水发国际物流园一期工程总承包(EPC)项目D2物流仓库位于济南市历城区,建筑面积32140.80m2。楼面结构面层采用金刚砂硬化地坪一次性施工,每个流水段单次混凝土施工面积约5000m2(体积2000m3)。在混凝土楼板初凝前,干撒型金刚砂骨料分多遍进行机械、人工找平、抹压、抹光,终凝后进行覆盖、洒水养护。最终成型要求金刚砂骨料硬化耐磨面层厚度≥4mm,耐磨性能≤5.0cm3/50cm2,地面平整度要求不大于3mm/2m,表面坡度≤2/1000,最大高差≤30mm,地面裂缝宽度≤0.2mm。
结构混凝土的等级为C40,采用42.5普通硅酸盐水泥、中砂、粒径为5~25mm的级配碎石、外加剂。采用复合型高效减水剂,同时掺加粉煤灰。水泥金刚砂耐磨料进场后复试,确保其质量合格。取用骨料时,要求其保持洁净的状态,含泥量不超过1%。
施工设备包含振捣棒、磨光机、撒布机、切割机、测量用水准仪等。在使用前,先检验仪器的工作状态,保证其能够稳定运行。结合工程测量控制网,现场精准布设基准点。混凝土整平采用激光整平机,结合板面整平筋自动整平。
正式施工前先组织试验,目的在于确定具有可行的施工工艺,将其作为正式施工指导。为保证试验结果的可靠性,要求施作的金刚砂地坪样板的面积达到25m2左右,再由专员按照规范施工,确定合适的施工工艺。
根据施工记录,在3月14日开展了金刚砂地坪样板的制作工作,具体作业内容为:(1)组织C40混凝土浇筑作业,至10:00结束。(2)约3~4h后,混凝土初凝。此时先用圆盘抹提浆,再分两个阶段撒布金刚砂。(3)浇筑结束5h后(即15:00),用机械叶片抹子多次收光,以提高面层的平整性。(4)混凝土在18:30达到终凝状态,但其尚未完全硬化。在此阶段由专员用双叶片抹子做抹压处理,至20:00结束。
经金刚砂样板试验施工,总结一些施工经验。具体如下:混凝土施工的时间较长,该过程中气温存在一定程度变化,混凝土对温度较为敏感,因此需要结合实际情况采取有效的温度控制措施,以免因温度的变化而影响施工质量。样板边缘、柱根处均较为薄弱,需要以人工作业的方式,做多次抹压和抹光处理。待面层硬化后,可采取覆盖洒水的方法进行养护。具体可利用毛毡覆盖,期间适量洒水,保持湿润的状态。通常养护时间为7d,具体根据实际情况而定。
找平筋的原材料采用的是15mm×20mm支条铝合金方管,按要求制作成型,布设间距不得超过3000mm。在铺设找平筋时,为保证高程和平整度的合理性,利用水准仪和4m铝合金刮杠予以控制,尽可能减小误差。楼板混凝土找平完成后,根据混凝土的实际状态决定是否拆除找平筋。待混凝土初凝后,可将其予以拆除。
采用2台混凝土泵车协同作业,按照先梁、后板的顺序浇筑。每完成一跨梁的浇筑作业再退回,以便浇筑该跨的板结构。每次留整跨板面,目的在于提供足够的面积,以便后续对整体做找平处理,从而高效完成金刚砂骨料的撒布、抹压等作业。浇筑过程中辅以振捣措施,以提高混凝土的密实度。
整平设备采用激光整平机,经过调节后,由其自动整平。设备实施的是闭环控制模式,其特点在于能够自适应混凝土表面的标高,正常情况下每1s可完成6次调整。
将激光整平机置于指定作业点位;在二层框架柱主筋上设3个标高控制点;将红外线激光发射器架设至指定位置并予以固定,要求该设备在运行时无视线遮挡的情况;初步调整红外线激光发射器,测定标高,要求其具有合理性[1]。
