王 亮 程 楊 鞏 志 王 迪 關(guān)圣錫

建筑工程樓地面施工工藝的選擇，是根據(jù)其所處的場(chǎng)景決定的。由于工業(yè)廠房地面使用頻繁、載荷形式多樣、平整度要求高，當(dāng)前首選金剛砂地面工藝。

這種地面材料以耐磨性強(qiáng)、抗沖擊性好、使用壽命長(zhǎng)著稱，但由于廠房面積較大、環(huán)境溫度存在差異、施工工藝較復(fù)雜，往往容易在施工養(yǎng)護(hù)階段、投入使用階段產(chǎn)生裂紋。這不僅會(huì)給業(yè)主單位造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，還阻礙了行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

為此，本文以金剛砂地面為研究對(duì)象，針對(duì)其裂紋等常見問題進(jìn)行研究，優(yōu)化其施工工藝技術(shù)，這對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步具有十分重大的意義。

1 項(xiàng)目及工藝

1.1 項(xiàng)目概況

蘇州時(shí)代新安能源一期工程項(xiàng)目，位于江蘇省蘇州市吳中經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)郭巷街道吳淞二路以北、縱二路以西。項(xiàng)目總建筑面積約為164854 m2，規(guī)劃總用地面積為85047.8 m2，其中生產(chǎn)車間（車間1）5 層，建筑面積為83833 m2；研發(fā)車間（車間3）5 層，建筑面積為42738 m2；辦公樓7 層，建筑面積為37984 m2。

1.2 施工工藝

樓地面選用6 cm 厚的金剛砂拋光地面，以保證平整度、耐磨性和抗沖擊性，進(jìn)而減少揚(yáng)塵。金剛砂地面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)從下至上依次為基礎(chǔ)層、找平層、耐磨層和養(yǎng)護(hù)層。其中：基礎(chǔ)層是混凝土結(jié)構(gòu)體，是樓地面施工工藝實(shí)施前的狀態(tài)；找平層是為了解決基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體表面坑洼、不平整的情況，避免后道工序出現(xiàn)應(yīng)力不均勻的問題，其厚薄應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)層的不平整度進(jìn)行調(diào)整；耐磨層和養(yǎng)護(hù)層作為金剛砂混凝土地面的核心，需要采取多道工藝措施[1]。

1.3 工藝實(shí)施

車間地坪底層施工完畢并經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后，綜合考慮施工進(jìn)度，采取分區(qū)分塊交叉作業(yè)的方式。地面清理打磨、雙層鋼筋網(wǎng)片布設(shè)并按雙鐵絲綁扎、管線槽盒預(yù)埋以及模板支設(shè)可并列進(jìn)行，其中模板支設(shè)環(huán)節(jié)應(yīng)用槽鋼、角鋼等設(shè)置后道工序中的澆筑厚度控制基準(zhǔn)，分塊設(shè)置的模板之間要嚴(yán)密。

混凝土面層澆筑前，與商用混凝土拌合站做好材料配比、運(yùn)送時(shí)間、運(yùn)送量等方面的協(xié)商?，F(xiàn)場(chǎng)澆筑分塊分區(qū)低段一次性澆筑完成，到達(dá)指定高度后立即使用平板搗振器進(jìn)行搗振。搗振過程中使用水平儀控制平整度，并調(diào)整高差。

混凝土初凝階段，需要進(jìn)行金剛砂的第1 次布設(shè)，按5 kg/m2均勻拋灑的方式進(jìn)行。布設(shè)后使用圓盤磨光機(jī)抹平，使金剛砂與混凝土層充分混合，并多次收光?；炷两K凝前，進(jìn)行金剛砂第2 次布設(shè)，并按照第1 次的方式處理表面。2 次金剛砂布設(shè)結(jié)束后，開始分區(qū)分塊進(jìn)行處理，包括切縫、邊框齊整等。

