论文部分内容阅读
摘要： 随着我国工业的发展，大型高精密工业厂房楼地面对设计和施工提出非常高的要求，按一般的设计和施工工法已无法满足生产工艺要求，如何从设计上解决超长结构楼地面不设温度缝产生的问题，如何保证混凝土超长楼地面不产生裂缝和表面的平整度，本文结合实际工程案例，阐述超长、超平结构楼地面一次性收平收光的设计与施工。
关键词：设计与施工 超长结构 超平结构楼地面裂缝控制 钢楼承板楼面 纤维膨胀剂
中图分类号： S611文献标识码： A
工程概况
由我司承建的佳能珠海高新区分工场新建工程，总建筑面积10.9万㎡，由多个单体建筑组成。其中工厂栋1为二层钢框架结构，基础为桩基础，建筑长度为180M，宽度为105.4M，首层地面为300厚无梁板，二楼为160厚钢楼承板砼结构，屋面为彩钢板保温屋面。由于生产工艺要求，该建筑底板、楼板不允许设伸缩缝，且不允许地面开裂，结构楼地面平整度要求5mm/3m，涂装楼地面平整度3mm/3m，地面的平整度远远超过规范要求。
楼地面建筑方案选择
由于该工程楼地面施工平整度要求特别高，为保证工程质量，我项目部针对楼地面的设计方案进行认真深入的论证，初步选择了两种楼地面的设计方案做对比分析：
方案一、在混凝土结构楼地面上二次施工50mm厚细石砼建筑面层。
方案二、混凝土结构楼地面直接原浆收光，满足平整度要求。
方案一的优点是地面平整度易控制、施工难度小、混凝土施工不受天气影响，但是二次施工细石砼易产生空鼓、增加施工工期，且楼地面设计恒载增加，导致楼地面鋼筋用量、钢结构用量增加，成本增加。方案二的优点是砼一次浇筑原浆压光、楼地面不会产生空鼓、工期短，但是施工难度大、混凝土施工受天气影响。综合分析后，我项目部决定按楼地面方案二进行设计施工。
施工技术措施
激光整平机能否在钢楼承板运行
采用方案二施工工艺，砼整平需采用激光整平机，由于激光整平机420kg重，施工操作人员按80kg考虑，曾经在其他工程二楼钢楼承板上进行地坪施工时，钢楼承板被激光整平机压塌的情况，因此如何确保激光整平机能在钢楼承板上安全运行是关键，验算楼承板的承载力尤为重要。
控制楼地面面层钢筋平整度
由于是在结构层上施工超平地坪，面层钢筋保护层设计为30mm，对面层钢筋的平整度要求和高，整个地面面层钢筋平整度按+5mm,-10mm考虑，否则影响楼地面平整度、切缝和结构板受力。激光整平机要在钢筋上行走，对钢筋的绑扎质量要求很高。
楼地面上下层钢筋之间的马蹬采用现场焊接钢盘马蹬，二层由于钢筋比较细，马蹬间距按800×800间距考虑，地面钢筋马蹬按1200×1200间距考虑，所有面筋满扎，不许跳扎。钢筋平整个度用激光水平仪检查，确保面层钢筋平整个度满足要求。
混凝土浇筑时天气影响
珠三角地区，天气变化大，雨水多，地面施工时出现降雨，超平楼地面无法施工，平整度无法保证，为避免天气原因，施工顺序调整为基础承台及周边地梁施工到板底，然后施工钢构件及屋面维护结构，屋面板施工完成后施工楼面，最后施工地面混凝土。既避免了浇筑受天气的影响，又避免了钢构件吊装过程中吊车对地面的碾压破坏。
混凝土配合比及坍落度
混凝土配合比：添加29KG纤维膨胀剂
坍落度：泵送混凝土坍落度控制为140±10mm
砼结构楼地面超平地面施工方法
工艺流程：
1）、当钢筋安装完毕，在施工区段周边安装边模板，边模采用槽钢，槽钢底采用短钢筋支撑，并用斜撑焊接固定牢固，如图5所示。边模下采用收口网封堵。边模板顶面标高为板面标高，在焊接安装过程中采用水准仪进行校核，边模平整度控制在3mm/3m。
图5图6
2）、边模安装完毕并经复核标高无误后，进行混凝土浇筑。先在浇筑区段旁边不受影响的地方架设好激光发射器，调试好激光整平机，安装激光发射器时要注意避开障碍物。混凝土浇筑应连续进行，在混凝土铺开时采用手持激光接收器来控制铺开高度。然后采用小型激光整平机一次性完成振捣、压实、整平工作，如图6所示。激光整平机整平作业时行进速度不可过快，并避免与结构柱相碰。
3）、激光整平机处理完成以后再使用手动式整平器进行再次整平，激光整平机两次整平的接合处都需要人工来重新手动整平。把浮游物、表面气泡等刮平，可以提高地坪的平整度。
4）、在结构柱周边、边模边等激光整平机操作不到的位置主要靠手工整平。