在作业现场的地面上放置水准标尺,在调整时移动标尺上的激光接收器,直至发出滴滴的长鸣声为止。观察到设置在接收器上的绿灯,若其保持闪烁的状态,可对激光接收器做固定处理。
整平机上有两根钢管,将其插在整平机头上,再于立杆上适配两个激光接收器。在整平机刮板上放置水准标尺,对激光接收器(此仪器设置在调平机上)做灵活调整。若同时存在滴滴的长鸣声以及绿灯闪烁的现象,则说明调整到位。此后进一步操作调平机控制面板,优化工艺参数,直至机械设备可正常运行为止。
以设计要求为准,向作业区域均匀卸料,由施工人员利用耙子将卸料向周边耙平。在现场用找平筋予以控制,要求堆料略超过设计标高,通常可取10mm。整平采用的是激光整平机,由专员操作,将设备开至待处理的混凝土作业区,启用整平头,开始操作。
期间利用激光系统和电脑控制系统辅助配合,及时测定找平情况,操作人员根据实测情况,对设备做灵活的控制,保证初步整平的效果。待激光整平机正常运行后,沿某方向倒退移动操作。为保证整个作业面层的完整性,要求相邻2个整平区形成搭接关系,搭接量需达到500mm以上。
圆盘机提浆的时间至关重要,需根据混凝土的凝结程度而定,不可过早或过迟,否则会影响混凝土的结合效果,出现局部起皮、空鼓等现象,使处理难度加大。待混凝土表面的水渍消失后,则可以启用圆盘机。施工期间,若混凝土表面存在浮浆,则需利用圆盘机械及时处理,避免浮浆层成型与凝固。
分两个阶段向初凝的混凝土面上撒布耐磨骨料。首次撒布量取总量的60%左右,密切关注耐磨材料的实际情况,待其吸收水分变暗后,可利用圆盘机械进行磨压处理,以使耐磨材料与混凝土基层紧密贴合。通常磨压处理需要1~2次。第二次完成剩余材料的撒布作业,撒布量约为总料量的40%左右,按照与第一次播撒方向相垂直的方向操作,确保材料的分布均匀[2]。
撒布后的耐磨材料吸水后,利用圆盘机械做抹压处理,操作遍数需达到4遍以上,运行速度根据混凝土地面的硬化状态而定。圆盘需纵横交错运动,以保证抹压作业的均匀性。
经前述各阶段的操作后,利用抹光机收光。抹光机能够给双盘刀架提供动力和扭力,以便刀架高效运行,进而取得较好的收光效果。作为操作者,则需利用手柄精准控制洒水系统,对于局部偏干燥的区域,则应及时向该处洒水,使其保持湿润。
收光结束约5h后,进入养护环节。采取覆盖保湿养护的方法,使混凝土全程保持湿润,以免因水分散发过快而开裂。此外,采取覆盖得方法还可有效防护混凝土免遭污染。覆盖材料采用毛毡,期间有效控制水量,使混凝土始终保持湿润。养护时间约7d,具体根据混凝土成型情况以及现场气温而定[3]。
在金刚砂结构表面洒水并覆盖塑料薄膜,目的在于形成防护“屏障”,有效锁定混凝土内部的水分,使混凝土在温、湿度较为合理的条件下提升强度。铺设一层毛毡,用于抵御外部的冲击,以免损伤混凝土。满铺12mm厚的多层板,由其提供硬质层保护作用,确保拆除等工作中混凝土不会受到影响。除了采取前述所提的一系列防护措施外,还需在各项操作中加强防护,例如在构件的取用时要做到轻拿轻放,否则易对下部面层造成损害。
按照特定的流程有序开展金刚砂耐磨地坪的施工作业,全程各道工序紧密衔接,作业效率较高。经完工后质量检查以及第三方机构评测,地坪在完整性、稳定性、耐磨、硬度等方面均满足规范要求,未见裂缝、缺陷等质量问题,符合使用方的要求。由此说明,该项目的金刚砂耐磨地坪施工技术可行,可供类似工程参考。