大型工业厂房承重耐磨混凝土地面设计与施工.docx

大型工业厂房承重耐磨混凝土地面设计与施工谭恒(西图建筑工程 (上海 )有限公司 ,上海 200030 )摘要 大型工业厂房承重耐磨混凝土地面的设计和施工 ,关键在于如何避免混凝土产生无规则裂缝和控制地坪表面的平整度 。混凝土施工控制和地坪缝的设置决定了地坪表面质量好坏 。本文采用实际工程 ,阐述了如何形成 高质量地面 ,对大面积承重耐磨混凝土地面的设计与施工要点进行了详细的介绍 。关键词 混凝土地面 ;设计 ;地坪缝 ;无规则裂缝 ;质量控制中图分类号 TU744. 3文献标识码 A文章编号 100228498 ( 2006) S2 20245 203D e s ign an d C on struc t ion of L oa d Bea r in g an d W ea r Re s istan tC on cre te Groun d S la b in In du str ia l Prem ise sTAN H e ng( X itu C onstruction Eng ineering ( S hangha i) Co. , L td. , S hangha i 200030, C h ina )A b stra c t: The qua lity of a lage r conc re te ground slab is h igh ly dep enden t on ach ieving a ha rd and du rab le su rface tha t is fla t, re la tive ly free of c rack s. P rop e rtie s of the su rface a re de te rm ined by the m ixtu re p ropo rtion s and the qua lity of the con2 c re ting and jo in ing op e ra tion s. The a rtic le de sc ribe s w ith ac tua l p ro jec t how to p roduce h igh qua lity conc re te slab s on ground. It emp ha size s the key a sp ec ts of con struc tion and de sign of lage r conc re te ground slab.Key word s: conc re te ground slab; de sign; jo in ts; random c rack s; qua lity con tro l库博建大轮胎 (昆山 ) 有限公司年产 1 200 万条子午胎项目位于江苏省昆山市经济技术开发区日本工 业园内。其中一期子午胎车间长 508m ,宽 144m ,建筑面积 73 152m2 。上部结构为轻型门式刚架结构 , 地坪 表面采用 MA STER TO P 200 金属骨料耐磨面层。本工程地处长江三角洲冲积平原 ,为软土地基 ,地 下水位高。场地回填杂土厚 2 3m ,土质差 ,地基承载 力低。工程投产后 ,地坪荷载较大 ,为 50 kN /m2 。因此 采用合理的设计方案和施工措施 , 对满足使用功能至 关重要。1 设计地坪设计应在满足承载力及使用功能的前提下 , 通过合理设置地坪缝 , 减少和避免混凝土不规则裂缝 的产生。1. 1 地坪设计厂房地坪剖面如图 1 所示 , 考虑到下部土层承载 力比较低 ,因此在地面以下按照 3m 间距设置 200mm200mm 预制方桩 ,承受上部地坪荷载 ,整个地坪设计 满足承受上部活荷载 50 kN /m2 的要求。1. 2 地坪缝设计 为了减少和避免地面在使用过程中出现不规则裂缝 ,在整个地面上设置了施工缝、伸缩缝、控制缝和隔图 1 地坪剖面示意离缝等 4 种不同类型的缝 , 地坪缝设置位置如图 2 所 示。以下介绍这四种类型缝的设置及其作用。1 )施工缝如图 3 a 所示。按纵向每隔 6m 设置。由于本工程地面荷载较大 ,考虑到荷载传递 ,在施工缝 处设置了传力杆。