5）、磨平：在混凝土浇筑完毕后混凝土表面水分已蒸发，人踩上去基本不下沉（大约6个小时）开始抹面进行面层磨平。磨平的时间决定着面层平整度的质量，过早会使混凝土表面产生高低流纹，影响平整度精度；过迟会给打抹带来困难，不易抹光。磨面工作必须控制在混凝土终凝前完成。对于浇筑完成的混凝土表面的水分的处理，我们采用二次刮尺方式来控制整体平整度，二次刮尺时测量人员跟随采用水准仪，激光发射器配合的方式逐一校对标高，做到把整体标高平整度控制在目标范围内。磨平采用双盘磨光机先安装搓平圆盘，进行研磨提浆作业，纵向、横向均两个来回，提高表面平整度。然后圆盘改用刀片，进行收光、精光工作，不少于2遍。无法用磨光机修整到的部位边缘部分（如柱边），需要人工用特制不锈钢抹子来修整。
6）、切缝：在混凝土磨平修整完毕后进行切缝，缝间距5m，缝宽5mm，缝深20mm，柱边切菱形缝，缝距柱最短距离200mm。先在混凝土面层待切割位置弹出墨线，然后沿墨线采用机械切割。切缝严格控制深度，避免过深切断板面钢筋。切缝一定要通直，并在砼磨平后18~24小时内完成。
7）、混凝土养护:在混凝土磨平结束后，覆膜储水养护7d。为确保混凝土处于湿润状态和防止表面被污染，在砼表面采用塑料薄膜覆盖，对其养护。
8）、切缝内灌胶。
结语
本工程通过添加纤维膨胀剂解决超长、超宽不设伸缩缝建筑的设计与施工问题；精细化施工组织，在楼地面结构层实现超平地坪施工一次收平、收光，缩短施工工期，降低了工程总造价，工程质量提高，取得良好的经济和社会效益。
本工程7万 m2楼地面于2012年9月15日开始实施，2012年10月26日超平地坪砼施工顺利完成，2013年5月环氧楼地面施工完成，经各方验收，环氧楼地面平整度90%达到每3米不超过2mm，金刚砂地面平整度90%达到每2米不超过2mm，结构楼地面到2013年7月未出现裂缝。
参考文献：
[1] 王铁梦书名 [工程结构裂缝控制] 北京：中国建筑工业出版社出版
[2] 书名 [建筑结构静力计算手册]第二版 北京：中国建筑工业出版社出版
作者简介： 赖颂英，1972年5月出生， 一级注册结构工程师 一级注册建造师 高级工程师
李成磊，1984年9月出生，助理工程师
胡亮，1986年2月出生，助理工程师
关键词：设计与施工 超长结构 超平结构楼地面裂缝控制 钢楼承板楼面 纤维膨胀剂
中图分类号： S611文献标识码： A
工程概况
由我司承建的佳能珠海高新区分工场新建工程，总建筑面积10.9万㎡，由多个单体建筑组成。其中工厂栋1为二层钢框架结构，基础为桩基础，建筑长度为180M，宽度为105.4M，首层地面为300厚无梁板，二楼为160厚钢楼承板砼结构，屋面为彩钢板保温屋面。由于生产工艺要求，该建筑底板、楼板不允许设伸缩缝，且不允许地面开裂，结构楼地面平整度要求5mm/3m，涂装楼地面平整度3mm/3m，地面的平整度远远超过规范要求。
楼地面建筑方案选择
由于该工程楼地面施工平整度要求特别高，为保证工程质量，我项目部针对楼地面的设计方案进行认真深入的论证，初步选择了两种楼地面的设计方案做对比分析：
方案一、在混凝土结构楼地面上二次施工50mm厚细石砼建筑面层。
方案二、混凝土结构楼地面直接原浆收光，满足平整度要求。
方案一的优点是地面平整度易控制、施工难度小、混凝土施工不受天气影响，但是二次施工细石砼易产生空鼓、增加施工工期，且楼地面设计恒载增加，导致楼地面鋼筋用量、钢结构用量增加，成本增加。方案二的优点是砼一次浇筑原浆压光、楼地面不会产生空鼓、工期短，但是施工难度大、混凝土施工受天气影响。综合分析后，我项目部决定按楼地面方案二进行设计施工。
施工技术措施
激光整平机能否在钢楼承板运行
采用方案二施工工艺，砼整平需采用激光整平机，由于激光整平机420kg重，施工操作人员按80kg考虑，曾经在其他工程二楼钢楼承板上进行地坪施工时，钢楼承板被激光整平机压塌的情况，因此如何确保激光整平机能在钢楼承板上安全运行是关键，验算楼承板的承载力尤为重要。
控制楼地面面层钢筋平整度
由于是在结构层上施工超平地坪，面层钢筋保护层设计为30mm，对面层钢筋的平整度要求和高，整个地面面层钢筋平整度按+5mm,-10mm考虑，否则影响楼地面平整度、切缝和结构板受力。激光整平机要在钢筋上行走，对钢筋的绑扎质量要求很高。