混凝土養(yǎng)護(hù)階段，前7 d 每日灑水養(yǎng)護(hù)，并注意成品保護(hù)。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，開始研磨地面。研磨操作應(yīng)連續(xù)均衡進(jìn)行，力度一致，確保整體和局部的平整度。磨光片按照從50 至3000 的規(guī)格依次使用，并且研磨次數(shù)不少于2次。在研磨過程中及時(shí)進(jìn)行地面清理，以便后續(xù)進(jìn)行固化處理。地面清理后，均勻連續(xù)涂抹光亮劑，待干燥后，繼續(xù)用磨光機(jī)打磨平整，最終形成成品地面。

2 金剛砂地面裂紋成因分析

在施工過程中，通過不斷地監(jiān)測(cè)控制質(zhì)量，并對(duì)比不同車間、不同樓層的施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)車間1 的3 層和4 層地面在交工后出現(xiàn)開裂，處于養(yǎng)護(hù)期的車間3 各層均出現(xiàn)局部少量裂紋。裂紋形式和部位存在差異，包括重載路線裂紋、柱邊長(zhǎng)條狀裂紋和切縫邊緣裂紋等。為此，需要認(rèn)真分析施工工藝過程，找出技術(shù)因素，以便總結(jié)提高。

2.1 重載裂紋

對(duì)重載路線部位采取取芯檢查，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部變形較為嚴(yán)重，存在空鼓現(xiàn)象，且分層接線不明顯，相互混合交叉。經(jīng)分析認(rèn)為，造成地面重載下裂紋的表面原因是地面承載力不足，深層原因則是底層面的處理不到位。一方面，樓板混凝土層未認(rèn)真處理，平整度不足，使得墊層澆筑時(shí)存在局部不均勻的問題，導(dǎo)致后期出現(xiàn)空鼓或承載力不均勻現(xiàn)象，一旦地面有重載情況，則容易出現(xiàn)裂紋。另一方面，基層水處理時(shí)存在問題，一些基層混凝土浸泡時(shí)間不足，底層干燥，在后續(xù)澆筑過程中，水分吸收過快，混凝土失水，進(jìn)而造成強(qiáng)度不足，重載下發(fā)生裂紋。

2.2 柱邊裂紋

經(jīng)觀察，柱邊裂紋靠近墻角、柱邊等處，且呈長(zhǎng)條形閉合狀，具有較為明顯的特征。結(jié)合裂紋出現(xiàn)部位，分析其產(chǎn)生的原因，采用排除法進(jìn)行分析。

首先，裂紋的產(chǎn)生必然是內(nèi)部或外部作用力導(dǎo)致。由于墻柱邊角部位很少受到外力作用，基本可以排除外力影響，考慮裂紋的產(chǎn)生是材料內(nèi)力作用所致。

其次，分析各施工步驟的差異性。相比較其他位置的地面情況，該部位在地基處理、墊層、澆筑、搗振、金剛砂布設(shè)及養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)均無(wú)差異，因此可以排除這些工藝環(huán)節(jié)的問題。

再次，考慮鋼筋網(wǎng)布設(shè)和表面磨光的差異。由于墻柱邊角處磨光機(jī)使用不夠便利，往往需要配合手工打磨，但手工打磨僅影響其光潔和平整程度，與裂紋的產(chǎn)生關(guān)系不大，因此排除了表面磨光這一因素，只剩下鋼筋網(wǎng)布設(shè)問題。

最后，經(jīng)認(rèn)真研究后發(fā)現(xiàn)，環(huán)形鋼筋網(wǎng)離墻柱邊角距離越遠(yuǎn)，裂紋產(chǎn)生越多，距離越近則裂紋較少。這主要是由于在澆筑后期養(yǎng)護(hù)期間，邊角部位容易發(fā)生應(yīng)力反饋?zhàn)饔?，如果缺少鋼筋網(wǎng)的支撐作用，加上混凝土韌性不足，則容易發(fā)生裂紋[2]。

