重庆名流印象二期项目位于重庆市两江新区蔡家组团蔡通路, 占地面积约5.45万m², 总建筑面积约19.66万m², 项目由11栋高层建筑及地下车库、商业裙楼组成。其中, 全轻混凝土保温楼面约8.4万m², 楼面保温设计为40mm厚全轻混凝土保温层, 其燃烧性能为不燃A级, 容重为1 100kg/m³, 导热系数≤0.28W/ (m·K) , 抗压强度≥15MPa。

施工基层为室内钢筋混凝土楼面, 根据工程设计要求确定各类材料的配合比, 干粉料 (水泥、一定量的缓凝剂和纤维素) 、轻骨料 (陶粒) 与水搅拌形成全轻混凝土, 经过基层处理之后即可按普通混凝土浇筑方式进行浇筑, 后续的抹光、压实、养护、刻纹等工序与传统的混凝土面层施工工艺基本一致。

通过对传统的施工工艺进行优化, 以绿色施工为核心对混凝土的集中封闭搅拌运输、抹平提浆收光工艺、防治轻骨料上浮、明确浇筑后各个施工工序的时间节点、工具式机械化施工、施工全过程节水、节材等问题进行了研究和总结。

1) 优化全轻混凝土浇筑后的各道工序对混凝土浇筑入模后的各个工序进行细化, 绘制时间轴, 调整抹平方式, 通过3次提浆收光, 加强对全轻混凝土成型厚度及平整度的控制。

2) 集中封闭式搅拌、运输通过在现场集中封闭式搅拌、运输, 既可维护施工现场环境又可减少材料的浪费, 同时保证浇筑前混凝土的性能。

3) 对原材料中的轻骨料 (陶粒) 进行预湿处理, 并进行相应的性质试验和分析, 得出具有指导性的结论。

4) 以绿色施工为核心, 对施工全过程的用水量、用材量进行规划, 并在过程中进行统计、对比, 减少材料、水源等不必要的浪费。

5) 全过程实行工具化、机械化施工不仅在节材、节水等环保方面带来较好的收益, 同时提升施工品质、加快施工进度。

在摊铺混凝土面层前, 采用手扶式凿毛机将基层表面清理干净、增加其黏结性。铺设面层前1d浇水湿润, 表面积水应予扫除, 防止在浇筑全轻混凝土后黏结不牢固, 诱发空鼓现象。喷洒润湿基层, 用水量根据施工楼层面积预先计算, 保证水资源的有效利用。

采用红外线水平仪准确控制1m线位置, 以保证灰饼尺寸的准确。

打灰饼位置严格按1.5m×1.5m设置, 浇筑全轻混凝土时保证每个灰饼与基层面接触位置湿润, 可使全轻混凝土与灰饼的接触面有效连接。

将传统的水泥砂浆灰饼改良为原材料干粉料制作灰饼, 原材料制作形成的灰饼较之水泥砂浆具有更高的强度和保水性, 避免了传统灰饼在浇筑过程易被破坏的情况, 同时能更好地保证楼面的整体性, 不会在接触部位产生裂缝。

通过对传统灰饼的改良, 现场预制灰饼成型模具, 将传统的人工制作灰饼优化为模具化制作, 提高了灰饼的制作速度。在提高灰饼质量的同时, 增强了灰饼对标高的控制性。

进行界面涂刷, 涂刷均匀、无漏刷, 干粉料∶水=1∶ (0.5~0.6) (质量比) , 据现场实际情况干稀可微调。

在界面砂浆中掺入适量羟丙基甲基纤维素可提高界面砂浆的保水性、改善其流动性和施工性, 并保证从涂刷界面砂浆后到浇筑全轻混凝土之间的过程中, 界面砂浆不会开裂。

全轻混凝土保温楼面施工中涉及到的模板工程较少, 主要集中在保温与非保温房间交界处的侧模施工中 (见图2) 。

整个侧模支撑体系为现场制作的模块化构件, 在标准层施工中只需松开钉子即可在各个楼层周转使用, 提高了施工效率、减少了人工消耗。

根据对保温层的导热系数、比热容、虚热系数、强度等保温性能要求, 选定全轻混凝土的密度等级, 同时确定吸水率、软化系数、收缩值等参数, 各项参数均应满足DB42/T1227—2016《全轻混凝土建筑地面保温工程技术规程》中的相关要求。

