淺談鋼纖維混凝土地坪施工

代國斌 朱寬 王思

中國機械工業(yè)第二建設(shè)工程有限公司 湖北武漢 430000

本工程地坪采用鋼纖維材料替代鋼筋來進行施工，在工業(yè)廠房、機場跑道、港口等土木工程中獲得廣泛應(yīng)用。他能顯著提高混凝土的抗拉、抗剪、抗折強度和抗裂、抗沖擊、抗疲勞、抗震、抗爆及劣后延性等多項性能。在施工過程中，它能更快速的完成混凝土的澆筑，提高了施工效率，節(jié)約了工期；特別是在業(yè)主對地坪平整度要求更高的前提下，采用鋼纖維混凝土是履行技術(shù)要求的保證措施。

1 工程概況

日照威奕長城汽車項目是由長城汽車集團在日照威奕建設(shè)的一個汽車工業(yè)園，我單位承包了其中的沖壓車間、焊裝車間及總裝車間的土建施工內(nèi)容，其中總裝車間采用的鋼纖維混凝土地坪，其面積61715.26m2，是三個車間中占地面積最大的廠房。

2 工藝原理

在混凝土中加入纖維，是防止混凝土開裂的一項重要技術(shù)措施。鋼纖維是一種鋼絡(luò)纖維，經(jīng)過工藝成型制作成規(guī)定的長度，可作為混凝土中的加強材料。

鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及舒緩勞累性能，具有較好的延性。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 鋼纖維混凝土配合比

鋼纖維：直徑為0.75mm，長度為60mm的剪切型鋼纖維，摻量20kg/m3。

粗骨料：碎石粒徑選用5mm～20mm。保證不大于鋼纖維長度的2/3。

細骨料：宜選用中粗砂，細度模數(shù)為2.5～3.0。

水泥：42.5普通硅酸鹽水泥。

外加劑：LZA-A減水劑。

摻合料：二級粉煤灰及磨細礦粉。

根據(jù)實驗室原材料現(xiàn)場取樣，鋼纖維混凝土配合比為：

鋼纖維：水泥：細骨料：粗骨料：水：外加劑：摻合料=1：3.44：4.88：0.87：0.04：0.320：48。

3.2 主要設(shè)備、機具

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，激光超平儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、放線工具、托線板、靠尺、探針、鋼尺等（見表1）。

表1 擬投入工程的主要設(shè)備、機具表

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

地基處理→定位放線→基層清理→鋪0.2mm厚聚脂薄膜→伸縮縫的處理→模板支立（含擠塑板安裝）→校準(zhǔn)標(biāo)高→架設(shè)發(fā)射器→鋼纖維投料→鋼纖維混凝土攤鋪→激光整平機施工→面層施工→切縫→成品保護

4.2 施工步驟及操作要點

（1）地基處理。

①清理地表垃圾、淤泥、建筑材料；

②回填材料采用設(shè)計要求的土質(zhì)進行回填（本項目采用日照當(dāng)?shù)氐摹奥轱炌痢保?，分層回填并壓實，回填材料?yīng)滿足下列基本規(guī)定：

a）“麻餅土”土質(zhì)質(zhì)量可靠，場區(qū)填土性質(zhì)相同。不得使用含有淤泥、膨脹土、生活垃圾、建筑垃圾或有機質(zhì)廢料一級有機質(zhì)含量大于5%的土料；

b）“麻餅土”最大粒徑不大于50mm，應(yīng)級配良好；

c）場地填土壓實系數(shù)≥0.94，局部凸出部分鑿平，使地表標(biāo)高均勻，保證混凝土的鋪筑厚度。

（2）定位放線?；炷翝仓皯?yīng)在柱、墻、設(shè)備基礎(chǔ)周邊彈出面層控制線，以便控制面層標(biāo)高。

（3）基層清理。柱包腳電鎬鑿毛且清理干凈；柱根等處的雜物要剔鑿干凈。

（4）鋪聚脂薄膜。按照設(shè)計要求鋪設(shè)一層0.2mm高壓聚乙烯塑料薄膜，搭接長度不小于200mm，并且粘膠帶，并在預(yù)支模板外側(cè)多放出20～30cm的幅度以備相鄰板塊高壓聚乙烯塑料薄膜搭接。

