巖土工程師輔導(dǎo)：大面積混凝土金剛砂地面質(zhì)量控制

　　廣州思偉重工有限公司位于廣州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)西區(qū)東江大道5號(hào)，本工程由生產(chǎn)車(chē)間、動(dòng)力車(chē)間、堆場(chǎng)等組成，生產(chǎn)車(chē)間采用排架結(jié)構(gòu)，動(dòng)力車(chē)間采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，其中生產(chǎn)車(chē)間上部為鋼屋架，單層局部四層，建筑面積約10125m2，建筑高度16.72m;動(dòng)力車(chē)間建筑面積200.5 m2，建筑高度6m;傳達(dá)室建筑面積51.27 m2，建筑高度3.5m;另有一堆場(chǎng)。生產(chǎn)車(chē)間及堆場(chǎng)地面采用金剛砂地面一次抹光成型，基層混凝土厚度300mm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，整個(gè)基礎(chǔ)由732個(gè)不同規(guī)格的承臺(tái)及各承臺(tái)間的底板組成，面積為12845 m2，面積較大;由于工地位于珠江與東江交匯處，江水漲潮時(shí)的水位高，因此生產(chǎn)地板有防滲要求。因此，需要制定出有效的方案對(duì)其施工過(guò)程中及地面成型后的質(zhì)量進(jìn)行控制。

　　一、裂縫控制

　　在澆搗基層混凝土?xí)r可能發(fā)生裂縫的主要原因是：基層混凝土強(qiáng)度等級(jí)高，產(chǎn)生的水化熱高;冬季施工，環(huán)境溫度低(廣州12~1月份環(huán)境氣溫約10℃)，混凝土內(nèi)與環(huán)境氣溫溫差大;養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，混凝土溫度較高時(shí)突然澆冷水養(yǎng)護(hù)，也會(huì)產(chǎn)生無(wú)規(guī)則的多條微裂縫，裂縫嚴(yán)重的可導(dǎo)致底板滲漏。要防止裂縫必須從設(shè)計(jì)上設(shè)置伸縮和后澆帶，并在金剛砂地面完成后割縫，施工中改善施工工藝，降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土自身抗性能這兩方面綜合考慮。

　　1、配合比設(shè)計(jì)及試配

　　為降低混凝土溫度應(yīng)力，最好的辦法是降低混凝土的水化熱，因此，必須做好混凝土配合比設(shè)計(jì)及試配工作。

　　1.1、原材料的選用

　　1.1.1、水泥：選用低水化熱的粉煤灰硅酸鹽水泥，以盡可能減少水泥用量。本工程選用425號(hào)粉煤灰水泥。

　　1.1.2、細(xì)骨料：宜用Ⅱ區(qū)中砂，因?yàn)槭褂弥猩氨扔眉?xì)砂，可減少水及水泥的用量。

　　1.1.3、粗骨料：在泵送條件下，選用粒徑5~20連續(xù)級(jí)配石子，以減少混凝土收縮變形。

　　1.1.4、含泥量：若骨料中含泥量偏多，不僅增加了混凝土的收縮變形，又嚴(yán)重降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)抗裂的危害性很大。因此骨料必須現(xiàn)場(chǎng)取樣實(shí)測(cè)，石子的含泥量控制在1%以?xún)?nèi)，砂的含泥量控制在2%以?xún)?nèi)。

　　1.1.5、摻合料：應(yīng)用添加粉煤灰技術(shù)。在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠減少水泥用量，降低水化熱，增加混凝土和易性，而且能夠大幅度提高混凝土后期強(qiáng)度，并且混凝土的28天強(qiáng)度能接近混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值。

　　1.1.6、外加劑：采用外加UEA 微膨脹劑技術(shù)。在混凝土中添加約10%的UEA。試驗(yàn)表明在混凝土添加了UEA之后，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力可以補(bǔ)償混凝土的收縮應(yīng)力，這樣相應(yīng)地提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

　　1.1.7、試配及施工配合比確定：根據(jù)試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)，每立方米混凝土配合比525號(hào)水泥275kg，連續(xù)級(jí)配碎石(粒徑5~20mm)1031kg，摻合料73kg，外加劑5.28kg，水185kg，坍落度140~160mm。

　　2、由于基層混凝土厚度僅為300mm，故可采取普通覆蓋、淋水、或噴灑養(yǎng)護(hù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可保證混凝土內(nèi)外溫度(中心與表面，表面與外號(hào))<25℃。