楼地面上下层钢筋之间的马蹬采用现场焊接钢盘马蹬，二层由于钢筋比较细，马蹬间距按800×800间距考虑，地面钢筋马蹬按1200×1200间距考虑，所有面筋满扎，不许跳扎。钢筋平整个度用激光水平仪检查，确保面层钢筋平整个度满足要求。
混凝土浇筑时天气影响
珠三角地区，天气变化大，雨水多，地面施工时出现降雨，超平楼地面无法施工，平整度无法保证，为避免天气原因，施工顺序调整为基础承台及周边地梁施工到板底，然后施工钢构件及屋面维护结构，屋面板施工完成后施工楼面，最后施工地面混凝土。既避免了浇筑受天气的影响，又避免了钢构件吊装过程中吊车对地面的碾压破坏。
混凝土配合比及坍落度
混凝土配合比：添加29KG纤维膨胀剂
坍落度：泵送混凝土坍落度控制为140±10mm
砼结构楼地面超平地面施工方法
工艺流程：
1）、当钢筋安装完毕，在施工区段周边安装边模板，边模采用槽钢，槽钢底采用短钢筋支撑，并用斜撑焊接固定牢固，如图5所示。边模下采用收口网封堵。边模板顶面标高为板面标高，在焊接安装过程中采用水准仪进行校核，边模平整度控制在3mm/3m。
图5图6
2）、边模安装完毕并经复核标高无误后，进行混凝土浇筑。先在浇筑区段旁边不受影响的地方架设好激光发射器，调试好激光整平机，安装激光发射器时要注意避开障碍物。混凝土浇筑应连续进行，在混凝土铺开时采用手持激光接收器来控制铺开高度。然后采用小型激光整平机一次性完成振捣、压实、整平工作，如图6所示。激光整平机整平作业时行进速度不可过快，并避免与结构柱相碰。
3）、激光整平机处理完成以后再使用手动式整平器进行再次整平，激光整平机两次整平的接合处都需要人工来重新手动整平。把浮游物、表面气泡等刮平，可以提高地坪的平整度。
4）、在结构柱周边、边模边等激光整平机操作不到的位置主要靠手工整平。
5）、磨平：在混凝土浇筑完毕后混凝土表面水分已蒸发，人踩上去基本不下沉（大约6个小时）开始抹面进行面层磨平。磨平的时间决定着面层平整度的质量，过早会使混凝土表面产生高低流纹，影响平整度精度；过迟会给打抹带来困难，不易抹光。磨面工作必须控制在混凝土终凝前完成。对于浇筑完成的混凝土表面的水分的处理，我们采用二次刮尺方式来控制整体平整度，二次刮尺时测量人员跟随采用水准仪，激光发射器配合的方式逐一校对标高，做到把整体标高平整度控制在目标范围内。磨平采用双盘磨光机先安装搓平圆盘，进行研磨提浆作业，纵向、横向均两个来回，提高表面平整度。然后圆盘改用刀片，进行收光、精光工作，不少于2遍。无法用磨光机修整到的部位边缘部分（如柱边），需要人工用特制不锈钢抹子来修整。
6）、切缝：在混凝土磨平修整完毕后进行切缝，缝间距5m，缝宽5mm，缝深20mm，柱边切菱形缝，缝距柱最短距离200mm。先在混凝土面层待切割位置弹出墨线，然后沿墨线采用机械切割。切缝严格控制深度，避免过深切断板面钢筋。切缝一定要通直，并在砼磨平后18~24小时内完成。
7）、混凝土养护:在混凝土磨平结束后，覆膜储水养护7d。为确保混凝土处于湿润状态和防止表面被污染，在砼表面采用塑料薄膜覆盖，对其养护。
8）、切缝内灌胶。
结语
本工程通过添加纤维膨胀剂解决超长、超宽不设伸缩缝建筑的设计与施工问题；精细化施工组织，在楼地面结构层实现超平地坪施工一次收平、收光，缩短施工工期，降低了工程总造价，工程质量提高，取得良好的经济和社会效益。
本工程7万 m2楼地面于2012年9月15日开始实施，2012年10月26日超平地坪砼施工顺利完成，2013年5月环氧楼地面施工完成，经各方验收，环氧楼地面平整度90%达到每3米不超过2mm，金刚砂地面平整度90%达到每2米不超过2mm，结构楼地面到2013年7月未出现裂缝。
参考文献：
[1] 王铁梦书名 [工程结构裂缝控制] 北京：中国建筑工业出版社出版
[2] 书名 [建筑结构静力计算手册]第二版 北京：中国建筑工业出版社出版
作者简介： 赖颂英，1972年5月出生， 一级注册结构工程师 一级注册建造师 高级工程师
李成磊，1984年9月出生，助理工程师
胡亮，1986年2月出生，助理工程师