中天鋼鐵淮安項(xiàng)目大面積鋼纖維混凝土耐磨地坪施工技術(shù)應(yīng)用研究

馬瑞廷 許加陸　萬文華

摘要：大面積鋼纖維混凝土地坪采用大型激光整平機(jī)施工技術(shù)，一次成型， 大大提高了施工質(zhì)量、降低施工成本、提升施工速度。本文結(jié)合中天鋼鐵淮安超高強(qiáng)精品鋼簾線一廠項(xiàng)目案例，通過介紹鋼纖維混凝土地坪設(shè)計(jì)方案、鋼纖維混凝土地坪施工過程，論述了大面積鋼纖維混凝土地坪施工流程及鋼纖維混凝土澆筑、激光整平施工、耐磨骨料施工、切縫及養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土；設(shè)計(jì)方案；大面積；激光整平

0 前言

近些年，隨著物流、汽車、醫(yī)藥、智能制造等行業(yè)的快速發(fā)展及工業(yè)智能化需求，客戶對(duì)地坪的要求越來越高，也越來越重視地坪的設(shè)計(jì)、施工及地坪材料的選用。這種高要求一方面是因?yàn)楸旧硇袠I(yè)對(duì)地坪的需求在不斷提高，另外一方面也是基于之前項(xiàng)目的許多失敗的地坪項(xiàng)目案例而做出的改變，同時(shí)，也顯示出地坪作為建筑物六面體之一以及作為日常人機(jī)操作平臺(tái)的重要性。

鋼纖維材料目前在地坪領(lǐng)域逐漸被越來越廣泛應(yīng)用，其主要用于完全替代或部分替代傳統(tǒng)的鋼筋增強(qiáng)材料，在滿足工業(yè)廠房的需求方面相比于傳統(tǒng)鋼筋而言具有較大的優(yōu)勢(shì)。鋼纖維具有更好的裂縫控制作用，能夠有效的減少地坪裂縫問題、有效的保護(hù)涂層地面有機(jī)類材料的開裂；鋼纖維能夠提高工業(yè)地坪混凝土所需要的抗沖擊、抗疲勞、耐久性等性能［1］；鋼纖維的應(yīng)用極大的便利了激光整平機(jī)的使用，對(duì)地坪平整度的提升具有重要意義；鋼纖維混凝土地坪施工速度快，相比于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土地坪能夠節(jié)省30%～50%的工期；鋼纖維混凝土工業(yè)地坪具有較好的經(jīng)濟(jì)性，相比于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土地坪方案，能夠在成本上有所節(jié)省。因此，鋼纖維混凝土工業(yè)地坪是最佳的工業(yè)地坪解決方案，也越來越被不同行業(yè)不同需求的客戶所采用。

本文以中天鋼鐵淮安超高強(qiáng)精品鋼簾線一廠項(xiàng)目為例，從鋼纖維混凝土地坪的設(shè)計(jì)方案、鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量控制、鋼纖維混凝土地坪的施工過程控制等方面全面介紹了該項(xiàng)目的鋼纖維混凝土工業(yè)地坪設(shè)計(jì)方案和施工過程，從案例角度闡述了鋼纖維混凝土工業(yè)地坪的巨大優(yōu)勢(shì)。

1 工程概況

中天鋼鐵150萬噸超高強(qiáng)精品鋼簾線項(xiàng)目，專注于超高強(qiáng)度和特高強(qiáng)度鋼簾線的生產(chǎn)，主導(dǎo)國內(nèi)外高端產(chǎn)品市場(chǎng)，計(jì)劃總投資202億元，占地面積2802畝，總建筑面積142萬平方米，規(guī)劃建設(shè)6個(gè)生產(chǎn)分廠和研發(fā)中心等，并于2022年6月開工建設(shè)，項(xiàng)目地點(diǎn)位于江蘇省淮安市。

本項(xiàng)目為中天鋼鐵淮安超高強(qiáng)精品鋼簾線一廠項(xiàng)目，包含成品車間和非成品車間兩個(gè)單體，總建筑面積約25萬平米，由于質(zhì)量要求高、工期緊，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土地面無法滿足業(yè)主要求。因此，地面采用大面積鋼纖維混凝土地坪并由專業(yè)鋼纖維廠家進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計(jì)，地面施工各由兩家專業(yè)的地坪施工單位完成，要求采用大型激光整平機(jī)+耐磨撒料機(jī)技術(shù)，地坪平整度要求為3 mm/2 m［2］。

2 鋼纖維混凝土地坪設(shè)計(jì)方案

2.1 地坪設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)目地基條件一般，地面表層有3 m左右的素填土，不能作為地坪的持力層，廠區(qū)有暗溝（塘）分布，且地基有2 m左右厚的軟弱下臥土層，因此，針對(duì)此種地基情況，結(jié)合地勘報(bào)告的建議，設(shè)計(jì)方提供了相應(yīng)的地基處理方案［3］，鋼纖維混凝土地坪由專業(yè)廠家進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)。具體地坪做法如下（從上到下）：