根据密度等级和强度等级, 确定全轻混凝土的水泥用量;根据全轻混凝土的施工方式确定混凝土的净用水量、粗细骨料体积。

根据已计算出的各个材料配合比确定材料用量, 在现场混凝土搅拌棚设置带有刻度的容器、台秤, 每次搅拌前均按照规定质量进行配制, 保证各类材料的有效利用以及混凝土的性能。

根据现场实际施工情况反馈, 对原材料干粉料 (水泥、纤维素、珍珠岩、抗裂剂等) 的构成组分进行调整。

传统施工工艺中采用搅拌机在施工现场进行露天开放式搅拌、斗车运输, 存在诸多问题。在搅拌、运输过程中会产生浆料的遗洒, 既造成材料浪费也污染现场施工环境;普通的强制式搅拌机工作效率较低、噪声大, 而在现场各个楼栋分散设置搅拌机, 会占用大量的施工场地, 为施工带来不便。

选择在施工现场设置封闭集中搅拌站, 向整个施工现场提供全轻混凝土。由于所采用的全轻混凝土原材料为干粉料、轻骨料和水, 集中封闭式搅拌能有效避免干粉料产生粉尘, 同时能更准确地控制配合比, 保证全轻混凝土的高性能。

对传统的运输斗车进行改良, 采用封闭料斗进行混凝土运输, 防止漏浆, 提高运输车的封闭性, 同时加快运输速度, 减少运输过程中浆料对环境的污染和对全轻混凝土材料性能的影响, 也避免材料的浪费。

在实际施工过程中, 根据各个工程的占地面积大小、楼栋的分布情况以及场地的复杂程度, 将工程划分为多个施工区域, 在各个施工区域设置搅拌棚, 以避免混凝土的运输距离和时间对混凝土的入模质量产生影响。

在不采用搅拌运输车运送拌合物时, 全轻混凝土全部加料完毕后的搅拌时间控制在3~4min, 确保拌合物搅拌均匀。全轻混凝土拌合物从搅拌机卸料起到浇入模板内的持续时间宜≤45min。在搅拌前应确定好运输路线以及材料用量, 若不能保证在45min内使用完材料, 则可以适当增加原材料中水的比例或者在搅拌过程掺入适量的缓凝剂。

在陶粒预搅拌前先进行润湿, 待其达到饱和后再进行预拌。提前使陶粒达到饱和, 可减少陶粒在搅拌中逐渐吸收浆体中水分的时间。同时, 由于陶粒进行了预湿处理, 必然会提高其含水率, 为了保证配合比要求, 应根据增加的含水量相应地减少原材料中水的用量。

经过试验对现场所用的陶粒进行吸水性检测, 得出陶粒在吸水1h后已接近饱和, 故只需对陶粒进行1h预湿处理, 其1h吸水率约为7.1%, 由此可较精确地计算出预湿处理用水量。

通过对陶粒进行预湿处理, 主要达到2个效果: (1) 提前使陶粒达到吸水饱和状态, 减弱陶粒在浆体中的上浮趋势, 可有效消除轻骨料上浮; (2) 由于陶粒较高的吸水性和较长的吸水时间, 预湿处理后陶粒在成型过程中对浆料中的水分吸收较少, 使整个混凝土面层产生分层、裂缝的风险降低。陶粒预湿在密闭容器中采用喷洒的方式进行, 根据一次预湿的陶粒数量确定水的用量。

明确全轻混凝土的倾落高度, 当倾落高度>1.5m时应采用串筒、斜槽等辅助装置。通过全轻混凝土的性质研究分析, 确定其初凝、终凝时间, 并绘制时间轴, 明确各个工序的时间节点。工序时间轴如图4所示。

在混凝土从初凝到终凝的阶段, 由于混凝土的强度逐渐提高、塑性降低, 且工序较多, 操作人员及机械会对面层的成型质量带来影响。为减小此过程产生的不利影响, 明确以下施工顺序:先远离大门的房间、后门边房间;先施工远离门口部位、后施工门口部位。同时, 特制施工保护鞋套 (在普通的劳动保护鞋底连接一块40cm×40cm的轻质刚性塑料板, 扩散人的自重, 避免已经初凝的面层遭到破坏) 。

