形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,工藝流程,操作要點,材料設備,材料,設備,質量控制,質量標準,控制措施,安全措施,安全標準,管理措施,環保措施,效益分析,社會效益,經濟效益,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
21世紀初,中國工程建築領域對樓面、地面使用性能要求高的工業廠房、大型公共建築等項目眾多,其中的多層超大面積鋼筋混凝土地面廣泛套用,而其施工難度大、工期長等問題有待解決。
2004年,在白沙集團長沙捲菸廠聯合工房工程施工中,中建五局第三建設有限公司首次採用《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》,並在後續施工的
福州海峽國際會展中心、溫州百力輪胎、四川捲菸廠技改工程等項目多次成功套用。該工法的各項關鍵技術通過
中國建築工程總公司組織的專家鑑定,在施工實踐基礎上總結形成了《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》。
工法特點
施工企業採用《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》與傳統的鋼筋混凝土地面施工方法相比,具有以下特點:
1、施工縫間距、分塊尺寸遠遠大於有關規範在鋼筋混凝土地面施工中分倉設縫要求。
2、地面施工中取消了永久性伸縮縫、沉降縫和後澆帶,採用分塊跳倉澆築方式,可以縮短地面施工工期。
3、混凝土配製中採用“雙摻技術”,不僅能提高混凝土的抗裂能力,改善混凝土的工作性能,而且利用了廢料,節約了資源,降低了成本。
4、在混凝土中加入
合成纖維,可明顯提高混凝土的抗裂性,添加合成纖維的混凝土由於纖維隨機分布於混凝土中,可起到抗裂鋼絲的替代作用,比普通混凝土的抗拉抗折性能有提高,減少混凝土的塑性裂縫和乾縮裂縫的產生,從而提高混凝土的整體抗裂性和耐久性。
5、混凝土耐磨地面是待混凝土初凝後(混凝土初凝的標準:一般在澆搗混凝土4~5小時後,目測混凝土表面基本無泌水或用“指壓測試法"留下3~5毫米印記),分段(倉)將規定用量的耐磨材料均勻鋪撒於混凝土面層上,通過打磨、抹平及磨光實現。
6、該工法綜合考慮設計、材料、施工、環境等多方面影響因素,提高了混凝土表面平整度,有效提升混凝土質量。
7、施工工藝簡單,無需特殊的技術措施,選用常規建築材料及機具設備,易於推廣運用。
操作原理
適用範圍
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》適用於:工業與民用建築大面積樓地面的墊層、鋼筋混凝土結構層、找平層的施工,特別適用於對樓面、地面使用性能要求高的工業廠房、大型公共建築等工程,同時還可運用於工廠廠房、物流中心、倉庫、高交通量的車庫、停車場等有較重
荷載和耐磨等特殊要求的地面施工。
工藝原理
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》是在傳統的留置後澆帶和伸縮縫的基礎上發展而來的新型施工技術,該工法在地面混凝土施工中不設定
伸縮縫和
後澆帶,用施工縫將地面按一定尺寸分為若干塊,相鄰塊間隔澆築,待先澆築混凝土經過較大的收縮變形後,再將地面連線澆築成一個整體。這種跳倉澆築採用了短距離釋放應力的辦法應對較大的收縮,待混凝土經過早期較大的溫差和收縮後(7~10天),各倉澆築連線成整體,應對以後較小的收縮。即“先放後抗,抗放兼施,以抗為主”的辯證控制原則。
工藝流程
施工工藝流程圖:
操作要點
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》操作要點有以下各項:
1、無縫施工設計
1.1、施工前應進行無縫施工設計。無縫施工設計的關鍵是對跳倉間距的設計,即對採用無縫施工的混凝土地面各層(如墊層、鋼筋混凝土結構層、找平層等)分別進行跳倉間距的計算。
具體方法是:運用地基上混凝土板的平均伸縮縫間距計算公式如下:
