超大面積非金屬骨料耐磨地坪裂縫控制技術(shù)

王艷東，曲 波，劉 充，李啟亮，王志剛

(中建一局集團(tuán)第二建筑有限公司，北京 102600)

0 引言

非金屬骨料耐磨地坪硬化劑由一定顆粒級(jí)配非金屬骨料、特種水泥、其他輔料和外加劑組成，使用時(shí)將其均勻撒布在初凝階段的混凝土表面，經(jīng)專門工藝加工，使其與混凝土地坪形成整體。非金屬骨料硬化后地坪具有硬度高、抗沖擊、抗?jié)B透、致密性高、色彩統(tǒng)一、耐磨性良好等性能。非金屬骨料耐磨地坪適用于公共建筑和商業(yè)場(chǎng)所，如購物中心、賓館、學(xué)校、停車場(chǎng)等。非金屬骨料可通過設(shè)置不同色彩達(dá)到美觀要求，非金屬骨料硬化劑撒布于新澆混凝土表面，與混凝土一同施工，縮短了施工工期，減少了因周期性涂裝或表面修補(bǔ)帶來的額外費(fèi)用，施工成本大幅度降低。

1 耐磨地坪開裂原因分析

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，耐磨地坪得到廣泛應(yīng)用。而傳統(tǒng)的耐磨地坪常出現(xiàn)開裂，開裂原因如下。

1)施工分倉澆筑的影響

由于實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)條件有限，施工分倉澆筑平整度不易控制，無法滿足要求，導(dǎo)致裂縫沿不平整部位發(fā)展。

2)鋼筋的影響

耐磨地坪中抗裂鋼筋分為螺紋鋼筋與光圓鋼筋，鋼筋類型影響鋼筋網(wǎng)片與混凝土的連接效果。光圓鋼筋摩擦力小，使鋼筋與混凝土無法實(shí)現(xiàn)有效連接，振搗、整平儀器及混凝土泵車行走時(shí)，導(dǎo)致抗裂鋼筋未發(fā)揮作用，鋼筋網(wǎng)片與混凝土間存在空隙，進(jìn)而導(dǎo)致地坪因內(nèi)部存在空隙沿分隔縫開裂。

3)混凝土的影響

混凝土水膠比決定了水化熱釋放量，水化熱過大，混凝土易開裂。

4)混凝土面層切縫的影響

耐磨地坪混凝土面層切縫是為了滿足地坪使用時(shí)分塊區(qū)域獨(dú)立變形，互不影響。如果切縫分隔過大，混凝土水化熱無法在施工時(shí)得到完全釋放，后期施工荷載及使用荷載均傳至混凝土塊層空隙，釋放剩余水化熱，導(dǎo)致面層開裂。

5)施工縫的影響

施工縫部位未考慮面層使用功能導(dǎo)致變形、應(yīng)力變化，鋼筋拉力互相影響，使面層在施工縫部位開裂。

6)基層的影響

按照設(shè)計(jì)圖紙要求，耐磨地坪面層與原結(jié)構(gòu)基層應(yīng)為牢固黏結(jié)方式，使用時(shí)即使有荷載作用，也不會(huì)因面層的擾動(dòng)使面層與基層扯裂。但傳統(tǒng)施工方法無法達(dá)到基層銑刨清灰效果，且銑刨后需泡水1d，耐磨地坪面層與原結(jié)構(gòu)基層咬合不牢，使豎向結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)變形不同步導(dǎo)致面層撕裂。

2 非金屬骨料耐磨地坪施工關(guān)鍵技術(shù)

綜合非金屬骨料耐磨地坪優(yōu)點(diǎn)，深圳國際會(huì)展中心地下車庫采用非金屬骨料耐磨地坪，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)采取一定技術(shù)措施保證了超長(zhǎng)、超大面積耐磨地坪不開裂。

2.1 工藝流程

施工工藝流程為：標(biāo)高復(fù)核→基層處理→彈線分倉→墻柱隔離縫施工→特殊部位補(bǔ)強(qiáng)處理→施工縫模板搭設(shè)→鋼筋網(wǎng)片固定→混凝土澆筑→耐磨骨料硬化劑施工→分隔縫切割→灑水覆膜養(yǎng)護(hù)→固化劑面層施工→切縫填縫。

