激光整平機鋪筑鋼纖維混凝土耐磨地坪施工工法（14頁）

1、激光整平機鋪筑鋼纖維混凝土耐磨地坪施工工法前言隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廠房對地坪的平整度、抗裂性、抗沖擊性以及耐磨性等質量要求也越來越高，尤其對于大面積的工業(yè)廠房地面，如何在較短的施工工期內(nèi)，達到高水平的質量要求，還需在地面施工工藝上進行創(chuàng)新和改進。奔馳轎車主廠房地面面積為4.4萬平方米，建設方對地面的質量標準要求高，其中表面平整度的允許偏差為3mm，嚴于5mm國家標準，并且對地面的抗裂性和耐磨性要求也比較高。*局聯(lián)合設計單位、國內(nèi)地面施工專業(yè)人士以及德國施工專家進行了技術攻關和科技創(chuàng)新，形成了激光整平機鋪筑鋼纖維混凝土耐磨地面施工技術，2007年5月17日，中建總公司對該成果進行了評估，認為

2、該成果施工工藝先進，整體達到國內(nèi)領先水平。并在此基礎上，形成了工法。該工法將傳力桿體系應用于地面施工縫處，有效解決了施工縫處地面平整度的問題；地面采用鋼纖維混凝土，充分發(fā)揮鋼纖維抗拉強度高，抗裂、抗疲勞、耐磨、抗沖擊性好的特點，取代鋼筋，減薄地面厚度。由于該技術工藝先進，在提高地面質量，縮短施工周期方面效果顯著，故有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。工法特點采用高強度鋼纖維，防止地面微裂縫產(chǎn)生。施工縫處設置傳力桿體系，保證接縫處的傳荷能力和地面的平整度，防止接縫處出現(xiàn)錯臺。地面鋼纖維混凝土澆筑采用精密激光整平機，有效保證整個地面混凝土的平整度。采用高性能地面硬化劑，保證地面的耐磨、防塵、防油，色澤飽和

3、，顏色均一。采用與耐磨地面同顏色的單組分聚氨酯嵌縫密封膠，保證切縫處有良好的抗撕裂性能、粘接性能、抗老化性能和自潔美觀性。采用與耐磨材料相配套的地面養(yǎng)護劑，通過形成高密度的結晶膜，有效保證耐磨混凝土的養(yǎng)護和保護。適用范圍本工法適用于具有以下特征的工業(yè)廠房整體澆筑耐磨混凝土地面：地面面積大，整體性要求高；平整度要求高；有較高的抗裂和抗沖擊要求；具有耐磨、抗油滲、美觀等要求。工藝原理對于大面積的混凝土地面，要滿足地面的使用功能，除了根據(jù)地面的設計荷載達到足夠的承載能力和抗沖擊能力，還有兩個很關鍵的方面，一是消除和抵制由于混凝土材料自身特性而在基體內(nèi)產(chǎn)生的微觀裂縫以及由于溫度應力造成的混凝土早期開裂

4、；二是如何在較大面積內(nèi)達到較高的平整度，完成一個高質量水準的地面，本工法通過以下幾個方面，有效的解決了上述問題：摻加鋼纖維提高混凝土的抗裂和抗沖擊性，分散在混凝土內(nèi)的鋼纖維通過與混凝土的粘接性，限制混凝土微裂縫的產(chǎn)生，從而提高混凝土的抗拉、抗剪和抗裂等性能。在施工縫處增加傳力桿體系如圖4.2-1、4.2-2所示，傳力桿一端錨固，一端自由滑動，一方面允許板塊內(nèi)混凝土的自由收縮，同時在施工縫處，協(xié)同兩個板塊的混凝土共同受力，防止由于兩個板塊受力不均，使施工縫處產(chǎn)生錯臺等質量問題。圖4.2-1 傳力桿工作原理示意圖 圖4.2-2 傳力桿體系構造圖 采用精密激光整平機進行鋼纖維混凝土的澆筑和攤鋪，地面

5、標高由激光及電腦自動控制,并實時調(diào)整，實現(xiàn)精確找平。激光整平機的標高控制原理：地面的標高由激光發(fā)射器、激光接收器和水準標尺桿組成的激光系統(tǒng)進行控制，首先安裝獨立的激光發(fā)射器，激光發(fā)射器以每秒鐘10次的頻率發(fā)射激光，形成一個激光束控制平面，然后在地面設計標高的水準控制點上立水準標尺桿，通過其上的水準定位頭接收激光束鎖定水準定位頭，最后調(diào)整激光整平機上的激光接收器，通過激光整平機內(nèi)部的電腦系統(tǒng)，控制整平頭的作業(yè)標高。由于激光發(fā)射器為獨立設置，一旦激光系統(tǒng)初始化完畢，只要激光發(fā)射器不受擾動，無論激光整平機移動到那里，地面標高始終以激光發(fā)射器發(fā)射的旋轉激光束構成的平面為控制面，保證了大面積整體鋪注的地

