數據中心大面積高平整度地坪快速施工技術分析

張 虎 （中鐵四局集團有限公司南京分公司，江蘇南京210000）

1 引言

隨著國民經濟和建筑行業的飛速發展，建筑的單層地坪面積越來越大，傳統的混凝土地面施工工藝為支模分倉再二次找平，已不能在施工速度和質量方面滿足當前施工的要求。而工業廠房室內T-BLOCK等高精密設備的安裝對地坪平整度等特性要求之高，使得施工單位迫切尋求更先進的施工方法,保證地面質量一次性驗收合格。

2 工程概況

騰訊儀征東升云計算數據中心工程項目，1#～8#廠房室內首層地面為樁承臺承載無梁樓蓋結構，單個廠房地坪面積約1.2萬㎡，地坪結構層（從下往上）：①回填土分層回填壓實（壓實系數不小于0.94）；②0.3厚PE防潮膜；③土工布隔離層；④30cm厚C30混凝土面層（平整度誤差為3mm/2m）。

在進行廠房地坪施工時，采用國際先進的激光精密整平儀進行大面積地面找平施工，徹底解決地面空鼓、起殼、開裂、平整度等問題，實現了超平地面施工，地面的平整度、水平度好、整體美觀，且大大降低成本。

3 技術特點

①激光智能控制系統是獨立而不受地坪邊模影響的，廠房地坪可以靈活性攤鋪澆筑而不會導致標高錯亂，相對傳統工藝更好地避免了累積誤差，整個澆筑攤鋪過程平整度控制更加精確。

②該工藝將多道作業工序整合到一起，由機器一次性完成，自動化程度高，降低了勞動強度，避免了傳統工藝因作業者疲勞對施工速度和地坪質量的不良影響，作業工效大大提高、質量得到保證。

③相對于傳統工藝大大減少地面施工縫，同時有效解決地面空鼓、起殼、開裂、不平整問題，降低了模板使用量和地坪后期維護費用，節省了人工，經濟效益明顯提升。

④相對于傳統工藝可根據需要任意劃塊分塊施工，連續作業至整個地坪完工，極易實現大面積地坪一次性整體澆筑，使得地面整體性更好。

4 工藝原理

4.1 找平原理

通過計算機將激光發射與接收系統、精密數據控制系統、超智能實時調節系統聯為一閉合鏈實現找平，找平精密程度極高。

4.2 整平原理

高平整度地坪的澆筑攤鋪及整平在上述智能閉合鏈控制下實現，由配備液壓裝置的整平頭執行，該整平頭將刮板、攪拌螺旋、振動裝置、端部整平梁等各功能裝置一體化整合，將所有攤鋪找平、精密整平、混凝土振搗、機械壓實等工作集于一機，一次完成。智能控制系統能以10次/秒的頻率實時自動調整標高，實時自動調整標高，混凝土振搗裝置振動頻率可達每分鐘3000次。

圖1 激光整平裝置結構示意圖

5 施工技術要點

大面積高平整度地坪激光整平施工工藝流程如圖2。

圖2 施工工藝流程

5.1 施工準備

5.1.1 定位放線與單元劃分

根據廠房的面積及設計圖紙進行分區控制，結合現場實際，每個廠房結合后澆帶、電纜溝為界線劃分為4個單元（A1、A2、B1、B2詳看平面圖），然后確定混凝土地面的施工順序并做好標記。目的在于控制各澆筑單元標高，避免累積誤差。單棟（236.2m×51.4m）廠房地坪平面圖如圖3，A1=A2=3029.47㎡（紅色板塊）；B1=B2=2754.51㎡（藍色板塊）。

圖3 澆筑單元劃分圖

考慮到單個板塊長邊跨度較大，易導致收光不及時，影響澆筑質量。故采取以短邊為起點，沿長邊方向澆筑的澆筑順序（圖中綠色箭頭）。

5.1.2 基層處理

廠房內地基與基礎結構物施工完成后，回填土方進行分層壓實，每層厚度不超過30cm，在防潮膜鋪設前復測壓實土標高及平整度，基層平整度必須保證在設計標高±1.5cm以內。PE防潮膜鋪設保證平整、順直，搭接寬度為10cm；土工布鋪設采用人工鋪設，布面要平整，并適當留有變形余量。

5.1.3 鋼筋模板

鋼筋根據設計要求采用HRB400直徑12mm雙層雙向鋼筋，按照規范要求，鋼筋保護層厚度25mm，中間區域設置馬鐙筋（HRB400直徑10mm）墊起加固，雙向均按間距1000mm布置，馬鐙筋布置高度根據圖紙設置為214mm以保證鋼筋不下撓。根據室內地坪絕對標高+5.400m，混凝土設計厚度300mm，在板塊邊緣鋼柱及模板上進行標高測設，并做標高印記。為進一步保證地坪最終標高準確性及平整度，板塊中間區域按2000mm間距釘Φ6鋼筋樁，先用整平儀激光接收尺對標高進行檢測，再加密測點，用水準儀進行復核。