計算出不留伸縮縫的間距,也就是跳倉施工的跳倉間距。
計算公式中各參數含義:
E—混凝土早期彈性模量;
H—混凝土板的厚度;
Cx—下層結構的水平阻力係數;
α—混凝土線膨脹係數;
T—混凝土綜合溫差(水化熱溫差,收縮當量溫差,環境溫差代數和);
ερ—混凝土的極限拉伸。
1.2、在計算出每層混凝土跳倉間距後,結合實際柱網情況確定多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工的最終跳倉間距。
1.3、編制混凝土施工方案時應保證相鄰兩塊混凝土澆築間隔時間不得少於7天。
2、混凝土配合比設計
2.1、混凝土配合比應根據原材料品質、混凝土強度等級、混凝土耐久性以及施工工藝對工作性的要求,通過計算、試配、調整等步驟選定。混凝土的配合比設計應使混凝土在滿足強度要求、減小水化熱溫差、減小混凝土收縮的前提下具有良好的施工性能。
2.3、混凝土坍落度嚴格控制在10±2厘米範圍內。
2.4、混凝土最小
膠凝材料用量不應低於300千克/立方米,其中最低水泥用量不應低於220千克/立方米,配製防水混凝土時最低水泥用量不宜低於260千克/立方米。混凝土最大
水膠比不應大於0.45。
2.5、單獨採用
粉煤灰作為摻合料時,
矽酸鹽水泥混凝土中粉煤灰摻量不應超過膠凝材料總量的35%,普通矽酸鹽水泥混凝土中粉煤灰摻量不應超過膠凝材料總量的30%,
預應力混凝土中粉煤灰摻量不得超過膠凝材料總量的25%。
2.6、當採用
礦渣粉作為摻合料時,應採用礦渣粉和粉煤灰複合技術。混凝土中摻合料總量不應超過膠凝材料總量的50%,礦渣粉摻量不得大於
摻合料總量的50%。
3、施工技術準備
3.1、 根據設計要求、契約約定和
施工規範要求,明確混凝土的質量驗收標準。
3.2、編制混凝土施工方案,制訂鋼筋、模板、混凝土專項施工措施、季節性施工措施以及成品保護措施等。
3.3、綜合結構、建築、設備、電氣圖紙,全面考慮裝修
預埋件以及設備管線的預留預埋,避免事後剔鑿。
4、模板安裝
4.1、用槽鋼模(刷
脫模劑)分倉,槽鋼的安裝位置須與分倉縫重合,並拉通線校直,檢查其標高是否符合要求,確保鋼模表面標高即為完成面標高,以方便混凝土澆築時滾筒施工和機械鍥作業。
4.2、靠牆四周,無法支模的部位牆面根據牆上彈出的面層標高水平墨線拉線進行局部找平。
5、鋼筋綁紮安裝
鋼筋按分倉設計所分塊獨立綁紮,塊內鋼筋為不截斷連續綁紮方式。對預留搭接鋼筋校正;控制鋼筋保護層厚度,確保截面有效高度。
6、混凝土拌制
6.1、嚴格執行同一配合比,保證原材料不變(同產地、同規格、主要性能指標接近)、水灰比不變。
6.2、控制好混凝土攪拌時間,混凝土的攪拌時間應比普通混凝土延長15~20秒。
6.3、混凝土攪拌站根據氣溫條件、運輸時間(白天或夜間)、運輸道路的距離、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況,及時適當地對原施工配合比(水灰比)進行微調,確保混凝土供應質量。
7、混凝土澆築
7.1、混凝土澆筑前,清理模板內的雜物,並檢查保護層墊塊是否放好,完成對鋼筋、管線預留預埋等隱蔽工程驗收。
7.2、合理安排調度,保證混凝土連續澆築,避免出現施工
冷縫。混凝土運輸時間控制在規定時間內(根據天氣及路程計算),以免坍落度損失過大,而影響混凝土的均一性。加強混凝土進場檢驗,目測混凝土外觀質量,有無泌水離析,保證混凝土拌合物質量。
8、混凝土振搗
8.1、混凝土
振搗應從中間向邊緣振動,振點按“梅花形”布點,並使振搗棒在振搗過程中上下略有抽動,振搗棒移動間距為200毫米左右,對施工縫和預留空洞等薄弱環節應充分振動,以確保混凝土密實,對設備基礎等鋼筋密集的部位不得出現漏振、欠振或過振。並在振搗過程中及時排除
泌水。
8.2、掌握好混凝土振搗時間,一般以混凝土表面呈水平並出現均勻的水泥漿、不再有顯著下沉和大量氣泡上冒時即可停止,混凝土振搗時間一般控制在每個點15~20秒。