1）金剛砂抹光硬地面（用量為6 kg/㎡）；

2）200 mm厚C30佳密克絲?鋼纖維混凝土切縫地坪，摻量及型號(hào)由專業(yè)廠家設(shè)計(jì)確定；

3）0.20 mm厚塑料薄膜二道；

4）100 mm厚C20素混凝土墊層；

5）300 mm級(jí)配碎石（粒徑5-40 mm連續(xù)級(jí)配）；

6）200 mm厚灰土（3%生石灰）；

7）素土回填分層夯實(shí)，（每層高度不超過300）壓實(shí)系數(shù)0.95。

2.2 該地坪方案技術(shù)特點(diǎn)

由于該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)前期對(duì)地坪工程進(jìn)行了通盤考慮，并學(xué)習(xí)借鑒了先進(jìn)的地坪設(shè)計(jì)理念，因此，在地坪實(shí)施階段采用了更全面和合理的地坪方案，具體技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

1）鋼纖維專業(yè)設(shè)計(jì)：綜合考慮地坪成本和施工要求，該項(xiàng)目經(jīng)過專業(yè)廠家貝卡爾特深化設(shè)計(jì)后，最終確定采用Dramix3D 100/60BG型號(hào)鋼纖維，鋼纖維長度為60 mm，直徑為0.62 mm，長徑比為100。摻量根據(jù)該項(xiàng)目的不同區(qū)域的載荷要求確定，地坪為切縫地坪，切縫尺寸要求不大于9 mX9 m，并由專業(yè)廠家提供合理的地坪設(shè)計(jì)分縫圖。

2）柱腳特殊處理避免不均勻沉降：由于該項(xiàng)目地基土層不均勻、廠區(qū)內(nèi)有暗溝（塘）分布、存在軟弱下臥土層，因此，地面存在不均勻沉降風(fēng)險(xiǎn)。為規(guī)避地基不均勻沉降給地坪帶來的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，柱腳處均采用金屬框柱套，該金屬框柱套尺寸均大于柱下承臺(tái)尺寸。

3）施工縫差異化設(shè)計(jì)：該項(xiàng)目為生產(chǎn)車間，物流通行區(qū)域較多，為避免物流通行區(qū)域通行車對(duì)地坪施工縫的長期大量破損，對(duì)該處施工縫做法進(jìn)行了差異化設(shè)計(jì)，物流通道區(qū)域及門口施工縫采用金屬鎧裝縫，其他均采用傳力桿形式的施工縫。

4）墊層混凝土激光整平：通常墊層混凝土由總包方按傳統(tǒng)方式施工，導(dǎo)致墊層混凝土平整度不足，施工質(zhì)量不足。該項(xiàng)目為了保證墊層的施工質(zhì)量，保證墊層混凝土的平整度，減少地坪混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)，墊層混凝土也由地坪施工方進(jìn)行激光整平施工作業(yè)，大大提升了地坪的施工質(zhì)量。

3 鋼纖維混凝土地坪施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

混凝土墊層施工→安裝柱腳金屬框柱套→安裝金屬鎧裝縫或施工縫模板→貼擠塑板隔離縫→鋪設(shè)板底塑料薄膜→鋼纖維混凝土的生產(chǎn)→混凝土澆筑、激光整平及撒料機(jī)金剛砂撒料→機(jī)械收光提漿、拋光機(jī)整體拋光→地坪切縫→養(yǎng)護(hù)和成品保護(hù)。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 混凝土墊層施工

墊層施工前復(fù)核地面標(biāo)高控制點(diǎn)， 混凝土澆筑采用水泥罐車自卸式澆筑。澆筑混凝土?xí)r， 邊澆筑邊用激光整平機(jī)整平，由于整平機(jī)布料螺旋自帶振搗效果，因此無需再對(duì)混凝土進(jìn)行振搗。邊角位置由于超出激光整平機(jī)作業(yè)范圍，因此需用長杠刮平， 過程中注意砼鋪設(shè)厚度應(yīng)略高于實(shí)際標(biāo)高，刮平后立即使用長帶型板式振搗器進(jìn)行振搗， 直到表面出漿為止。

3.2.2 安裝柱腳金屬框柱套

本項(xiàng)目柱腳均采用金屬框柱套（如圖1所示），金屬框柱套的角部應(yīng)為弧形，避免采購直角形式的金屬框柱套，弧形半徑應(yīng)不小于180 mm。金屬框柱套的安裝應(yīng)嚴(yán)格遵循廠家安裝要求，安裝方向應(yīng)為邊部與柱邊平行，各邊與柱邊距離相同。為更好的控制裂縫，金屬框柱套每個(gè)角部地坪處應(yīng)加設(shè)八字形附加鋼筋，鋼筋直徑為10 mm，長度不小于1.5 m，間距100 mm，鋼筋位于地坪中上部。