（5）伸縮縫的處理。本工程的伸縮縫種類較多，主包含了地面變形縫、地坪平頭縫、縮縫；

①在大面混凝土地面施工時，應(yīng)按建筑地面工程施工及驗收規(guī)定設(shè)置縮縫，縱向縮縫采用平頭縫間距8米，設(shè)傳力桿，采用圓鋼φ20@300，L=1000mm，內(nèi)徑采用φ24硬聚乙烯套管，傳力桿在套管一側(cè)涂瀝青；橫向縮縫采用假縫，間距6～12米。

②地坪與墻體、設(shè)備基礎(chǔ)、地坑及柱基基礎(chǔ)等設(shè)沉降縫，邊柱地坪做加強處理。如圖圖1所示：

圖1 沉降縫

③地坪施工縫

a）車間地面按各子項單體設(shè)施工縫，縫寬10mm，縫兩側(cè)采用L50×5角鋼護邊；

b）斷開縫內(nèi)填道路硅酮膠；

第2次手術(shù)時間（118.53±42.62）min，出血量（85.61±30.83）ml；后路選擇性減壓4例，神經(jīng)根癥狀消失，術(shù)后傷口愈合好，沒有出現(xiàn)并發(fā)癥。

c）施工縫處設(shè)傳力桿φ20@300，L=1000mm，其外邊的傳力桿距縫和自由邊的距離為150～200mm，傳力桿一段采用套管，一邊粘瀝青。如圖圖2所示：

圖2 地坪施工縫

（6）模板支立（含擠塑板安裝）

①模板采用槽鋼制作的專用模板，保證上表面平齊，模板要穩(wěn)固、順直、平整，不得出現(xiàn)扭曲變形，相鄰模板連接應(yīng)平順，不得錯位；

②施工縫處模板要超出軸線位置20mm支設(shè)，待澆筑完成后沿軸線位置切除多余混凝土，以保證接縫整齊、順直；

③柱、墻與面層交接部位放置10mm厚擠塑板，高出面層20mm，用粘結(jié)砂漿或膠帶粘貼牢固，在澆筑過程中不得發(fā)生位移，如有位移應(yīng)及時處理。

（7）校準(zhǔn)標(biāo)高。在鋼柱上設(shè)立腳點固定不變的永久性基準(zhǔn)點，該基準(zhǔn)點是地面標(biāo)高與激光束之間的精確距離。

（8）架設(shè)發(fā)射器。架設(shè)發(fā)射器，根據(jù)設(shè)置的地面水平基準(zhǔn)點和施工的位置布設(shè)激光發(fā)射器，確保激光掃平機在施工過程中任何位置的人員均可接收到激光發(fā)射器的信號。

（9）鋼纖維投料

①配合比的設(shè)計

鋼纖維：水泥：細骨料：粗骨料：水：外加劑：摻合料=1：3.44：4.88：0.87：0.04：0.320：48

②鋼纖維混凝土應(yīng)采用強制式攪拌機攪拌，并應(yīng)符合GB10171的規(guī)定[1]。

③攪拌時，宜優(yōu)先采用將鋼纖維和粗骨料、水泥先干拌，而后加水濕拌的方法；也可采用在混合料半盒過程中均勻撒布鋼纖維的拌合方法，拌合過程中，應(yīng)避免鋼纖維接團；同一盤混凝土的攪拌勻質(zhì)性應(yīng)符合GB50164的規(guī)定。

④混凝土攪拌的最短時間可按表2采用；黨攪拌高強等級在C30以上時，攪拌時間應(yīng)適當(dāng)延長，并且不應(yīng)少于30s（從全部材料投完算起）。