5.2 設備布置與調試

①設備調試：對激光發射與接收器進行澆筑前設備調試。

②發射器安裝：架設激光發射器，根據原始水準點引地坪標高（+5.400m）到激光整平機，發射器架設在專用三腳架上。具體位置要根據當天鋪注量設在最佳位置。

③高程輸入：根據原始水準點引做2個同定基準水準點。

5.3 地坪混凝土施工

5.3.1 混凝土送料

混凝土采用C30商混，為避免暴曬及氣溫過高導致的水分損失等影響地坪質量，提前關注施工氣候狀況，選擇適宜時段施工。地坪混凝土攤鋪以機械整平頭為主，人工協助，應攤鋪至圖紙設計厚度＋虛鋪高度(2～3cm)。嚴格控制混凝土塌落度，按規范要求嚴格控制在18±3cm內。

混凝土供應必須連續及時，不得中斷。地坪澆筑時間跨度大，澆筑過程對初凝部位必須及時收光養護。

5.3.2 激光整平機找平、整平、鋪注、振搗

①找平：地坪攤鋪整平標高由計算機智能調節閉合鏈實時控制，整平頭端部梁可實現每秒自動調整10次，由于激光發射器與接收器是獨立的，所以攤鋪面標高始終以智能調節控制鏈多次實時發射激光束構成的理想平面為控制面，使得在施工地坪面積較大時仍可保證其水平度和平整度。

②整平：刮板刀作用是根據智能控制系統指示的設計標高，將超出應澆量的混凝土余料刮走，剩下地坪厚度+200mm的混凝土由布料螺旋進行下一步施工。布料螺旋為單向旋轉裝置，它根據智能控制系統指示，對混凝土料進行機械切割，并布料至設計標高。此過程余料將被收割至后續工作面。

③振動器及端部梁：激光整平機內部設有偏心振子，在電機帶動下使端部整平梁產生高頻低幅振動，在混凝土攤鋪的同時對其振搗、壓實。端部梁底設計為斜坡面，功能相當于刮板及布料刀片，在攤鋪行進過程中對混凝土進行更精細的布料刮平，經端部梁整平后的作業面為平整度較高的光面。以上功能裝置經過一體化整合，端部梁所有動作均由智能控制網控制，可省去如長刮尺刮平、滾筒滾壓、撒水泥漿、木抹子搓打、人工抹平等多費工費時的施工工序。

④振搗、壓實：激光整平機由地坪單元內側向外退行鋪設混凝土，地坪混凝土澆筑應連續進行，每個板塊單元應先用插入式振動棒反復振搗，振搗棒移動間距小于50cm，對鋼柱柱腳及焊接鋼板等邊角部位多向交叉振搗，確保振搗密實。然后使用激光整平機進行整平振搗，并反復滾壓，柱、邊角等部位用木抹拍漿。

⑤為保證混凝土地面鋪注的質量，每組安排8～12名工人配合，將攤鋪在地面上的混凝土表面刮平，使堆料比設計標高略高20～30mm。同時，對靠墻邊、露頭管線及模板周邊的部分，安排2名工人將離墻(模板)200～300mm的混凝土料用人工抹平(用2m刮杠配合鐵抹子)。負責抹邊的工人必須是受過訓練的熟練抹灰工。

5.4 收光及養護

5.4.1 收光、刮平、機械拋光

已攤鋪整平混凝土達到初凝時，先使用配圓盤的磨光機進行第一次提漿與磨平工作。第一次提漿、磨平施工完成后，安排熟練混凝土技工在儀器配合下，繼續用刮尺等控制平整的工具進行刮平工作，結合測量儀器指示的設計標高，超過標高的余料收割刮走，低于標高的低凹處及時填補。提漿與磨平工序反復十次以上，直至地坪面層經人踩上去無腳印止。將磨光機上的圓盤拆卸掉，使得磨光機刀片直接接觸地坪面層，開始進行機械拋光，反復多遍，直至地坪面層表面光滑、平整，拋光至混凝土終凝為止。對鋼柱邊角及地坪單元邊緣等仍存在褶皺磨紋部位，采用薄鋼制抹子對面層進行有序、同向的人工壓光，完成收光工序。

5.4.2 灑水覆蓋養護

地坪混凝土澆筑24h后進行混凝土養護，地坪養護采取淋水噴灑加聚乙烯薄膜覆蓋的形式，保證混凝土內外溫度＜25℃。地坪養護要具有時效性，補水保水要到位，待養護地坪表面應時刻保持清潔。

圖4 現場施工照片

6 成本效益分析

對傳統施工工藝與激光整平施工工藝進行成本及效益分析，形成表1及表2。

成本節省分析 表1

效益對比分析 表2

7 結論

地坪通過激光整平機整平施工工藝，縮短了工期，提高了自動化程度，降低了勞動強度，作業工效大大提高、質量得到保證。相對于傳統工藝大大減少地面施工縫，同時有效解決地面空鼓、起殼、開裂、不平整問題，降低了模板使用量和地坪后期維護費用，節省了人工，經濟效益明顯提升。主要適用于現代工業廠房、大型商場、倉儲、物流及其他大面積混凝土地面等對地面質量如強度、平整度、水平度要求較高的工程地面施工。此工藝在后續的騰訊清遠清新云項目得以應用，也對促進我國建筑地面整平施工技術進步起到了推動作用。