譚 威,覃 川,陳澤中,彭宏享
(中建五局第三建設(shè)有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410004)
相比國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)混凝土地坪起步較晚,特別是大面積無(wú)配筋混凝土地坪,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工業(yè)用混凝土地坪面積越來(lái)越大,但混凝土地坪常見(jiàn)的空鼓、開(kāi)裂等問(wèn)題卻屢見(jiàn)不鮮。所以控制混凝土收縮至關(guān)重要。常德卷煙廠項(xiàng)目部在混凝土基層增加間距1m的膨脹螺栓和 4冷拔鋼筋,通過(guò)冷拔鋼筋與膨脹螺栓焊接連接,增加了混凝土地坪與基層之間的黏結(jié)力,同時(shí)在混凝土中添加鋼纖維有效防止了混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成,改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能,具有較好的延性,減少混凝土后期的空鼓、開(kāi)裂隱患和風(fēng)險(xiǎn)。
湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司常德卷煙廠“十二五”易地技術(shù)改造項(xiàng)目——生產(chǎn)區(qū)建安工程及施工總承包管理項(xiàng)目,廠區(qū)占地1 670畝,總建筑面積約28萬(wàn)㎡,其中聯(lián)合工房建筑面積約207 448m2,分為制絲車(chē)間(預(yù)處理區(qū))、制絲車(chē)間(加料切烘區(qū))、卷接包車(chē)間3部分。其中卷接包車(chē)間網(wǎng)架區(qū)為架空層,板厚180mm,寬98.4m,長(zhǎng)366.8m,分5個(gè)區(qū)。地面做法為80mm厚C30鋼纖維混凝土。
大面積無(wú)配筋鋼纖維混凝土地坪施工激光整平施工具有以下特點(diǎn)。
1)采用膨脹螺栓和冷拔鋼筋在基層打間距1m的膨脹螺栓,用 4的冷拔鋼筋間距1m進(jìn)行焊接連接,冷拔鋼筋和膨脹螺栓頂部離地面基層5cm左右。
2)采用鋼纖維混凝土鋼纖維能有效防止混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成,顯著改善混凝土抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能,具有較好的延性,減少混凝土后期的空鼓開(kāi)裂隱患和風(fēng)險(xiǎn)。
3)采用激光整平機(jī)攤鋪混凝土使地面平整度達(dá)到日本、德國(guó)進(jìn)口設(shè)備對(duì)地面平整度的高要求。激光整平機(jī)攤鋪鋼纖維混凝土,利用精密激光技術(shù)、閉環(huán)控制技術(shù)和高度精密的液壓系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,這是有別于其他地坪施工工藝的最突出特點(diǎn)。機(jī)械攤鋪進(jìn)度快,可晝夜施工,大大加快了施工進(jìn)度。
本工法適用于大型煙廠廠房、倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)廠房等無(wú)配筋鋼纖維混凝土地坪工程。
無(wú)配筋地坪抗裂施工原理是通過(guò)基層采用膨脹螺栓和冷拔鋼筋增強(qiáng)混凝土地坪與基層之間的黏結(jié)力,混凝土摻入鋼纖維能夠有效防止混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成,顯著改善混凝土抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能。
激光整平機(jī)找平原理是利用精密激光技術(shù)、閉環(huán)控制技術(shù)和高度精密的液壓系統(tǒng),在地坪施工時(shí)可大面積澆筑并能保證地面標(biāo)高的一致性,標(biāo)高不受模板控制,不會(huì)產(chǎn)生累積誤差,與傳統(tǒng)方法相比,可極大提高混凝土地坪平整度。
鋼纖維可有效傳遞與分配應(yīng)力,使裂紋化解為細(xì)微裂縫。鋼纖維混凝土中亂向分布的短纖維的主要作用是防止混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展和阻滯宏觀裂縫的發(fā)生和發(fā)展。在受荷(拉、彎)初期,水泥基料與纖維共同承受外力,當(dāng)混凝土開(kāi)裂后,橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。