6、面標高以及地面的水平度和平整度。如圖4.3.1所示：圖4.3.1 激光整平機標高控制原理圖激光整平機的振搗整平工作原理：圖4.3.2-1 整平頭構造圖激光整平機的振搗整平由刮板刀、布料螺旋、振動器和整平梁組成整平頭完成，如圖4.3.2所示；首先刮板刀將高出的混凝土料刮走，剩下19.1mm高的料由布料螺旋通過單方向旋轉的螺旋自左至右將混凝土料分布到設計要求的標高，同時，由偏心塊產(chǎn)生的頻率為3000次/分鐘的振動帶動整個整平梁一起對混凝土進行振搗和壓實，整平梁底部的斜坡起到鏝刀的作用，在振動行進過程中，將混凝土表面刮平，使混凝土表面光亮平整。激光整平機組成如圖4.3.2-2所示操作臺伸縮臂激光接收

7、器整平頭高充氣型輪胎液壓支腿激光發(fā)射器圖4.3.2-2 激光整平機組成圖施工工藝流程及操作要點準備工作鋪筑工作耐磨層施工切 縫養(yǎng) 護填 縫地基土分層夯實級配碎石夯實塑料薄膜隔離層砼墊層施工周邊模板支設傳力桿安裝固定激光整平機鋪筑壓實砼送料散耐磨粉用機械鏝壓光提漿用機械鏝收光拋光用鋸縫機切縫用水或養(yǎng)護劑養(yǎng)護聚氨酯密封膏填縫施工工藝流程操作要點：施工準備：地基土和碎石要分層夯實，達到設計要求的壓實系數(shù)；混凝土墊層要充分養(yǎng)護至混凝土的設計強度；鋪設好塑料薄膜滑動隔離層，薄膜接縫的位置應重疊200400mm的寬度，接縫處用膠帶粘接好；做好鋼纖維混凝土的試配，調(diào)整確定混凝土的配合比；地面周邊應完成維護結

8、構的施工，保證地面施工時沒有對流的風和陽光直曬。模板及傳力桿安裝固定：模板可采用鋼模板或木模板，應保證足夠的剛度；模板用鋼釬固定在混凝土墊層上，確保位置準確、牢固；圖5.2.2 模板及傳力桿安裝圖模板內(nèi)側涂刷隔離劑；傳力桿穿過模板中部與模板面保持垂直，并在模板外側固定牢固。角隅構造鋼筋加工安裝：圖5.2.3 角隅構造鋼筋安裝圖 在所有柱角、墻角以及地坑陰角等部位，應垂直450方向增加構造鋼筋。如圖5.2.3所示：鋼纖維混凝土澆筑：鋼纖維混凝土澆筑前應根據(jù)地面形狀和面積進行分倉，一倉面積不宜超過2000m2,鋼纖維混凝土應跳倉澆筑，在無法跳倉的情況下，相臨兩倉鋼纖維混凝土澆筑宜間隔36h以上。鋼

9、纖維混凝土在一個分倉區(qū)格內(nèi)應連續(xù)澆筑，間歇時間不得超過2h，激光整平機的工作方向和鋪注方向如圖5.2.4所示：機器工作方向機器前進方向圖5.2.4 一倉混凝土鋪筑方向示意圖鋼纖維混凝土宜采用混凝土罐車直接傾卸在澆筑地點，這樣有利于將混凝土坍落度控制在14020mm內(nèi)，若地面配有雙層鋼筋，鋼纖維混凝土也可采用泵送。在澆筑過程中應隨時注意混凝土的和易性，施工時不得因拌合物干澀而加水，澆筑過程中發(fā)現(xiàn)成團的鋼纖維應及時撕開抖散予以剔除；邊緣人工施工模板邊緣、墻邊機械無法施工處采用人工找平。邊緣人工找平耐磨層施工打磨提漿：在混凝土初凝時，進行初次加裝圓盤的機械鏝作業(yè)，除去浮漿、提漿，增強混凝土與硬化劑的