8.3、為提高混凝土的密實性,減少內部微裂縫,對施工縫處等薄弱環節採用二次振搗工藝,即當混凝土澆築後即將凝固時,在適當的時間內再振搗,掌握好二次振搗的時間間隔(2小時為宜)。
8.4、控制好混凝土澆築之間的間歇時間,做到連續而有序地作業。在混凝土振搗中,不得碰撞各種埋件,不得振搗模板、鋼筋等;黏在鋼筋上的砂漿和混凝土應輕輕碰落。
9、混凝土平整
9.1、地面水平:在混凝土澆築基本到位時,使用較重的鋼製長根(鋼輾應寬於模板0.5米以上)於鋼模上多次反覆滾壓,以保證混凝土面水平。滾壓作業時,混凝土工應事先去除鋼模上的異物,以免影響地面的平整度。在無法使用鋼輾作業的部位,應採用長靠尺作出混凝土完成面。混凝土的水平標高則應由水平儀隨時檢測確認。混凝土平整度應控制在5毫米範圍內。
9.2、去除泌水:混凝土面水平完成後,應使用橡膠管去除多餘泌水。
10、混凝土機械收面
10.1、待混凝土澆築至設計標高並趕平後,利用加裝圓盤的機械鍥進行至少兩次的提漿作業,提漿過程中及時進行泌水處理。操作應縱橫交錯進行,以退磨方式為主,避免產生腳印。
10.2、待圓盤施工至一定程度後,取下圓盤進行機械饅抹平及壓光作業,操作應縱橫交錯進行,機械饅角度應逐漸加大。
10.3、待混凝土初凝時,根據地坪的實際情況採用機械饅反覆緊光,運行時機械饅刀由前向後、左右反覆、每趟壓搓,反覆3遍以上,以獲得初步平整光潔的表面效果。機械饅的運轉速度和機械鍥角度的變化應視混凝土地坪的硬化情況作出調整。
11、混凝土養護
11.1、無縫混凝土地面實現混凝土養護是一個重要環節,必須加強混凝土地面的保濕養護。
11.2、混凝土應儘早養護,以便使混凝土有充足的養護時間。
11.3、採取覆蓋塑膠薄膜和麻袋,與灑水養護相結合的養護方案。
11.4、在混凝土壓實抹平後立即用塑膠薄膜包裹,邊角接茬嚴密壓實,然後在外覆蓋2層麻袋,養護之前和養護過程中都要灑水保持濕潤,養護時間不得少於14天。
11.5、對混凝土地面宜採用動態養護,即現場監測已澆混凝土塊體內溫度及應力在各齡期的變化,通過測試的實際數據及時調整養護方案,達到對混凝土地面溫控防裂的目的。
12、大面積重載耐磨鋼筋混凝土地面施工
12.1、混凝土澆築和振搗同以上第7條和第8條。
12.2、撒耐磨材料
待混凝土初凝(混凝土初凝的標準:一般在澆搗混凝土4~5小時後,目測混凝土表面基本無泌水或用“指壓測試法”留下3~5毫米印記),分段(倉)將2/3規定用量的耐磨材料先撒在邊角、陽光暴曬和風口部位,再由前往後依次均勻鋪撒於混凝土面層上。
12.3、粗打磨及抹平
1)待耐磨材料充分潤濕後,即可進行加裝圓盤的機械饅作業,橫向、縱向按序打磨各一次,牆、柱等邊角部位用木抹子搓平。
2)耐磨材料應均勻分布於基層混凝土表面並保證地面水平。
3)抹平時間由混凝土面層硬度決定,以平均1小時打磨1次為宜,機械饅應由前向後,左右反覆運行,以圓盤每運轉1圈機械鍥移動約半盤寬度效果最佳,若運行時遇凹凸部分,將機械饅在凹凸處前後左右移動即可。
12.4、補撒耐磨材料
1)待打磨後的耐磨材料硬化至一定階段時,進行第二次鋪撒耐磨材料作業(用量為規定用量的1/3)。
2)耐磨材料應撒布均勻(重點補撒較濕潤的低洼處,並控制表面顏色均勻一致)。
12.5、打磨、抹平及磨光
1)待補撒的耐磨材料充分吸收水分後,再進行至少兩次加裝圓盤的機械鍥作業,機械鍥作業應縱橫向交錯進行。
2)取下機械鍥的圓盤,採用機械饅刀進行壓光及抹平工作。
3)根據耐磨麵層的硬化情況,不斷調整機械饅刀的運轉速度和與地面的角度(機械饅配有4片金屬抹片十字組合,傾斜角度可隨意調節)。
4)採用機械鍥刀對耐磨麵層進行磨光作業,縱橫向交錯進行,運行時機械饅刀由前向後、左右反覆、每趟壓搓,反覆3遍以上,以獲得初步平整光潔的表面效果。
12.6、表面修飾及養護
1)埋光機作業後面層仍存在抹紋較凌亂,為消除抹紋最後採用薄鋼抹子對面層進行有序、同向的人工壓光,完成修飾工序。
2)耐磨地坪施工5~6小時後噴灑養護劑養護,用量為0.2升/平方米。或面覆塑膠薄膜防止引起開裂。
3)耐磨地坪面層施工完成24小時後即可拆模,但應注意不得損傷地坪邊緣。
材料設備
材料