因此基層采用膨脹螺栓和冷拔鋼筋焊接連接,并在混凝土中摻入鋼纖維,與普通混凝土相比具有一系列優(yōu)越的物理、力學(xué)性能及經(jīng)濟(jì)效益。
基層清理→架空板變形縫安裝→分倉(cāng)、測(cè)量放線→分倉(cāng)角鋼安裝→混凝土攪拌、鋼纖維添加→混凝土澆筑、激光整平機(jī)攤鋪→人工二次整平、刮浮物→二次撒布金屬耐磨骨料→雙盤(pán)磨光機(jī)收面→分縫放線、切縫→打磨、涂刷固化劑。
1)基層清理 打鑿基層上部的混凝土塊、砂漿,并與建筑垃圾、灰塵等一起清理并沖洗干凈。
2)架空板變形縫安裝 先安裝底部變形縫,在變形縫中塞瀝青麻絲,在變形縫兩側(cè)抹砂漿,將變形縫鋁板壓緊并在一側(cè)打入膨脹螺栓,確保變形縫的伸縮性(見(jiàn)圖1)。
3)膨脹螺栓和冷拔鋼筋 基層打8cm長(zhǎng)的膨脹螺栓間距1m,保證膨脹螺栓露出基層5cm,并通過(guò) 4冷拔鋼筋焊接連接,減少混凝土因?yàn)榭展亩a(chǎn)生開(kāi)裂(見(jiàn)圖2)。
4)細(xì)部構(gòu)造節(jié)點(diǎn)處理 為防止地面與柱交接處產(chǎn)生陰角混凝土裂縫,基層增加冷拔鋼筋作為加強(qiáng)筋,各柱4個(gè)角處增設(shè)菱形伸縮縫(后切縫);在施工時(shí)對(duì)角部位混凝土進(jìn)行二次振搗,及時(shí)覆蓋、淋水或噴灑養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù);施工時(shí)柱根用10mm厚擠塑板分隔,澆筑完成后將擠塑板鑿除20mm深,并用環(huán)氧樹(shù)脂膠嵌縫。
圖1 結(jié)構(gòu)伸縮位置節(jié)點(diǎn)
圖2 膨脹螺栓節(jié)點(diǎn)
5)角鋼安裝 架設(shè)激光找平儀標(biāo)高控制基站,利用基站控制角鋼標(biāo)高,并將角鋼與鋼筋焊接固定(見(jiàn)圖3)。
6)混凝土攪拌、鋼纖維添加 鋼纖維混凝土攪拌一般采用投料機(jī)投放鋼纖維,確保混凝土添加鋼纖維的總量不小于25kg/m3。
7)混凝土澆筑、激光整平機(jī)攤鋪 施工前1天地面濕水養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑按流水分段分倉(cāng)由內(nèi)向外一個(gè)方向鋪設(shè),繞筑時(shí)應(yīng)連續(xù),間隔不得超過(guò)3h,邊角處易忽略部位安排專(zhuān)人振搗,并用木抹及時(shí)抹壓密實(shí)。每層混凝土厚度一般保持在20~30cm,采用精密激光整平機(jī)找平、整平、振搗壓實(shí),一次性完成。在鋼纖維較密部位會(huì)產(chǎn)生部分鋼纖維懸浮在混凝土表面,但隨著振搗會(huì)下沉。鋼纖維混凝土澆筑時(shí)隨拌隨用,連續(xù)澆搗,不到分格縫不得留施工縫,應(yīng)振搗密實(shí)。
8)人工二次整平、刮浮物 機(jī)械整平后,邊角及局部采用人工抹平,刮除表面浮物。
9)收面、磨光 采用圓盤(pán)磨光機(jī)進(jìn)行磨面收光。
10)覆蓋養(yǎng)護(hù) 地面收面完成后,采用土工布覆蓋,并安排專(zhuān)人定時(shí)養(yǎng)護(hù)。
1)確?;炷恋仄夯鶎忧謇砀蓛羟覠o(wú)積水。
2)控制砂、骨料、水泥等原材料質(zhì)量及混凝土坍落度在(180±20)mm。
3)確?;炷潦湛s性滿(mǎn)足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
4)要對(duì)少量露在外面的鋼纖維進(jìn)行處理,否則將影響地坪美觀和使用。通常是將面上1cm以?xún)?nèi)水平的鋼纖維剔除,豎向的鋼纖維將其端部彎入混凝土中。
5)切縫結(jié)束后,鋪薄膜養(yǎng)護(hù),防止水分蒸發(fā),形成高強(qiáng)度高質(zhì)量的地坪。
本項(xiàng)目地面工程施工完畢后,除操作人員人為失誤外,地面質(zhì)量控制整體效果較好。
本文針對(duì)大面積無(wú)配筋鋼纖維混凝土地坪設(shè)計(jì)和施工工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹,采用膨脹螺栓和冷拔鋼筋結(jié)合鋼纖維對(duì)混凝土收縮應(yīng)力起到一定的抵抗作用,有效解決了大面積地面空鼓和開(kāi)裂等問(wèn)題,施工完成后成形和整體性較好。