工業廠房超大面積架空區無配筋地坪抗裂施工技術

譚 威，覃 川，陳澤中，彭宏享

（中建五局第三建設有限公司，湖南 長沙 410004）

0 引言

相比國外工業發達國家，我國混凝土地坪起步較晚，特別是大面積無配筋混凝土地坪，隨著經濟發展，工業用混凝土地坪面積越來越大，但混凝土地坪常見的空鼓、開裂等問題卻屢見不鮮。所以控制混凝土收縮至關重要。常德卷煙廠項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力，同時在混凝土中添加鋼纖維有效防止了混凝土內部微裂縫的擴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、開裂隱患和風險。

1 工程概況

湖南中煙工業有限責任公司常德卷煙廠“十二五”易地技術改造項目——生產區建安工程及施工總承包管理項目，廠區占地1 670畝，總建筑面積約28萬㎡，其中聯合工房建筑面積約207 448m2，分為制絲車間（預處理區）、制絲車間（加料切烘區）、卷接包車間3部分。其中卷接包車間網架區為架空層，板厚180mm，寬98.4m，長366.8m，分5個區。地面做法為80mm厚C30鋼纖維混凝土。

2 施工特點

大面積無配筋鋼纖維混凝土地坪施工激光整平施工具有以下特點。

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部微裂縫的擴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裂隱患和風險。

3）采用激光整平機攤鋪混凝土使地面平整度達到日本、德國進口設備對地面平整度的高要求。激光整平機攤鋪鋼纖維混凝土，利用精密激光技術、閉環控制技術和高度精密的液壓系統，由計算機自動控制，這是有別于其他地坪施工工藝的最突出特點。機械攤鋪進度快，可晝夜施工，大大加快了施工進度。

3 適用范圍

本工法適用于大型煙廠廠房、倉庫、工業廠房等無配筋鋼纖維混凝土地坪工程。

4 工藝原理

無配筋地坪抗裂施工原理是通過基層采用膨脹螺栓和冷拔鋼筋增強混凝土地坪與基層之間的黏結力，混凝土摻入鋼纖維能夠有效防止混凝土內部微裂縫的擴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。

激光整平機找平原理是利用精密激光技術、閉環控制技術和高度精密的液壓系統，在地坪施工時可大面積澆筑并能保證地面標高的一致性，標高不受模板控制，不會產生累積誤差，與傳統方法相比，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力，使裂紋化解為細微裂縫。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部微裂縫的擴展和阻滯宏觀裂縫的發生和發展。在受荷（拉、彎）初期，水泥基料與纖維共同承受外力，當混凝土開裂后，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越的物理、力學性能及經濟效益。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 工藝流程

基層清理→架空板變形縫安裝→分倉、測量放線→分倉角鋼安裝→混凝土攪拌、鋼纖維添加→混凝土澆筑、激光整平機攤鋪→人工二次整平、刮浮物→二次撒布金屬耐磨骨料→雙盤磨光機收面→分縫放線、切縫→打磨、涂刷固化劑。

5.2 操作要點

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，在變形縫兩側抹砂漿，將變形縫鋁板壓緊并在一側打入膨脹螺栓，確保變形縫的伸縮性（見圖1）。

3）膨脹螺栓和冷拔鋼筋 基層打8cm長的膨脹螺栓間距1m，保證膨脹螺栓露出基層5cm，并通過 4冷拔鋼筋焊接連接，減少混凝土因為空鼓而產生開裂（見圖2）。

4）細部構造節點處理 為防止地面與柱交接處產生陰角混凝土裂縫，基層增加冷拔鋼筋作為加強筋，各柱4個角處增設菱形伸縮縫（后切縫）；在施工時對角部位混凝土進行二次振搗，及時覆蓋、淋水或噴灑養護劑進行養護；施工時柱根用10mm厚擠塑板分隔，澆筑完成后將擠塑板鑿除20mm深，并用環氧樹脂膠嵌縫。

圖1 結構伸縮位置節點

圖2 膨脹螺栓節點

5）角鋼安裝 架設激光找平儀標高控制基站，利用基站控制角鋼標高，并將角鋼與鋼筋焊接固定（見圖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、激光整平機攤鋪 施工前1天地面濕水養護，混凝土澆筑按流水分段分倉由內向外一個方向鋪設，繞筑時應連續，間隔不得超過3h，邊角處易忽略部位安排專人振搗，并用木抹及時抹壓密實。每層混凝土厚度一般保持在20～30cm，采用精密激光整平機找平、整平、振搗壓實，一次性完成。在鋼纖維較密部位會產生部分鋼纖維懸浮在混凝土表面，但隨著振搗會下沉。鋼纖維混凝土澆筑時隨拌隨用，連續澆搗，不到分格縫不得留施工縫，應振搗密實。

8）人工二次整平、刮浮物 機械整平后，邊角及局部采用人工抹平，刮除表面浮物。

9）收面、磨光 采用圓盤磨光機進行磨面收光。

10）覆蓋養護 地面收面完成后，采用土工布覆蓋，并安排專人定時養護。

6 質量控制

1）確保混凝土地坪基層清理干凈且無積水。

2）控制砂、骨料、水泥等原材料質量及混凝土坍落度在（180±20）mm。

3）確保混凝土收縮性滿足規范和設計要求。

4）要對少量露在外面的鋼纖維進行處理，否則將影響地坪美觀和使用。通常是將面上1cm以內水平的鋼纖維剔除，豎向的鋼纖維將其端部彎入混凝土中。

5）切縫結束后，鋪薄膜養護，防止水分蒸發，形成高強度高質量的地坪。

7 實施效果

本項目地面工程施工完畢后，除操作人員人為失誤外，地面質量控制整體效果較好。

8 結語

本文針對大面積無配筋鋼纖維混凝土地坪設計和施工工藝進行詳細介紹，采用膨脹螺栓和冷拔鋼筋結合鋼纖維對混凝土收縮應力起到一定的抵抗作用，有效解決了大面積地面空鼓和開裂等問題，施工完成后成形和整體性較好。