表2 混凝土攪拌的最短時間（s）

⑤坍落度要嚴格控制在進場時140±20mm，鋼纖維投料到輸送混凝土。

⑥混凝土運料的最長時間以試驗提供的水泥初凝時間為準(zhǔn)（≤90min），并給施工留有足夠的操作時間。

（10）鋼纖維混凝土攤鋪機激光整平機作業(yè)注：混凝土攪拌的最短時間系指全部材料裝入攪拌筒中其，到開始卸料止的時間。

①混凝土采用S型自左向右攤鋪澆筑，施工縫應(yīng)結(jié)合伸縮縫一起設(shè)置。

②混凝土的攤鋪從端部開始。當(dāng)混凝土拌和物倒入模內(nèi)時，卸料要集中，速度慢，虛厚高出模板2cm左右，必要時進行減料或補料工作，縱橫斷面符合要求，鋪混凝土?xí)r應(yīng)連續(xù)攤鋪，不得中斷[2]。

③為了保證混凝土地坪鋪注的質(zhì)量，先將攤鋪在地臺上的混凝土表面人工攤扒，使堆料比設(shè)計標(biāo)高略高（2cm左右），并用振搗棒振搗密實。同時，對靠墻邊、露頭管線、立柱及模板周邊的部分，安排1-2名工人將離墻（柱腳）邊20-30厘米左右的混凝土料用人工抹平（用刮杠配合鐵抹子抹平）。

④利用精密型激光（采用激光整平機自帶振動器及整平梁）整平在已人工攤鋪的鋼纖維混凝土表面作業(yè)，確?；炷琳駬v密實，表面光滑平整；鋼纖維混凝土表面提漿需及時進行，保證精密型激光整平機的布料螺旋整平。

⑤保證振搗密實，嚴格控制振搗時間、移動距離，嚴防漏振及過振。

（11）成品保護。

①混凝土在澆筑過程中要注意保護好預(yù)埋管和成形的設(shè)備基礎(chǔ)，嚴禁踐踏會破壞。澆筑中發(fā)現(xiàn)預(yù)埋管被破壞的要及時通知安裝人員進行處理。在切縫的時候同樣要注意保護預(yù)埋管和成形的設(shè)備基礎(chǔ)，遇到有線管的地方切割的深度不能太深。

②養(yǎng)護采用土公布不失水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間結(jié)合季節(jié)的溫度變化及現(xiàn)場實際、標(biāo)準(zhǔn)確定，塑料薄膜加毛氈覆蓋來控制混凝土自身水化熱蒸發(fā)的水分流失，達到養(yǎng)護目的[3]。

③養(yǎng)護用的塑料薄膜不小于0.05mm，春秋養(yǎng)護時間不小于14天，冬季養(yǎng)護時間不小于21天，養(yǎng)護期間嚴禁在地坪上放置重物或者行駛車輛，抗壓強度達到5MPa后，方準(zhǔn)上人行走。

④地面養(yǎng)護時間不準(zhǔn)上人，其他工種不得進入操作，不能上機械，由各單位工程的負責(zé)人監(jiān)督。

⑤伸縮縫馬道位置需鋪設(shè)跳板，兩側(cè)寬出伸縮縫500mm，當(dāng)?shù)孛鎻姸冗_到規(guī)定強度的70%以上時方可允許設(shè)備進場。

5 結(jié)語

鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優(yōu)點，且具有良好的經(jīng)濟效益，其在民用建筑樓地面、公路路面、預(yù)制構(gòu)件水利工程、港口碼頭、機場跑道和停機坪、橋梁隧道以及各種構(gòu)筑物等方面的應(yīng)用前景將是十分廣闊的前景。高強度、高韌性、高耐久性的纖維混凝土已經(jīng)取得了長足發(fā)展，是如今社會發(fā)展的趨勢。在該項目上的運用良好，特別是施工效率和工期上的優(yōu)勢特別明顯。隨著生產(chǎn)方法的改善和技術(shù)設(shè)備的更新，設(shè)計和施工人員對其特性了解的逐漸深入，鋼纖維的制造價格也會不斷降低，我們完全有理由相信，在不遠的將來，它一定會在國內(nèi)外更多的應(yīng)用范圍內(nèi)顯示出強大的優(yōu)越性。