在一些荷载不大的厂房地坪内 , 如 不需要考虑荷载传递 , 可以省略传力杆。传力杆主要 作用是阻止相邻两块混凝土在垂直方向上的相对运动 ,因此可以在传力杆上涂黄油 , 使其与混凝土脱开 ,收稿日期 2006 207 218作者简介 谭 恒 ( 1975 ) , 男 , 湖南永州人 , 西图建筑工程(上海 )有限公司工程师 ,上海市虹桥路 1 号港汇广场 1 号楼 8楼 200030 ,电话 :工技术2006 增刊246图 3 地坪缝设计示意关重要 , 本工程中下部基层施工采取如下措施 :1 ) 3m 间距地坪方桩与其他结构桩同时打入。回 填土时严格控制填土的含水率 , 使其基本保持在最佳含水状态 ,回填土每 30 cm 虚铺一层 , 用电动打夯机夯实。每层夯实结束 ,做环刀土工试验 ,确保基土压实度 大于 0. 95。2)填土后 ,铺设 20 cm 厚级配碎石 , 碎石粒径 5 40mm ,拌合均匀铺设后 , 采用 15 t震动压路机碾压密 实 ,并用灌砂法对密实度进行检验 , 确保压实度大于0. 95。3 ) C15 混凝土垫层浇筑前应将地坪桩桩头挖出 , 并将桩内主筋接出 , 确保地坪桩与地坪混凝土连成一 体。垫层浇注时采用混凝土输送泵 , 垫层混凝土浇筑 后即可进行防潮层铺设。2. 2 地坪混凝土施工 地坪混凝土浇筑采用分仓跳格的方式浇筑。根据地坪缝设置的特点 , 施工缝间距为 6m , 伸缩缝间距为30m ,因此每仓尺寸确定为 6m 30m。这样既便于施 工操作 ,又可提前释放一部分混凝土的收缩量 ,有利于减少混凝土的收缩裂缝。2. 2. 1 模板1 )根据垫层上弹设好的分格线及水平标高控制点 支设模板 ,支模时用水平仪严格控制模板顶标高 ,模板标高控制的好坏将直接影响到整个成型地面的平整度。模板采用 24 号槽钢 ,下部采用 1 2 水泥砂浆填实 并与模板内侧平齐 , 在拆模后同时将下部垫模砂浆清 除。2 )模板上根据传力杆的位置开洞 , 在浇筑混凝土 之前预先放置传力杆。2. 2. 2 钢筋1 )本工程地坪钢筋为 12 200 双层双向 ,根据地坪分格进行切割下料 ,现场绑扎。2 )底层钢筋绑扎完成后 , 铺设 40mm 厚水泥砂浆 垫块。上层钢筋支撑采用钢筋焊接 , 垫块及支撑按1 000mm 1 000mm 间距布置 ,如图 4 所示。采取这样图 2 地坪缝平面布置示意允许其在水平方向自由伸缩。根据 AC I302. 1R 296 (美 国混凝土协会 :楼地面混凝土施工指南 ) 推荐 ,传力 杆间距和大小按表 1 进行设置。表 1 AC I302. 1 R296推荐的传力杆参数mm地坪混凝土厚度传力杆直径传力杆长度传力杆间距125 150175 200225 2751925304004504503003003002 )控制缝如图 3 b 所示。控制缝主要作用是避免因混凝土体积太大 , 内部的温度和收缩应力造成表面不均匀裂缝。控制缝部位为混凝土薄弱部位 , 可以 控制混凝土在此处有规则裂开 , 从而释放混凝土内部 的温度和收缩应力。跟施工缝相同 , 控制缝处也采用 了半刚性环氧填缝剂 , 目的是防止上部车辆的行走造 成边角的破坏。3 )隔离缝如图 3 c 所示。隔离缝应设置在地坪与墙面 ,地坪与上部结构柱以及地坪与设备基础等之 间 ,将地坪与墙、柱或者设备基础等隔开。这样可以防 止不均匀沉降导致地坪产生裂缝 , 同时增加混凝土伸 缩的自由度。由于车辆正常情况下不会行驶到这些边角处 ,尽管这些部位采用了弹性填缝剂 ,也无需对缝处 的边角进行加固处理。本工程在所有结构“工 ”字形 钢柱周围设置了菱形隔离缝 , 同时起到了防止柱周围 产生的裂缝扩散的作用。4 )伸缩缝如图 3 d 所示。伸缩缝按横向每隔30m 设置。可以保证地坪在温度变化的情况下有自由伸缩的余地 ,因此在此处采用了弹性填缝剂。为了防 止地面上行走的车辆造成伸缩缝的边角破坏 , 在伸缩 缝两边 100mm 的范围内 ,采用了钢铁骨料加固的混凝土砂浆。2 施工措施2. 1 基层施工 地坪承载能力不仅取决于地坪面层混凝土 , 同时也取决于下部基层处理的质量。