2.3 切縫裂紋

切割縫具有劃分不同區(qū)域、釋放溫度應(yīng)力的作用，在本項(xiàng)目中出現(xiàn)的切縫裂紋，形狀為垂直于切縫的輕微上下形變裂紋和較長(zhǎng)的裂紋。在分析分隔縫切割工藝、測(cè)量深度以及調(diào)查有關(guān)施工人員后，發(fā)現(xiàn)分隔縫切割時(shí)也存在裂紋傾向。對(duì)比在養(yǎng)護(hù)期間不同時(shí)間的切割，發(fā)現(xiàn)切割時(shí)間大于7 d或溫度較高情況下的切割發(fā)生了輕微裂紋，其原因是混凝土層硬化過快，在未及時(shí)開設(shè)分隔縫的情況下發(fā)生了溫度變形[3]。

而對(duì)于較長(zhǎng)的裂紋，通過對(duì)比各分隔縫的形狀、面積等，發(fā)現(xiàn)不規(guī)則區(qū)域下的分隔縫及較大面積的分隔縫容易引發(fā)較長(zhǎng)的裂紋。其發(fā)生機(jī)理是分隔縫區(qū)域過大，使得溫度形變應(yīng)力得不到及時(shí)釋放而引發(fā)裂紋。

3 金剛砂地面裂紋的預(yù)防措施

3.1 基層處理工藝控制

基層處理工序中，首先要檢查基層混凝土結(jié)構(gòu)板的平整度，不得出現(xiàn)裂紋、空鼓、鼓包及突出尖銳的石子等情況。其次對(duì)裂紋要用純水泥漿填補(bǔ)灌縫，空鼓缺陷則需敲破后灌漿處理，保證其承載力。對(duì)表面尖銳部分，需均勻鑿除。最后，使用混凝土銑刨機(jī)整體清理，去除表面附著物和浮漿。通過這套工序，在保證整體平整度的同時(shí)，形成最終的干燥粗糙表面。

基層濕水處理時(shí)，首先噴灑濕水，確保整體潤(rùn)濕。其次，將水管置于地面，持續(xù)放水，讓水流漫開，逐步浸透。對(duì)于較大的面積要移動(dòng)澆水，確保整體濕度。為防止后道工序混凝土面層出現(xiàn)空鼓，一般要浸泡24 h，以確?；鶎咏?。最后，由專人使用素水泥漿掃平地面，可用鋼絲刷掃勻，確保結(jié)構(gòu)板表面混凝土相對(duì)松軟且平整，有利于下一道工序中混凝土粘結(jié)牢固，強(qiáng)度保持連續(xù)性。

3.2 鋼筋網(wǎng)布設(shè)工藝控制

混凝土墊層澆筑完畢，進(jìn)入鋼筋網(wǎng)敷設(shè)階段。首先，劃分區(qū)域。區(qū)域的劃分雖然不直接決定后期的分隔縫，但同樣與切割縫密切相關(guān)，其分割區(qū)域的面積對(duì)一次性澆筑完成具有很大影響。其次，按照區(qū)域面積鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)以邊長(zhǎng)10 cm 的方格為宜，選用6 mm 鋼筋綁扎。上下層鋼筋網(wǎng)的縱橫向布置要有相對(duì)面，按照“橫—縱—橫—縱”的順序進(jìn)行布置。邊緣部位鋼筋的處理極為重要，特別是邊角柱位置，應(yīng)以垂直方向鋼筋抵靠邊緣部位、橫向鋼筋平行間距不大于5 cm 為宜。鋼筋網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)達(dá)到使墻柱邊緣與其他大面積部位承載堅(jiān)韌度一致的效果，以減少墻柱邊緣部位后期的裂紋。最后，工人綁扎時(shí)要采用倒退綁扎法，腳踩時(shí)不易對(duì)鋼筋邊緣部位用力。不得出現(xiàn)塑性硬彎，綁扎時(shí)要先調(diào)校后綁扎，綁扎要一次完成，不可反復(fù)踩踏綁扎位置。