3.2.3 安裝金屬鎧裝縫或施工縫模板

本項(xiàng)目局部區(qū)域（通道門口、 AGV 運(yùn)行區(qū)域等）使用金屬鎧裝縫（如圖2所示），其他區(qū)域使用傳力桿，因此在施工前期需嚴(yán)格按圖施工，避免產(chǎn)生混淆。鎧裝縫按裝必須嚴(yán)格按照安裝工藝，且在相鄰倉開始澆筑前要及時(shí)將支撐固定鋼筋清除，不允許出現(xiàn)與基礎(chǔ)墊層連接的情況。 其它設(shè)置傳力桿的區(qū)域，采用的傳力桿的長度不低于600 mm，間距宜為 300 mm，直徑16 mm 的光圓鋼筋。 傳力桿應(yīng)設(shè)置在地坪施工縫1/2板厚處，傳力桿一端應(yīng)套上 PVC 管或涂上瀝青之類的防粘彈性材料，且在澆筑過程中必須保證傳力桿處于水平位置、垂直于地坪板截面。

3.2.4 貼擠塑板隔離縫

為了使地坪板能夠與墻、柱、設(shè)備基礎(chǔ)等構(gòu)件隔離，使地坪板在水平方向上自由收縮，并不受這些構(gòu)件的影響，本項(xiàng)目地坪在與這些構(gòu)件接觸的部位設(shè)置隔離縫（如圖3所示）。 隔離材料選用用可壓縮性擠塑板材料，厚度為10 mm，其鋪貼高度略高于地坪標(biāo)高。隔離材料應(yīng)貫穿整個(gè)地坪板厚并有效密封，以防止?jié){料侵入地坪與相鄰結(jié)構(gòu)物之間的空隙［4］。

3.2.5 鋪設(shè)板底塑料薄膜

薄膜（如圖4所示）的主要用途是減小地坪板與墊層之間的摩擦力，同時(shí)也能夠起到減少混凝土漏漿和地坪防潮的作用。本項(xiàng)目采用雙層塑料薄膜，每層厚度不小于0.20 mm。塑料薄膜的鋪設(shè)應(yīng)避免存在褶皺，且在邊緣部位至少保證300 mm的搭接長度，搭接處用塑料膠袋封閉。另外，需要嚴(yán)格確保塑料薄膜在施工中不被破壞。

3.2.6 鋼纖維混凝土的生產(chǎn)

與傳統(tǒng)鋼筋混凝土地坪的施工不同，鋼纖維混凝土在攪拌站進(jìn)行生產(chǎn)，避免了鋼筋綁扎的施工環(huán)節(jié)，大大縮短施工工期。施工前期應(yīng)由專業(yè)廠家工程師對(duì)投料工人進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，并在初期投料階段進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)。在投料過程中需嚴(yán)格控制投料時(shí)間、投料數(shù)量，必要情況下需要通過電子秤來稱量散數(shù)的鋼纖維，以便精準(zhǔn)控制摻量。投料后應(yīng)收集整理投料袋并標(biāo)明投料時(shí)間，以便核對(duì)投料數(shù)量。

鋼纖維混凝土通過罐車運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)檢查混凝土塌落度是否滿足施工要求、是否有結(jié)團(tuán)結(jié)球情況，并按規(guī)范要求進(jìn)行鋼纖維分散性的檢測(cè)，檢測(cè)方法采用水洗法，并由相關(guān)人員見證監(jiān)督。

3.2.7 鋼纖維混凝土澆筑、激光整平及撒料機(jī)金剛砂撒料

本項(xiàng)目地坪采用激光整平及撒料機(jī)撒料施工工藝（如圖5所示），在激光機(jī)整平前，應(yīng)按給定的地坪標(biāo)高設(shè)置激光發(fā)射器，并調(diào)整好整平機(jī)的激光接收器位置。大面積施工前再次檢測(cè)地坪標(biāo)高位置，確定準(zhǔn)確無誤再進(jìn)行大面積施工。在激光整平刮完第一道作業(yè)面時(shí)，需用手持接收器立桿復(fù)測(cè)標(biāo)高，以確保后續(xù)整平的標(biāo)高位置準(zhǔn)確；若測(cè)量值有與標(biāo)高有出入，需對(duì)激光接收器進(jìn)行微調(diào)。