10、親和力。第一次撒布硬化劑、機械打磨：按規(guī)定用量60%硬化劑均勻撒布在混凝土表面，待材料浸透后，用加裝圓盤的機械鏝打磨，一般要縱橫各一遍。第二遍撒布硬化劑、機械打磨：第一次撒布的硬化劑打磨完成后，進行第二次撒布作業(yè)，其用量為規(guī)定用量40%，待材料浸透后，進行第二次打磨，縱橫各一遍。人工布料機器收光機器收光：兩遍撒布硬化劑并用機械打磨后，進行除去圓盤的機械鏝收光，視其程度一般收光次數(shù)為3-4遍。涂敷地面養(yǎng)護劑：地面完成后，約46小時左右（根據(jù)季節(jié)和天氣），進行表面涂敷養(yǎng)護劑。防止地面表面水分的快速蒸發(fā)，保障耐磨材料強度的穩(wěn)定增長，并起防止輕微污染的作用。刷養(yǎng)護劑磨光后效果保護地面完成后，重點保護期

11、為3天，嚴禁人行、車輛及其他施工人員在上施工，造成人為的地面損壞。切縫、填縫鋼纖維混凝土地面應在縱橫方向設置切縫，切縫間距宜為612m，切縫深度為地面厚度的1/3，切縫內(nèi)應嵌填粘接性能良好的聚氨酯密封膠。如圖5.2.6所示：當鋼纖維混凝土強度達到1015Mpa時，可進行切縫，切縫應盡量在混凝土澆筑72小時之內(nèi)完成。填縫前應將縫內(nèi)清潔、濕潤，填縫應密實、飽滿。切縫圖5.2.6 切縫及填縫示意圖試塊留置：鋼纖維混凝土應按技術規(guī)程要求留置立方體抗壓強度、彎拉強度和彎曲韌度的試塊。每一地面工程，每種試塊分別不應小于一組，當?shù)孛婷娣e大于1000m2時，每增加1000 m2分別各增加一組試塊。材料與設備鋼

12、纖維：采用高強度冷拔鋼絲型鋼纖維，其抗拉強度1000Mpa，長度60mm，直徑0.9mm，徑比0.65，鋼纖維應承受一次彎折90不斷裂；鋼纖維表面不應沾有油污等有害物質，表面不得有銹蝕；鋼纖維的摻量要根據(jù)地面設計荷載及抗沖擊要求，進行設計計算后確定，同時應滿足纖維混凝土結構技術規(guī)程CECS38：2004中的相應規(guī)定；鋼纖維混凝土：鋼纖維混凝土配合比設計鋼纖維混凝土配合比設計應通過試驗-計算法滿足設計要求的抗壓強度、抗拉強度和和易性的要求；鋼纖維混凝土的水灰比不宜大于0.5，每立方米鋼纖維混凝土的水泥用量不宜小于360kg；鋼纖維混凝土堿含量不得大于3Kg/m；混凝土中氯離子含量不得大于水泥重量

13、的0.2% ；粗集料的粒徑不宜大于鋼纖維長度的2/3，且不應大于20mm；鋼纖維混凝土坍落度宜為14020mm；攪拌鋼纖維混凝土宜采用機械攪拌；將稱量好的水泥、粗細骨料和鋼纖維投入攪拌機干拌均勻，干拌時間不宜小于1.5min，然后加水攪拌，攪拌時間應比普通混凝土延長2min；攪拌過程中應保證混凝土中的鋼纖維應分布均勻，不結團；傳力桿采用光圓鋼筋，尺寸及間距可參照表6.3： 表6.3 傳力桿尺寸及間距選用表板厚(mm)直徑(mm)最小長度(mm)最大間距（mm）2001640030020020500300地面硬化劑：可采用金屬地面硬化劑，地面硬化劑應具有高度耐磨性、抗沖擊性、防油性；顏色均勻，飽

14、和度高。嵌縫膠：宜采用具有良好耐候性和耐久性，粘接性能良好的單組分聚氨酯密封膠，主要技術參數(shù)見表6.5表6.3 單組分聚氨酯密封膠主要技術參數(shù)表序號項目標準要求1外觀細膩、均勻膏狀物，不應有氣泡、結皮或凝膠2固化潮濕固化3肖氏硬度30(23，相對濕度50%條件下，28天后)4伸長率400%5拉伸模量0.4MPa6恢復率80%激光整平機精密激光整平機由美國神龍公司生產(chǎn)，香港百萊瑪工程有限公司為中國代理租賃商；激光整平機有四個型號：S-240型、S-160型、S-100型和S-9210輕便型；地面施工主要機具設備見表6.7表6.7 施工主要機具設備表序號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量1激光整平機S-2401