2.2 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1基層處理

施工前將基層雜物、積水等清理干凈。地下室耐磨地坪面層與結(jié)構(gòu)基層的連接有黏結(jié)式和滑動(dòng)式2種形式。黏結(jié)式連接的目的是增加找平層與原結(jié)構(gòu)基層的黏結(jié)面積，提高找平層與基層之間的黏結(jié)力，用于地下室坡道部位。采用銑刨機(jī)將坡道黏結(jié)型區(qū)域基層全部銑刨，使基層露出骨料，并使基層地面產(chǎn)生堅(jiān)硬粗糙的鋸齒紋理，為找平層與基層黏結(jié)提供良好基礎(chǔ)。采用清水將地面充分泡水1d以上，混凝土澆筑前將多余的水全部吸干，充分泡水有利于提高找平層與基層的黏結(jié)力，混凝土施工時(shí)確保表面無多余積水。保證地面清潔，有利于涂刷界面劑，減少找平層混凝土的收縮變形。

滑動(dòng)式連接指耐磨地坪面層與原結(jié)構(gòu)基層不連接，獨(dú)自成體系，減少找平層混凝土板收縮時(shí)對(duì)基層產(chǎn)生的約束力，減少面層混凝土板收縮裂縫。地下室底板設(shè)置20～50mm厚HDPE高密度聚乙烯疏排水板，疏排水板凸點(diǎn)向下，起疏散底板滲水的作用，搭接部位長(zhǎng)短邊采用熔化連接的方式，搭接部位底部設(shè)置水泥砂漿墊塊，避免混凝土施工時(shí)此部位下陷導(dǎo)致混凝土面層開裂。其余樓板包覆聚乙烯膜，聚乙烯膜搭接長(zhǎng)度>20cm，提前做好覆膜成品保護(hù)工作。

2.2.2彈線分倉

按照施工軸線彈線分倉，一般分倉形狀選擇矩形，因矩形分倉平整度及標(biāo)高控制方便，不易產(chǎn)生高低不平部位，可避免切縫部位空鼓。單塊分倉面積≤700m2，施工時(shí)需合理進(jìn)行分倉施工排布規(guī)劃，按施工排布規(guī)劃分區(qū)深化平面圖，優(yōu)選施工行車路線，避免影響其他專業(yè)作業(yè)。

2.2.3墻柱隔離縫設(shè)置

采用隔離縫隔斷混凝土板與主體結(jié)構(gòu)的連接，并留出混凝土板脹縮空間，避免因主體結(jié)構(gòu)約束和變形約束產(chǎn)生受限型裂縫。隔離縫施工需使用彈性泡沫聚乙烯材料，墻邊及柱邊設(shè)置10～15mm厚隔離板，如圖1所示。

圖1 隔離縫做法示意

2.2.4特殊部位補(bǔ)強(qiáng)

1)施工縫

在施工縫兩側(cè)混凝土板中間位置安裝傳力桿套件，形成荷載傳遞結(jié)構(gòu)，使該處混凝土板間可水平自由收縮，并限制混凝土板邊緣垂直收縮，如圖2所示。

圖2 施工縫補(bǔ)強(qiáng)措施

2)附墻柱邊

附墻柱邊無法使切縫釋放混凝土收縮應(yīng)力，需安裝加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片，以降低陽角區(qū)塑性開裂的風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片采用φ10mm螺紋鋼，長(zhǎng)600mm、寬300mm、豎向間距300mm，網(wǎng)片安裝高度為面層以下(20±5)mm，如圖3所示。

圖3 附墻柱邊補(bǔ)強(qiáng)措施

2.2.5鋼筋網(wǎng)片安裝

按照分倉澆筑施工順序安裝鋼筋網(wǎng)片，做到邊澆筑混凝土邊安裝鋼筋網(wǎng)片。網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度為300mm，面層網(wǎng)片在切縫處斷開。安裝時(shí)底部鋼筋網(wǎng)使用35～50mm厚成品水泥墊塊墊起，上部鋼筋網(wǎng)使用支撐鋼筋墊至混凝土面層以下(20±5)mm的位置。

2.2.6混凝土澆筑與找平

須保證混凝土連續(xù)供應(yīng)，混凝土坍落度滿足要求。施工人員首先對(duì)邊角區(qū)混凝土進(jìn)行初平，然后采用激光整平機(jī)整平，以提高地坪表面平整度。當(dāng)混凝土地坪經(jīng)激光整平后，使用推桿進(jìn)行2次十字交叉推平，盡可能去除表面浮漿、泌水。

2.2.7非金屬骨料硬化劑施工

1)使用單腳磨平器(附著合金材質(zhì)鐵板)進(jìn)行混凝土表面第1次提漿作業(yè)。根據(jù)地坪混凝土初凝情況按0.33m2/kg用量均勻撒布粉末耐磨材料。提漿、撒布粉末耐磨材料過程中需確認(rèn)標(biāo)高，采用方板刮尺及時(shí)找平補(bǔ)正。