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》材料要求見下表:
材料名稱 | 規格型號及要求 |
---|
| P. 0 42. 5R,符合《矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥》GB175-2007的要求。水泥比表面積宜小於350平方米/千克水泥鹼含量應小於0.6%。水泥中不得摻加 窯灰。水泥的進場溫度不宜高於60°C;不應使用溫度大於60°C的水泥拌制混凝土。 |
| 符合《建築用砂》GB/T14684-2001的要求。 |
| 符合《建築用卵石、碎石》GB/T14685-2001的要求,應採用二級或多級級配 粗骨料,粗骨料的堆積密度宜大於1500千克/立方米,緊密密度的 空隙率宜小於40%。骨料不宜直接露天堆放、暴曬,宜分級堆放,堆場上方宜設罩棚。高溫季節,骨料使用溫度不宜大於28°C。 |
| 凡能飲用的水和潔淨的天然水,均可用於鋼纖維增強混凝土,因海水對鋼纖維有鏽蝕作用,一般不允許用海水拌制鋼纖維增強混凝土。 |
| 符合《粉煤灰混凝土套用技術規範》GBJ146-90的規定,粉煤灰的級別不應低於Ⅱ級,且粉煤灰的需水量比應不大於100%, 燒失量應小於5%。嚴禁採用C類粉煤灰和n級以下級別的粉煤灰。 |
| 符合《混凝土外加劑》GB8076-2008的要求,應採用 聚羧酸系高性能減水劑,並根據不同季節、不同施工工藝分別選用標準型、緩凝型或防凍型產品。高性能減水劑引入混凝土中的鹼含量(以Na 2O+0.658K 2計)應小於0.3千克/立方米;引入混凝土中的氯離子含量應小於0.02千克/立方米;引入混凝土中的硫酸鹽含量(以NazSO計)應小於0.2千克/米。 |
| 根據混凝土厚度確定槽鋼模規格,但要保證其順滑平直無變形。 |
設備
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》採用的主要設備見下表:
質量控制
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》質量控制應遵循以下要求:
質量標準
該工法除嚴格遵循以下標準和規範外,還應執行項目所在地行政主管部門和相關行業的檔案及要求:《建築工程施工質量驗收統一標準》GB50300-2001;
《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB50204-2002;
《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000;
《混凝土泵送施工技術規程》JGJ/T10-95;
《混凝土強度檢驗評定標準》GBJ107-87。
控制措施
1、為保證鋼筋保護層厚度尺寸及鋼筋定位的準確性,宜採用製作的鋼筋馬凳或定型生產的纖維砂漿塊。澆築混凝土前,應仔細檢查鋼筋馬凳或保護層墊塊的位置、數量及其緊固程度,並應指定專人做重複性檢查以提高保護層厚度尺寸的施工質量保證率。構件底面的墊塊應至少1個/米\綁紮墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內。
2、根據設計跳倉間距,分塊跳倉施工,間隔時間不少於7天。
3、插入式振搗棒需變換其在混凝土拌和物中的水平位置時,應豎向緩慢拔出,不得放在拌和物內平拖。泵送下料口應及時移動,不得用插入式振搗棒平拖驅趕下料口處堆積的拌和物將其推向遠處。
4、混凝土層除採用插入式振搗棒、平板振搗器振搗外,還應採用輾筒來回碾壓提漿、機械鍥整平。
5、在炎熱氣候下澆築混凝土時,應避免模板和新澆混凝土受陽光直射,入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不應超過40°C。應儘可能安排傍晚澆築而避開炎熱的白天,也不宜在早上澆築以免氣溫升到最高時加速混凝土的內部溫升。
6、在混凝土澆築後的抹面壓平工序中,嚴禁向混凝土表面灑水,並應防止過度操作影響表層混凝土的質量。