因此下部基层处理至2006 增刊谭 恒 :大型工业厂房承重耐磨混凝土地面设计与施工247的 MASTERTOP200硬化剂 ,厚 2 3mm ,用量在 7kg /m2 。施工人员为 MA STER 公司指定的专业人员。 耐磨面层在混凝土初凝后、终凝前施工 ,感官判断可用脚轻踩 ,留下 3 5mm 的脚印时开始施工。撒料分 2 次进行 ,第 1 次干撒大约总量的 2 /3 ,待混凝土能 够承受施工人员和带刀片的机械镘的重量时开始磨 平 ,但刀片不能嵌入表面。表面粗磨平后复撒余料 ,用第 1 次多余的材料干撒进行弥补 , 第 2 层材料撒上吸 收湿气颜色变深时 , 再次用电动抹平机抹压。硬化剂 表面未干前不能撒水 ,否则会破坏面层。2. 2. 5 养护 地面完工后即可开始养护工作。本工程中采用了MA STER 公司专用的养护剂 MA STER KURE 181 , 用量为 0. 2L /m2 ,地面耐磨材料施工完成后立即沿地面均 匀喷洒 ,形成一层致密的阻水保护膜 , 减慢混凝土自 身水分的蒸发速度 , 达到养护的目的。由于耐磨面层 骨料中主要成分为铁 ,要注意避免水洒在地面上 ,防止 骨料生锈。2. 2. 6 地坪缝施工在前面地坪缝设计中已经提到 , 为了减少和避免 地面产生无规则裂缝 , 地坪混凝土上设置了各种不同 类型的地坪缝。因此地坪缝切割和填缝施工 , 也是需 要加强控制的关键点。1 )地坪缝的切割 对于控制缝 , 在混凝土浇筑完 后 72 h内完成切割 , 防止混凝土收缩变形在别处产生 不规则裂缝。对于施工缝 ,在混凝土浇筑完 2 个月后 , 施工缝明显自然裂开 , 再进行切割。由于隔离缝和控 制缝都在浇筑混凝土前预先放置了泡沫板 , 只需将泡 沫板的上部用合适的工具切除即可。2 )地坪缝的填充 混凝土在浇筑后的大约一年时 间内 ,都处于一个不断的收缩过程中。因此地坪缝应 该尽可能晚的填充 , 这一点对于采用半刚性环氧填充 料的地坪缝 (如施工缝和控制缝 ) 尤其重要。这些半 刚性环氧填充料的延展性能都比较差 ,如果填充过早 , 混凝土的大部分收缩都没有完成 , 将导致在填充料和 缝边角处出现裂缝。填充越早 ,裂缝会越大。本工程采用了 MASTER 公司的半刚性环氧填充料 和弹性填充料 ,地坪缝的填充工作安排在厂房投产前进 行。填缝前应注意将缝内的灰尘及杂物清理干净。3 结语经采取以上各项措施 , 地面完成后表面光洁、平 整、色泽一致 , 观感质量好 , 表面平整度偏差控制在3mm 以内。地面无明显的不规则裂缝产生。在施工 过程中 ,加强重点工序的管理 ,保证施工质量。此项目 设计和施工作法 ,可供同类型厂房地坪施工时参考。的方式可以严格控制上层钢筋保护层厚度为 40mm 左右。传统方式采用钢筋马凳架设上层钢筋 , 容易造成 保护层厚度误差过大。图 4 上层钢筋支撑示意2. 2. 3 混凝土1 )混凝土配合比合理选择混凝土的配合比 , 可以最大限度的减少 混凝土的收缩量 ,从而达到减少混凝土产生收缩裂纹 的目的。根据 AC I302. 1R 296 (美国混凝土协会 :楼地 面混凝土施工指南 ) 推荐的指标 , 用于厂房地坪混凝 土水灰比应在 0. 47 0. 53 , 坍落度应 125mm。结合 现场的实际情况 ,在浇筑完 2 块混凝土地坪样板以后 , 最终确定的混凝土配合比如表 2 所示。表 2 混凝土配合比水泥PO42. 5碎石 5 25 II区 矿粉粉煤灰 外加剂原材料水连续级配中砂S95II级TD 2RR用量 /( kg /m3 )质量比1782421 07374674567. 810. 741. 004. 443. 08 0. 31 0. 230. 032根据以上配合比生产的混凝土 ,强度等级 C30 ,水灰比为 0. 48 ,坍落度 ( 130 20 ) mm。在实际施工过程 中 ,配合比根据天气情况及骨料的含水率及时调整 ,保 证送至施工现场的混凝土坍落度 150mm。混凝土送 至现场在泵送前派专人进行坍落度测试 , 不符合要求 的予以退回。2 )混凝土浇筑 混凝土浇筑应尽可能的在一个可控制的环境中进行。本工程在地面铺完石子层后即开始上部钢结构的安装工作 ,待钢结构安装结束后开始混凝土垫层的施 工。因此浇筑面层