　　3、施工時(shí)需注意的問(wèn)題：金剛砂地面成型后7~10天通常會(huì)在地面與柱交接處發(fā)現(xiàn)陰角裂縫，這主要是由于剛度變化，基層混凝土平面形狀轉(zhuǎn)折處的陰角存在結(jié)構(gòu)豎向裂縫，由頂部向下開(kāi)縫，上寬下窄，這是由于收縮應(yīng)力和沉降、溫度應(yīng)力等共同作用，在角部形成集中應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度所造成的。為了防止陰角部位混凝土產(chǎn)生裂縫，除從設(shè)計(jì)方面盡量少用凹凸的平面形成，并且在陰角處采用附加鋼筋等構(gòu)造措施外，還應(yīng)在施工方面保證陰角部位的混凝土施工質(zhì)量，及時(shí)覆蓋、淋水、或噴灑養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并控制拆模時(shí)間不宜過(guò)早。

　　4、表面處理

　　4.1、金剛砂簡(jiǎn)介：

　　地面硬化劑可分為兩種，一種為非金屬地面硬化劑，另一種為金屬地面硬化劑，兩種硬化劑是非金屬或金屬骨料與標(biāo)準(zhǔn)波特蘭水泥及其他滲合料組成，開(kāi)袋后即可使用。它具有很高的強(qiáng)度和耐磨性、防塵，有效增加地面的防油性、且縮短工期。一般用于須耐磨且防塵的工業(yè)地面。其28天強(qiáng)度;非金屬地面硬化劑地面80mpa;金屬地面硬化劑地面91mpa。施工完畢48~72小時(shí)后可能開(kāi)放行走：7~10天后輕型貨車(chē)可以行駛;28天后可以正常使用。

　　4.2、金剛砂地面的施工方法：

　　基層混凝土振搗要及時(shí)，先振搗料中處混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振搗。為提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)裂縫，減少內(nèi)部微裂，提高混凝土密實(shí)度，還采取二次振搗法。在振搗棒撥時(shí)混凝土仍能自行閉合而不會(huì)在混凝土中留孔洞，這時(shí)是施加二次振搗的合適時(shí)機(jī)，但也不能過(guò)振，防止離析。由于泵送混凝土表面水泥較厚，澆筑完基層混凝土3~4h內(nèi)初步用長(zhǎng)刮尺刮平，初凝前用鐵滾筒碾壓2遍，再用木抹子搓平壓實(shí)，以控制表面龜裂，并能減少混凝土表面水分散發(fā)，然后用專(zhuān)用抹光機(jī)加圓盤(pán)進(jìn)一步平整混凝土，保證混凝土表面平整、密實(shí)。在混凝土初凝后，終凝前開(kāi)始撒播硬化劑，同時(shí)使用抹光機(jī)加圓盤(pán)壓實(shí)抹平。24小時(shí)后即在完成面割縫，防止出現(xiàn)冷裂縫。

　　約1~2小時(shí)后，再重復(fù)一次撒播及壓實(shí)的操作;最后用抹光機(jī)加刀片進(jìn)行拋光密封，同時(shí)手工修補(bǔ)邊角部分;最后噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋薄膜，防止水分快速揮發(fā)引起開(kāi)裂。從混凝土整平到覆蓋養(yǎng)護(hù)，所有操作過(guò)程保持在24小時(shí)內(nèi)完成。施工完成2~3天后可開(kāi)放行走，并在完成面割縫，防止出現(xiàn)冷裂縫。

　　5、養(yǎng)護(hù)措施：采取普通淋水養(yǎng)護(hù)。

　　6、健全施工組織管理：在制訂技術(shù)措施和質(zhì)量控制措施的同時(shí)，還落實(shí)了組織指揮系統(tǒng)，逐級(jí)進(jìn)行了技術(shù)交底，做到層層落實(shí)，確保順利實(shí)施。

　　7、施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

　　7.1、盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間，合理安排澆筑順序，及時(shí)卸料;在澆筑前，用水沖洗模板降溫;泵管用麻布包裹，以防日光暴曬升溫;

　　7.2、保證振搗密實(shí)，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，移動(dòng)距離和插入深度，嚴(yán)防漏振及過(guò)振;

　　7.3、保證混凝土供應(yīng)，不隨意留置施工縫;

　　7.4、做好現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、組織管理，要有充足人力、物力、保證施工按計(jì)劃順利進(jìn)行。

　　二、平整度、光潔度的控制

　　本廠房坪表面采用原狀混凝土表面摻入硬化劑以增加其表面硬度，施工過(guò)程中混凝土經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理(長(zhǎng)刮尺刮平、滾筒輾壓)后并在初凝前采用專(zhuān)用機(jī)械鏝表面磨光，養(yǎng)護(hù)后的表面硬度能達(dá)到較重荷載的承重要求而不損壞。

　　對(duì)于此類(lèi)做法，一方面節(jié)約了地坪表面另外增加的一道20mm厚的水泥砂漿整體面層的費(fèi)用從而節(jié)約了投資，另一方面因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)層高不變的情況下，減少了20mm的水泥砂漿整體面層的厚度，從而使房間的凈空高度增加了20mm。