15、臺2混凝土罐車根據(jù)需要3振搗棒5個4磨光機15臺5圓盤15個6機用鏝刀15個7鋸縫機1臺質量控制工程質量應符合建筑地面工程質量驗收規(guī)范（GB50209-2002）、鋼纖維混凝土結構設計與施工規(guī)范（CECS38-2004）等相關標準、規(guī)范的規(guī)定。模板安裝質量要求：模板安裝應位置準確、牢固，不得傾斜、跑模；模板表面應光滑平整，模板隔離劑涂刷均勻一致；模板的拼接縫處應嚴密不漏漿；傳力桿應固定牢固，并垂直與模板平面；地面模板安裝的允許偏差應符合表7.2.5的規(guī)定：表7.2.5 模板安裝的允許偏差和檢驗方法項目允許偏差（mm）檢驗方法軸線位置5鋼尺檢查模板上表面標高5水準儀或拉線、鋼尺檢查相鄰兩板表面高

16、低差2鋼尺檢查直順度52m靠尺和塞尺檢查傳力桿位置水平10鋼尺檢查，取最大值上下5鋼尺檢查，取最大值傳力桿水平度5鋼尺和塞尺檢查傳力桿外露尺寸10鋼尺檢查地面質量要求；地面鋼纖維混凝土的抗壓強度、抗拉強度（彎拉強度和彎曲韌度比）應符合設計的要求；地面厚度應符合設計要求；地面表面不應有裂縫、脫皮、外露石子，鋼纖維、麻面、積水等現(xiàn)象；切縫寬、深、長應符合設計要求，切縫直順，不得有瞎縫、跑鋸；嵌縫膠應飽滿、密實、縫面整齊；地面面層允許偏差應符合表7.3.6的規(guī)定：表7.3.6 地面面層允許偏差和檢驗方法項目允許偏差(mm)（國家標準）允許偏差（mm）（本工法標準）檢驗方法表面平整度53用2m靠尺和塞

17、尺檢查縫格平直32拉5m線和鋼尺檢查安全措施嚴格遵循國家有關安全的法律法規(guī)、標準規(guī)范、技術規(guī)程和地方有關安全的文件規(guī)定。機械操作及臨電線路敷設必須由專業(yè)人員進行，激光整平機在操作過程中要遵守該設備的安全操作要求。施工機具必須符合建筑機械使用安全技術規(guī)程（JGJ33）的有關規(guī)定，施工中應定期對其進行檢查、維修，保證機械使用安全。施工現(xiàn)場臨時用電應符合施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范（JGJ46）的有關規(guī)定，臨時用電采用三相五線制接零保護系統(tǒng)。施工用電保證三級供電，逐級設置漏電保護裝置，實行分級保護?，F(xiàn)場固定用電設備按設計布置，做到“一機、一閘、一漏、一箱”?；炷凉ぴ阡摾w維混凝土澆筑過程中應穿高筒雨

18、靴并戴好手套。環(huán)保措施嚴格遵循國家有關環(huán)境保護的法律法規(guī)、標準規(guī)范、技術規(guī)程和地方有關安全的文件規(guī)定?，F(xiàn)場設置洗車池和沉淀池、污水井，罐車在出場前均要用水沖洗，以保證市政交通道路的清潔，減少粉塵的污染。沉淀后的清水重復使用。廢棄垃圾應分類存于垃圾站，并及時運至指定地點消納?？苫厥瘴锪媳M量重復使用?；炷猎谶\輸過程中應防止遺散，并對遺漏的混凝土及時回收處理。運輸、施工所用車輛和機械的廢氣和噪聲等應符合環(huán)保要求。地面硬化劑應統(tǒng)一堆放，并有防塵措施，在搬運和布散過程中要防止粉塵污染，操作人員應配戴口罩，戴好手套。施工場界應做好圍擋和封閉，防止噪聲對周邊的影響。效益分析激光整平機為進口設備，租賃費用較高，但由于它施工速度快工、施工質量高，因此具有比較好的綜合經(jīng)濟效益和社會效益：由于機械施工的作業(yè)工效是人工的3倍以上，因此激光整平機施工可采用大面積的分倉，每倉面積可達到2000m2，而人工刮平在保證質量的前提下，每倉面積宜為400m2，采用大面積分倉可以減少施工縫，保證地