或取消了養(yǎng)護(hù)措施，固化劑或密封劑是用于改善混凝土表面的耐磨性能的，并不能有效防止水分蒸發(fā)。

3 施工縫

地坪施工縫是一次澆注混凝土的邊界，受到施工技術(shù)、人員配備以及材料供應(yīng)等因素的限制，一次澆注的混凝土地坪面積不可能非常大，不同批次澆注的混凝土之間就會有施工縫。由于標(biāo)高設(shè)置以及模板安裝等因素的影響，施工縫兩邊的地面可能有細(xì)微高差，混凝土中靠近模板的邊界處可能存在缺陷而成為薄弱環(huán)節(jié)，如果施工縫正好處于物料交通繁忙區(qū)域，則容易導(dǎo)致施工縫過度磨損，產(chǎn)生破損現(xiàn)象。針對這個問題，可以通過以下方法解決。

（1）增加一次澆注混凝土的面積，減少施工縫。

（2）合理布置施工縫，避免在交通繁忙處留施工縫。

（3）可以采用有金屬保護(hù)的永久性施工縫對施工縫進(jìn)行增強保護(hù)。

4 耐磨性能

現(xiàn)在以混凝土地面直接作為倉庫的使用界面的地坪是物流行業(yè)的主流，地坪耐磨性就是指地坪表面抵抗由摩擦、刮擦、剝離導(dǎo)致的表面損傷的能力[4]。通常，在倉庫或配送中心，地坪的使用條件相對穩(wěn)定。橡膠質(zhì)叉車輪胎不會有刮擦或剝離的動作；硬輪式托盤車可能損傷地坪縫，但幾乎沒有證據(jù)表明其會磨損地坪表面。對于大多數(shù)由刮擦引起的地坪表面損傷，通常是在推動或拖動托盤過程中，托盤上突出的釘子所導(dǎo)致的。另外，車輪帶入的塵土或雜質(zhì)也是造成地坪表明磨損的因素。

4.1 耐磨性檢測及標(biāo)準(zhǔn)

快速了解地坪是否耐磨的方法是采用硬幣或硬物劃擦地坪表面，但這只能感性地測試耐磨性能，不是規(guī)范的檢測方法。國標(biāo) GB/T 16925—1997《混凝土及其制品耐磨性試驗方法（滾珠軸承法）》給出了詳細(xì)的試驗方法。在該測試中，從地坪中取出一塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試樣，在試驗室的耐磨試驗機上模擬實際磨損，在固定好的試樣上旋轉(zhuǎn) 5 000轉(zhuǎn)或者磨損深度達(dá)到 1.5 mm。通過式（3）計算得到一個耐磨值I。需要注意的是，該檢測方法并非現(xiàn)場原位檢測，且提供的樣本有時不能真實反映實際地坪狀況。

某斯咨詢公司建議根據(jù)英標(biāo)/歐標(biāo) BS EN 13892—4（1）和英國 TR 34，對地坪耐磨性進(jìn)行現(xiàn)場原位檢測。該檢測方法通過使用某斯加速耐磨檢測儀在旋轉(zhuǎn)板上的三個硬質(zhì)鋼輪（檢測儀重 65 kg）旋轉(zhuǎn) 2 850 轉(zhuǎn)以模擬地坪磨損，并用電子深度計測量 8 個檢測點的磨損，最終對比檢測前后的數(shù)值，得到地坪的耐磨性能數(shù)值。基于地坪的使用性能，可按英標(biāo) BS 8204—2 和英國 TR 34 將地坪耐磨性等級進(jìn)行分類，如表 4 所示。

表4 地坪耐磨性等級

4.2 提高地坪耐磨性方法

一個設(shè)計良好的混凝土配合比是確?；炷翝M足耐磨性要求的基礎(chǔ)，按照某斯咨詢公司的調(diào)查，在合理的設(shè)計及施工下，僅用普通混凝土施工的地坪，其耐磨性等級能夠達(dá)到AR 1。但是，考慮到施工現(xiàn)場的偶然因素，以及倉庫使用過程中的各種突發(fā)情況，目前大多數(shù)倉庫地坪施工中采用了添加其他材料的方法來提高地坪的耐磨性。這兩種材料分別是干撒耐磨材料和密封劑/固化劑。根據(jù)不同工程的要求和預(yù)算，可以單獨采用某一種方式或 2 種都采用?？傮w來說，干撒耐磨材料對耐磨性的提高比較顯著，但對施工要求高。比如混凝土坍落度過大，拋灑時間過早，此時混凝土表面太稀，干撒材料將被吸入混凝土中，效果減弱。如果混凝土太干，則表明分層起殼的風(fēng)險會增加。使用鋰基或鈉基的密封劑/固化劑提高耐磨性能已經(jīng)成為近些年的主流，密封劑/固化劑滲透進(jìn)混凝土面層后可以與混凝土中的堿性物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，這樣可以進(jìn)一步減小混凝土表面的空隙，提高耐磨性能，并起到很好的防塵效果。

5 結(jié) 語

本文基于目前國內(nèi)地坪施工及使用過程中遇到的問題和解決問題采用的措施，總結(jié)了一些比較成功的經(jīng)驗，供從業(yè)人員參考。目前物流領(lǐng)域發(fā)展迅速，用戶對倉庫等設(shè)施的要求不斷提高，同時用于土木工程的新材料新技術(shù)也不斷出現(xiàn)，作為物流倉庫建設(shè)領(lǐng)域的從業(yè)者，應(yīng)該以開放的心態(tài)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，并敢于嘗試，不斷提升倉庫地坪的建設(shè)水平。

隨著電商平臺和物流行業(yè)的興起，高標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代物流倉庫在國內(nèi)建設(shè)如火如荼，物流地坪行業(yè)作為一個重要的獨立的專業(yè)的體系越來越受到重視，但與之相關(guān)的行業(yè)規(guī)范、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、材料測評、配套產(chǎn)品、檢驗標(biāo)準(zhǔn)等還存在著一些混亂和不成熟的情況，需要相關(guān)單位和行業(yè)組織加以管理和疏導(dǎo)，才能盡快形成適合我國國情的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，材料產(chǎn)品和施工體系。