　　另一方面，此類(lèi)做法降低了設(shè)計(jì)難度。因?yàn)槿侵薜貐^(qū)多為軟土地基，地基的承載能力相對(duì)較弱，處理地基承載的費(fèi)用相對(duì)于整個(gè)工程造價(jià)來(lái)說(shuō)較高，水泥砂漿密度按2000kg/m3計(jì)算，此時(shí)若減少一道20mm厚的整體砂漿面層的重量，則每平方米建筑面積減輕結(jié)構(gòu)自重1×1×0.002×2000=40(kg)，而本廠房建筑的地面均布荷載的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值為3000kg/m2，故相當(dāng)于減輕荷載40/3000=1.33%，使得地基處理的費(fèi)用相應(yīng)有所降低，從而減小建設(shè)單位的投資及設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)難度。

　　再者，施工方便。相對(duì)于住宅建筑剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，采用直徑為1m 的圓盤(pán)抹光機(jī)進(jìn)行金剛砂地面處理時(shí)，大開(kāi)間的廠房具有足夠的操作面，除地面與廠房柱接茬處需手工進(jìn)修磨外，均可進(jìn)行機(jī)械操作，減少了因工人技術(shù)素質(zhì)不能滿(mǎn)足要求帶來(lái)的精度降低。

　　一次性成型混凝土地坪施工難度的分析

　　1.1、現(xiàn)行規(guī)范中沒(méi)有對(duì)一次性成型混凝土地坪的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。根據(jù)《混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，關(guān)于混凝土地坪(毛地坪)平整度的要求為8mm，一般均能滿(mǎn)足，但是施工過(guò)程中唯一能參照的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)只能按《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的砂漿面層地坪的平整度(4mm)，這樣，對(duì)施工單位來(lái)講，相對(duì)于砂漿面層，一次性成型混凝土地坪施工方面的難度大大增加。

　　1.2、由于設(shè)計(jì)要求地面一次成型后方可進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工，施工過(guò)程中的對(duì)已成型的地面的破壞的可能性很大。柱及圈梁以及鋼屋架施工過(guò)程中的排架搭設(shè)與拆除過(guò)程中均有可能破壞已成型的地面，造成產(chǎn)品保護(hù)的技術(shù)措施費(fèi)用及管理難度大大增加。

　　控制措施

　　鋼筋綁扎完畢后，將水準(zhǔn)儀放置在現(xiàn)場(chǎng)周?chē)?，由控制點(diǎn)引入標(biāo)高，在地板鋼筋每4m×4m焊接一條垂直地面方向的鋼筋，將鋼筋截?cái)嘣诘孛娉尚蜆?biāo)高的位置，澆灌混凝土?xí)r由裸露的鋼筋頭控制地面成型標(biāo)高，澆搗混凝土?xí)r厚度略高于鋼筋頭，隨即振搗密實(shí)，然后以鋼筋頭為標(biāo)志，檢查平整度，在二次長(zhǎng)刮尺刮平時(shí)再進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核，保證標(biāo)高誤差控制在4mm以?xún)?nèi)?；炷脸跄螅_(kāi)始做金剛砂地面，并在安放豎向鋼筋的位置用木抹子用力搓打抹平，將金剛砂和混凝土漿混合，使面層達(dá)到緊密結(jié)合。

　　金剛砂地面成型后，要落實(shí)好產(chǎn)品保護(hù)的技術(shù)措施，達(dá)到上人強(qiáng)度的2~3天內(nèi)要求澆水養(yǎng)護(hù)，并覆蓋2~3層薄膜，防止水分快速揮發(fā)的同時(shí)起到保護(hù)地面的作用。在后續(xù)主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，材料上落實(shí)人工提升，嚴(yán)禁拋落。吊裝鋼屋架時(shí)由于汽車(chē)吊必須開(kāi)進(jìn)廠房?jī)?nèi)部，因此要求地面鋪20mm厚的沙，并在車(chē)吊支撐架下交叉墊2層10×10木枋，以防止集中荷載過(guò)大破壞地面。

　　結(jié)束語(yǔ)：

　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，本基礎(chǔ)未發(fā)現(xiàn)溫度變形裂縫，地面平整度、光潔度一般能滿(mǎn)足要求。實(shí)踐證明，在優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，改善施工工藝，提高施工質(zhì)量及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等方面采取有效技術(shù)措施，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕そM織管理，完全可以控制混凝土溫度裂縫和施工裂縫的發(fā)生，達(dá)到良好的自防水抗?jié)B效果;提高管理力度，認(rèn)真落實(shí)制定好的技術(shù)措施，能有效控制一次性成型金剛砂地面的表面平整度和光潔度，滿(mǎn)足廠房的使用要求。

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