3.3 切縫工藝控制

金剛砂兩次布設(shè)完畢后，應(yīng)在其終凝前對(duì)磨光面進(jìn)行切縫處理。為防止切縫部位的裂紋，其工藝要求如下：第1，切縫時(shí)機(jī)的把握。在二次磨光結(jié)束后開始切縫，混凝土終凝前一次完成切縫，每道縫不論多長(zhǎng)都要一次性完成。第2，切縫面積的控制。為防止大面積的溫度和膨脹應(yīng)力變化導(dǎo)致裂紋，切縫間距應(yīng)控制在6 m 以內(nèi)。同時(shí)，為保證美觀，需要提前設(shè)計(jì)機(jī)器、走道等位置的劃分[4]。對(duì)于墻柱邊緣切縫，要考慮應(yīng)力的集中特性，在距離墻柱邊1 m 以內(nèi)的地方切縫，且對(duì)于柱邊應(yīng)圍柱一周并形成閉合縫隙。第3，切縫處理。要使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行填充，填充應(yīng)密實(shí)均勻，且一次填補(bǔ)完成。二次檢查要與一次填補(bǔ)連續(xù)進(jìn)行，對(duì)外淤、凹坑部位應(yīng)填補(bǔ)到位。

4 金剛砂地面裂紋的處理技術(shù)

對(duì)于該項(xiàng)目中已經(jīng)出現(xiàn)的部分裂紋，項(xiàng)目技術(shù)組制定了修補(bǔ)處理措施，主要包括對(duì)重載裂紋、墻柱角裂紋和切縫裂紋的處理。

4.1 重載部位裂紋的處理

重載部位裂紋的成因，盡管與底層結(jié)構(gòu)板的平整度和濕水情況有關(guān)，但考慮到修補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，需要根據(jù)裂紋下部各層的具體情況制定措施。對(duì)于形成空鼓、氣孔的情況，需要鑿除地面，深入空鼓層，以灌注水泥漿的方式進(jìn)行填充。具體實(shí)施時(shí)，必須設(shè)計(jì)修補(bǔ)范圍，防止出現(xiàn)色差、切割縫不規(guī)則等問題，影響美觀性。一般要一側(cè)依靠就近的分隔縫，選取一定面積，使用水泥切割機(jī)切縫確定鑿除范圍，再用風(fēng)鎬或水泥破碎機(jī)進(jìn)行大面積處理。對(duì)于靠近邊緣的縫隙部位，建議人工輔助鑿除，避免影響其他成品板塊。鑿除層次無(wú)須形成平整面層，重點(diǎn)是露出范圍內(nèi)的空鼓及蜂窩氣孔。鑿除面要清掃干凈，然后濕水浸泡，時(shí)間不少于12 h，最后掃漿形成軟接觸層[5]。在掃漿過程中，一些氣孔缺陷可即時(shí)處理，其他較大空鼓，則需填充水泥漿，形成平整面。處理結(jié)束后，需按照金剛砂地面工序重新撒金剛砂磨平、混合固化劑、加光亮劑和養(yǎng)護(hù)等工序，完成修補(bǔ)。

對(duì)于因表面強(qiáng)度不足形成的重載裂紋，要具體分析其原因，無(wú)論是設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足，還是表面工藝處理不到位，均只能對(duì)面層進(jìn)行薄層處理。一般可以通過少量鑿除面層的方式形成平整面，經(jīng)清掃、濕水、澆筑、撒金剛砂，再經(jīng)過磨平、養(yǎng)護(hù)等方式重新處理。在撒金剛砂時(shí)注意添加樹脂材料，以促進(jìn)表面韌性。

