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相比国外工业发达国家, 我国混凝土地坪起步较晚, 特别是大面积无配筋混凝土地坪, 随着经济发展, 工业用混凝土地坪面积越来越大, 但混凝土地坪常见的空鼓、开裂等问题却屡见不鲜。所以控制混凝土收缩至关重要。常德卷烟厂项目部在混凝土基层增加间距1m的膨胀螺栓和4冷拔钢筋, 通过冷拔钢筋与膨胀螺栓焊接连接, 增加了混凝土地坪与基层之间的黏结力, 同时在混凝土中添加钢纤维有效防止了混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成, 改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能, 具有较好的延性, 减少混凝土后期的空鼓、开裂隐患和风险。

湖南中烟工业有限责任公司常德卷烟厂“十二五”易地技术改造项目———生产区建安工程及施工总承包管理项目, 厂区占地1 670亩, 总建筑面积约28万㎡, 其中联合工房建筑面积约207 448m², 分为制丝车间 (预处理区) 、制丝车间 (加料切烘区) 、卷接包车间3部分。其中卷接包车间网架区为架空层, 板厚180mm, 宽98.4m, 长366.8m, 分5个区。地面做法为80mm厚C30钢纤维混凝土。

大面积无配筋钢纤维混凝土地坪施工激光整平施工具有以下特点。

1) 采用膨胀螺栓和冷拔钢筋在基层打间距1m的膨胀螺栓, 用4的冷拔钢筋间距1m进行焊接连接, 冷拔钢筋和膨胀螺栓顶部离地面基层5cm左右。

2) 采用钢纤维混凝土钢纤维能有效防止混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成, 显著改善混凝土抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能, 具有较好的延性, 减少混凝土后期的空鼓开裂隐患和风险。

3) 采用激光整平机摊铺混凝土使地面平整度达到日本、德国进口设备对地面平整度的高要求。激光整平机摊铺钢纤维混凝土, 利用精密激光技术、闭环控制技术和高度精密的液压系统, 由计算机自动控制, 这是有别于其他地坪施工工艺的最突出特点。机械摊铺进度快, 可昼夜施工, 大大加快了施工进度。

本工法适用于大型烟厂厂房、仓库、工业厂房等无配筋钢纤维混凝土地坪工程。

无配筋地坪抗裂施工原理是通过基层采用膨胀螺栓和冷拔钢筋增强混凝土地坪与基层之间的黏结力, 混凝土掺入钢纤维能够有效防止混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成, 显著改善混凝土抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能。

激光整平机找平原理是利用精密激光技术、闭环控制技术和高度精密的液压系统, 在地坪施工时可大面积浇筑并能保证地面标高的一致性, 标高不受模板控制, 不会产生累积误差, 与传统方法相比, 可极大提高混凝土地坪平整度。

钢纤维可有效传递与分配应力, 使裂纹化解为细微裂缝。钢纤维混凝土中乱向分布的短纤维的主要作用是防止混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。在受荷 (拉、弯) 初期, 水泥基料与纤维共同承受外力, 当混凝土开裂后, 横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。

因此基层采用膨胀螺栓和冷拔钢筋焊接连接, 并在混凝土中掺入钢纤维, 与普通混凝土相比具有一系列优越的物理、力学性能及经济效益。

基层清理→架空板变形缝安装→分仓、测量放线→分仓角钢安装→混凝土搅拌、钢纤维添加→混凝土浇筑、激光整平机摊铺→人工二次整平、刮浮物→二次撒布金属耐磨骨料→双盘磨光机收面→分缝放线、切缝→打磨、涂刷固化剂。

1) 基层清理打凿基层上部的混凝土块、砂浆, 并与建筑垃圾、灰尘等一起清理并冲洗干净。

2) 架空板变形缝安装先安装底部变形缝, 在变形缝中塞沥青麻丝, 在变形缝两侧抹砂浆, 将变形缝铝板压紧并在一侧打入膨胀螺栓, 确保变形缝的伸缩性 (见图1) 。

3) 膨胀螺栓和冷拔钢筋基层打8cm长的膨胀螺栓间距1m, 保证膨胀螺栓露出基层5cm, 并通过4冷拔钢筋焊接连接, 减少混凝土因为空鼓而产生开裂 (见图2) 。

4) 细部构造节点处理为防止地面与柱交接处产生阴角混凝土裂缝, 基层增加冷拔钢筋作为加强筋, 各柱4个角处增设菱形伸缩缝 (后切缝) ;在施工时对角部位混凝土进行二次振捣, 及时覆盖、淋水或喷洒养护剂进行养护;施工时柱根用10mm厚挤塑板分隔, 浇筑完成后将挤塑板凿除20mm深, 并用环氧树脂胶嵌缝。

5) 角钢安装架设激光找平仪标高控制基站, 利用基站控制角钢标高, 并将角钢与钢筋焊接固定 (见图3) 。

6) 混凝土搅拌、钢纤维添加钢纤维混凝土搅拌一般采用投料机投放钢纤维, 确保混凝土添加钢纤维的总量不小于25kg/m³。

7) 混凝土浇筑、激光整平机摊铺施工前1天地面湿水养护, 混凝土浇筑按流水分段分仓由内向外一个方向铺设, 绕筑时应连续, 间隔不得超过3h, 边角处易忽略部位安排专人振捣, 并用木抹及时抹压密实。每层混凝土厚度一般保持在20～30cm, 采用精密激光整平机找平、整平、振捣压实, 一次性完成。在钢纤维较密部位会产生部分钢纤维悬浮在混凝土表面, 但随着振捣会下沉。钢纤维混凝土浇筑时随拌随用, 连续浇捣, 不到分格缝不得留施工缝, 应振捣密实。

8) 人工二次整平、刮浮物机械整平后, 边角及局部采用人工抹平, 刮除表面浮物。

9) 收面、磨光采用圆盘磨光机进行磨面收光。

10) 覆盖养护地面收面完成后, 采用土工布覆盖, 并安排专人定时养护。

1) 确保混凝土地坪基层清理干净且无积水。

2) 控制砂、骨料、水泥等原材料质量及混凝土坍落度在 (180±20) mm。

3) 确保混凝土收缩性满足规范和设计要求。

4) 要对少量露在外面的钢纤维进行处理, 否则将影响地坪美观和使用。通常是将面上1cm以内水平的钢纤维剔除, 竖向的钢纤维将其端部弯入混凝土中。

5) 切缝结束后, 铺薄膜养护, 防止水分蒸发, 形成高强度高质量的地坪。

本项目地面工程施工完毕后, 除操作人员人为失误外, 地面质量控制整体效果较好。

本文针对大面积无配筋钢纤维混凝土地坪设计和施工工艺进行详细介绍, 采用膨胀螺栓和冷拔钢筋结合钢纤维对混凝土收缩应力起到一定的抵抗作用, 有效解决了大面积地面空鼓和开裂等问题, 施工完成后成形和整体性较好。