本項(xiàng)目鋪設(shè)鋼纖維混凝土?xí)r，采用罐車直卸方式，應(yīng)按要求設(shè)定塌落度，并始終保持坍落度連續(xù)性。混凝土在卸料時(shí)需比地面標(biāo)高略高2-3 cm，保證機(jī)器在刮平過程中有足量混凝土，否則需人工補(bǔ)料激光整平攤鋪方向始終保持從左至右的順序工作；攤鋪料幅度控制在5米左右，盡量避免輪胎碾壓混凝土；激光找平時(shí)，勻速控制整平頭伸縮速度，建議6米臂每次伸縮時(shí)間控制在30秒以上，以保證整平精度，及震動(dòng)板對(duì)混凝土充分振搗、密實(shí)。

為保證精度，激光整平機(jī)每道刮兩遍，并分別在前道與左側(cè)保持一定的搭接以提高平整度；采用撒料機(jī)機(jī)械撒料，避免腳印、分層，并實(shí)現(xiàn)更好的平整度；設(shè)備夠不到的地方，如局部邊角和柱腳處振搗棒額外振搗，并由人工進(jìn)行鏝刀整平?；炷列柽B續(xù)鋪設(shè)，不得出現(xiàn)冷接縫。

3.2.8 機(jī)械收光提漿、拋光機(jī)整體拋光

鋼纖維混凝土地坪的收光拋光與普通混凝土基本類似，在目測(cè)地坪表面基本無泌水，或用指壓留下3-5 mm深印記時(shí)，即可開始用抹光機(jī)盤抹提漿整平，確保表面密實(shí)并把骨料壓下去，轉(zhuǎn)速不可過快，以免把鋼釬維帶出，待混凝土開始凝結(jié)時(shí)即開始多遍抹光。

收光的時(shí)機(jī)根據(jù)地面硬度情況決定，注意適時(shí)調(diào)整速度和刀片角度，邊角部位仍需用抹刀收光完成，若有鋼釬維外露應(yīng)隨手拔出并即刻抹平。最后一道精抹完成后再次上去檢查表面，若仍有個(gè)別鋼釬維露頭，應(yīng)用鉗子小心修剪。

3.2.9 地坪切縫、養(yǎng)護(hù)和成品保護(hù)

地坪切縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，一般應(yīng)在澆筑后24～48小時(shí)內(nèi)完成，切縫深度為地坪厚度的 1/3，地坪分縫長寬比不能大于1.5，具體分縫設(shè)置需嚴(yán)格按照分縫圖紙進(jìn)行施工。

混凝土澆筑完畢要做好養(yǎng)護(hù)工作，本項(xiàng)目灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)，且必須覆蓋到位，避免露白出現(xiàn)地坪色差，濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間宜在7～14天。地坪施工完成后，需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度方可上荷載，因工期要求需要提前上荷載時(shí)，商混站需要預(yù)留足夠的抗壓試件，根據(jù)不同的齡期跟蹤混凝土抗壓強(qiáng)度值。在地坪完成后一定時(shí)間內(nèi)，需在切縫處填塞泡沫條后進(jìn)行打膠處理。

3.2.10 地坪驗(yàn)收

施工完畢后，采用2 m靠尺進(jìn)行平整度檢測(cè)，若平整度大于 5 mm，需要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行人工打磨。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)此次施工平整度均控制在5 mm以內(nèi)，符合業(yè)主對(duì)地坪的平整度質(zhì)量要求［3］。

4 總結(jié)

中天鋼鐵淮安超高強(qiáng)精品鋼簾線一廠項(xiàng)目通過采用了鋼纖維混凝土地坪的設(shè)計(jì)方案及激光整平機(jī)+撒料機(jī)的施工工藝，大大提升了該項(xiàng)目的施工質(zhì)量、縮短了工期、節(jié)省了成本，有效提升了項(xiàng)目的價(jià)值。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土工業(yè)地坪由于其在地坪施工、平整度控制、裂縫控制、貨架安裝等方面存在著不足，使得鋼纖維混凝土工業(yè)地坪解決方案的產(chǎn)生意義重大。鋼纖維混凝土工業(yè)地坪是一種非常合理的工業(yè)地坪解決方案，有助于解決工業(yè)地坪行業(yè)一直存在的工程實(shí)際問題，鋼纖維混凝土工業(yè)地坪的大力推廣應(yīng)用也有助于實(shí)現(xiàn)地坪行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］ JGJ/T 465 －2019， 鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.2019

［2］ GB 50209 －2010， 建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.2010

［3］ GB 50037 －2013， 建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．2013

［4］ 林濼. 大面積金剛砂結(jié)構(gòu)地坪激光整平技術(shù)應(yīng)用研究——以東百瑞興佛山三水物流中心為例［J］．福建建筑，2019（11），71-74.

［5］ Technical Report 34 CONCRETE INDUSTRIAL GROUND FLOORS［S］.London，2013，the 4th edition.