2)當(dāng)混凝土表面凝固至一定硬度，使用雙腳磨平器進(jìn)行第2次提漿作業(yè)。施工過程中需確認(rèn)標(biāo)高，及時(shí)找平補(bǔ)正。補(bǔ)正后根據(jù)地坪平整度和泌水情況第2次撒布粉末耐磨材料，用量為0.5m2/kg，保證地坪表面平整、泌水均勻。

3)使用雙腳磨平器(附著塑料板或鐵板)進(jìn)行混凝土完成面收光施工，調(diào)節(jié)速度和強(qiáng)度，將地坪拋光。

3 裂縫控制措施

3.1 原材料控制

優(yōu)化混凝土配合比，建議混凝土強(qiáng)度為C25以上，坍落度為(140±10)mm。采用級(jí)配良好的碎石骨料，粒徑8～31.5mm。水灰比≤0.45，無粉煤灰和影響混凝土質(zhì)量的外加劑，摻加高效減水劑。

3.2 配筋控制

對(duì)于主通道或大貨車通行區(qū)域，建議提高配筋率，混凝土厚度>10cm的地坪鋼筋網(wǎng)片設(shè)為雙層雙向。優(yōu)化內(nèi)部地坪配筋，建議采用HRB400級(jí)以上螺紋鋼筋，間距≤150mm。在附墻柱、角柱、設(shè)備基礎(chǔ)等豎向結(jié)構(gòu)部位增加邊角加強(qiáng)鋼筋，避免面層開裂。在機(jī)電暗藏管道部位增加抗裂鋼筋網(wǎng)片。在截水溝附近1m范圍內(nèi)增加抗裂鋼筋網(wǎng)片，設(shè)為雙層雙向。

3.3 細(xì)部節(jié)點(diǎn)控制措施

3.3.1基層處理

清理基層附著顆粒物等，確保基層無雜物。檢查底板及樓層板表面平整度，及時(shí)處理開裂部位。根據(jù)工程特點(diǎn)及施工進(jìn)度安排，優(yōu)化基層處理方式。

3.3.2分倉優(yōu)化

根據(jù)工程特點(diǎn)及施工進(jìn)度安排，優(yōu)化施工分倉尺寸，挑選材料運(yùn)輸通道，其他區(qū)域優(yōu)先施工，運(yùn)輸通道區(qū)域滯后施工。

3.3.3鋼筋網(wǎng)片固定

采用黏結(jié)式連接時(shí)，地坪面層鋼筋網(wǎng)片置于面層底部以上35mm左右處；采用滑動(dòng)式連接時(shí)，地坪面層鋼筋網(wǎng)片置于面層頂部以下50～70mm處。鋼筋網(wǎng)片固定在四周角鋼模板上時(shí)，采用焊接方式。鋼筋網(wǎng)片搭接部位、疏排水板搭接部位加密鋼筋。

3.3.4切縫

豎向結(jié)構(gòu)與耐磨地坪連接部位設(shè)置隔離縫，獨(dú)立柱四周設(shè)置菱形切縫，切縫深度為面層厚度的1/3，寬度約30mm。

3.3.5施工縫處理

在施工縫部位設(shè)置傳力桿或鎧甲縫，并將施工縫部位地坪面層中的鋼筋網(wǎng)片斷開。

3.3.6混凝土養(yǎng)護(hù)

為避免混凝土面層出現(xiàn)龜裂和干縮裂縫，在切縫施工過程中，對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。切縫施工完成后，立即灑水并用塵推將清水推布均勻，然后鋪設(shè)薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語

超大型會(huì)展中心地下車庫施工質(zhì)量要求嚴(yán)格，非金屬骨料耐磨地坪具有施工簡(jiǎn)單、硬度高、抗沖擊、抗?jié)B透、耐腐蝕性強(qiáng)、后期維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，可將其作為超大型會(huì)展中心地下車庫地坪。為達(dá)到美觀耐磨效果，需對(duì)地坪裂縫進(jìn)行控制，為此對(duì)傳統(tǒng)耐磨地坪開裂原因進(jìn)行歸納總結(jié)，并以深圳國際會(huì)展中心超長(zhǎng)、超大面積地下車庫非金屬骨料耐磨地坪施工為例，經(jīng)從原材料、設(shè)計(jì)、施工方面采取裂縫控制措施，達(dá)到良好的施工效果，可為類似工程提供參考。