4.2 墻柱角裂紋的處理

墻柱角裂紋發(fā)生的根源來(lái)自于切縫設(shè)計(jì)及鋼筋網(wǎng)的布置，但考慮其承受的外力不大，且在養(yǎng)護(hù)干燥后裂紋形成已經(jīng)固定，因此其修補(bǔ)措施一般不再考慮內(nèi)部情況，而以表面處理為宜。一方面，對(duì)墻柱角位置加設(shè)分隔縫。加密分隔縫后可在較長(zhǎng)的使用周期內(nèi)減少內(nèi)部膨脹的發(fā)生，避免引發(fā)裂紋擴(kuò)大，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮美觀性，并使用樹脂填充。另一方面，對(duì)表面裂紋進(jìn)行修補(bǔ)。可考慮使用純金剛砂骨料灌注，使得裂紋部位與其他部位的色差不明顯，有效處理了少量邊角部位的裂紋。

4.3 切縫部位裂紋的處理

沿切縫垂直方向產(chǎn)生的較長(zhǎng)裂紋，可能處于地坪的任意處，影響美觀且長(zhǎng)度較大，需要重點(diǎn)修補(bǔ)。在處理過程中，一方面要考慮其產(chǎn)生原因可能與切縫面積有關(guān)，因此需要重新布置切縫位置。在后期使用期間出現(xiàn)的裂紋，則可以認(rèn)為內(nèi)部應(yīng)力已得到釋放，不再重新切割分隔縫，僅對(duì)縫隙進(jìn)行處理。

另一方面，對(duì)裂紋進(jìn)行修補(bǔ)，可以采取3 種方式：第1，純金剛砂修補(bǔ)。這種方式具體使用純凈鋼砂填2 次縫并打磨，較好地解決了色差問題。但純金剛砂與混凝土接觸不牢靠，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)容易產(chǎn)生脫落、凹坑或粗糙問題。第2，采用金剛砂摻水泥進(jìn)行修補(bǔ)。通過混合純水泥漿和金剛砂，能夠?qū)⒔饎偵芭c原混凝土層很好地結(jié)合，耐久性更好。其缺點(diǎn)是顏色不飽滿，會(huì)與既有地面形成較大色差，觀感質(zhì)量不佳。第3，采用金剛砂摻黃沙及樹脂的方式進(jìn)行修補(bǔ)。該方式集合了上述2 種方法的優(yōu)點(diǎn)，且色差大、耐久性差的缺陷不明顯。修補(bǔ)時(shí)同樣要分2 次進(jìn)行灌注，灌注前要先清理、潤(rùn)濕，灌注后要經(jīng)過7 d 的養(yǎng)護(hù)再進(jìn)行打磨和拋光。

在實(shí)際應(yīng)用中，3 種方法各有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于有較大面積且裂紋位置明顯的地方，可采用純金剛砂或金剛砂摻黃沙及樹脂的修補(bǔ)方式，減少色差，保證美觀度；對(duì)于邊緣部位和不突出部位，可使用金剛砂摻水泥的方式，確保耐久性。

5 結(jié)語(yǔ)

以蘇州時(shí)代新安能源一期工程項(xiàng)目為例，對(duì)少量裂紋類型進(jìn)行分析，總結(jié)了具有針對(duì)性的處理措施：

1）針對(duì)重載部位承載力不足造成的裂紋，需要從結(jié)構(gòu)板基層的平整度和濕水方面采取預(yù)防措施，后期處理則需要進(jìn)行灌漿填實(shí)、重新打磨處理，確保其承載力。

2）針對(duì)墻柱邊角部位應(yīng)力分配不均造成的裂紋，在施工時(shí)針對(duì)鋼筋網(wǎng)的距離和排布采取措施，后期處理則以表面處理為主。

3）針對(duì)切縫部位發(fā)生的膨脹裂紋，則要根據(jù)具體部位，選擇填充純金剛砂、金剛砂混合水泥漿或金剛砂混合黃泥和樹脂的方式進(jìn)行處理。