1) 赶平和振捣 采用分段流水作业摊铺全轻混凝土, 虚铺厚度为实际厚度的1.2~1.3倍。摊铺完成后随即采用3m长刮杠进行赶平, 在赶平过程中有意识地将轻骨料往下压, 以防止轻骨料在初凝前出现大面积上浮情况。赶平应在初凝前完成。由于全轻混凝土会出现轻骨料上浮问题, 不得采用传统的振动棒进行振捣, 应采用混凝土表面振动器进行振捣。同时, 振捣持续时间应以拌合物捣实和避免轻骨料上浮为原则, 振捣时间根据不同的振捣位置和混凝土稠度确定, 一般定于10~30s效果较好。

2) 提浆收光 采用全轻混凝土原材料使用的干粉料进行提浆收光。提浆在振捣之后进行, 撒干粉料与泌出的浆料进行调和。

3) 抹平 与提浆收光工序几乎同时进行, 采用机械+人工2次抹平, 既提高了抹平效率和质量, 也能保证阴、阳角等细部位置的质量。平整度用2m直尺检查, 基面与直尺间的最大空隙应≤5mm, 且每米长度范围内不得多于1处, 空隙处只允许平缓变化。

4) 刻纹 最佳的刻纹时间应在混凝土强度足以保证施工不破坏面层时, 同时面层还未完全硬化时的状态。施工过程中, 以施工人员手掌按压混凝土面层, 表面较柔软但不会产生较明显变形为准。刻纹为模具化施工, 纹框离墙根距离为160mm, 2个纹框间距160mm, 每个纹框宽为200~240mm。刻纹模具构造如图55所示。。

针对使用模具过程中出现的接头不顺问题 (当进行墙边刻纹时, 由于无操作空间, 施工人员调换方向, 此时可能接头不顺) , 现场采用钢尺进行模具固定保证接头处顺直。进行整体刻纹会给之后的精装修 (如地砖面层) 带来便利。

5) 伸缩缝 全轻混凝土终凝后12h内应切割伸缩缝。采用切割机具进行切割, 伸缩缝的宽度按5mm设置, 深度应不小于铺设的全轻混凝土厚度的1/3。按规范要求伸缩缝应≤36m²设置, 但为了保证楼面不出现大面积裂缝及空鼓现象, 现场要求每个房间的交接处需设置1道伸缩缝。当单个房间面积>20m²时需单独设置伸缩缝。采取高于规范的标准, 能更好地发挥伸缩缝的作用。在切割前对设缝位置进行预湿处理, 可有效地减少切割产生的扬尘。

全轻混凝土施工完成24h后应进行保湿养护, 且≥7d, 养护期间严禁行走和在其上堆积物品。喷水次数应能保持全轻混凝土处于湿润状态, 避免水的浪费。环境温度<5℃时, 采取覆盖养护。

1) 应对下列部位进行隐蔽工程验收, 并有文字记录和必要的图像资料: (1) 基层; (2) 被封闭的保温材料厚度; (3) 隔断热桥部位。

2) 地面节能分项工程检验批划分应符合下列规定: (1) 检验批可按施工段或变形缝划分; (2) 当面积>200m²时, 每200m²可划分为1个检验批, <200m²也为一个检验批。

3) 对于表面平整度成型质量问题, 采用小型地坪研磨机对问题集中的房间进行处理, 在研磨之后用全轻混凝土干粉料拌合物进行抹平收光。

4) 空鼓是全轻混凝土保温楼面施工中较常出现的质量缺陷, 在确定空鼓范围后对空鼓周边进行切割、铲除、清理干净、洒水湿润, 用全轻混凝土干粉料拌合物进行填补 (若空鼓深度较深, 应在原构造面层涂刷界面剂以保证黏结性能) 再抹平收光。养护期间, 应适当浇水保湿, 禁止人在上面走动和施工, 以防二次开裂和空鼓。

本施工技术采用全轻混凝土保温体系, 在达到保温效果的同时也能满足楼面的使用功能。以绿色施工为核心出发, 通过对传统全轻混凝土施工工艺的科学改良, 施工过程中按照设计要求严格把控配合比, 采用集中封闭式搅拌、封闭料斗进行运输等施工方法达到环保、节材的效果;施工中用预制成品放线打灰饼控制保温层厚度;提前1h对陶粒进行预湿处理, 且在混凝土初凝前完成赶平施工以减少轻骨料上浮量;为了减少浮浆放弃传统的振动棒, 采用混凝土表面振动器进行振捣。通过一步步工序优化可克服施工过程中常出现的轻骨料上浮、厚度控制不佳、浮浆过多等质量通病, 同时在实际工程的应用中取得了一定的经济效益和社会效益。