7、現澆混凝土潮濕養護時間不少於14天。在整個潮濕養護過程中,應根據混凝土溫度與氣溫的差別及變化,及時採取措施,控制混凝土的升溫和降溫速率。
安全措施
採用《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
安全標準
該工法除嚴格遵循以下標準、規範和規程外,還應執行項目所在地行政主管部門和相關行業的檔案及要求:
《建築施工安全檢查標準》JGJ59-99;
管理措施
1、落實安全生產責任制,明確各級管理人員和各班組的安全生產職責,對各班組進行有針對性的安全技術交底(履行簽字手續)。會後由專職安全員對各班組施工人員進行上崗前的安全教育和安全技能培訓。
2、嚴格按安全操作規程施工,對施工現場所有施工機械設備統一定期進行安全檢查,發現問題及時解決。
3、選擇有經驗的熟練工人,每班配備專業技術安檢人員,配備專業電工。
4、特殊或危險工序要有針對性的施工方案;特殊工種人員必須經過專門培訓,持證上崗。
5、執行施工現場臨時用電安全管理制度,實行三相五線制,做到“一機一閘一保護”,配備專職電工,施工中的所有電氣線路的安裝、拆卸和維修統一由電工操作。電工必須對電器及電氣線路經常進行檢查,定期測試並認真記錄。
6、編寫安全管理應急預案,主要包括:《預防機械傷害應急預案》、《預防漏電傷害應急預案》等。
環保措施
施工企業按照《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》施工時,應嚴格遵循《
建築施工現場環境與衛生標準》JGJ146-2004,執行項目所在地行政主管部門和相關行業的檔案及要求,並制訂以下措施:
1、對施工現場的噪聲、廢水、建築垃圾等進行監測,均需達到國家和地方環保標準要求。
2、施工現場的主要道路進行硬化處理,裸露的場地採取覆蓋措施。
3、施工現場的出入口設定洗車槽、沉澱池,車輛出入工地大門前都沖洗乾淨。
4、搭設封閉的水泥棚存放水泥,砂集中堆放防止揚塵。
5、攪拌站、混凝土輸送泵搭設封閉的防護棚並採取隔聲措施。
6、施工現場設定密閉式垃圾站,施工垃圾和生活垃圾進行分類存放,並及時清運出場。對於廢油採取集中存放,統一處理。
7、防止施工噪聲、夜班燈光和點焊弧光對周圍居民正常生活產生影響。
效益分析
社會效益
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》的社會效益表現在:
多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法的實施,突破規範要求,可縮短地面施工工期,增強地面結構的整體性,提高地面的使用性能。該工法還有發展空間和更多套用前景,其推廣和套用有利於提高中國鋼筋混凝土樓地面的施工水平。不僅能降低工程造價、縮短施工工期,而且對改善地面結構性能,提高地面的使用性能有著重要意義。通過多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工技術的實施,能夠提升國內大面積鋼筋混凝土樓地面的施工水平。
經濟效益
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》具有以下經濟效益:
1、可顯著縮短地面施工工期,減少管理費用,降低工程造價。
2、由於跳倉分塊的尺寸遠遠大於現行有關規範的分倉設縫要求,採用鋼模可降低模板用量,施工方便快捷,僅需租賃費用及安裝費用,節約了周轉材料費用及人工費和機械費。
3、施工簡便,無常規後澆帶困難的打毛清理工作,節約人工。
4、適量添加粉煤灰,可減少水泥用量,降低混凝土成本。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》套用實例如下:
1、福州海峽國際會展中心
福州海峽國際會展中心工程展廳重載耐磨地面總面積為40000平方米,地面構造從上至下依次為:
(1)5毫米厚混凝土加非金屬骨料,隨打隨磨光;
(2)95毫米厚C25細石混凝土(內摻合成纖維),Φ4雙向150鋼筋;
(3)鋼筋混凝土結構層。中建五局第三建設有限公司採用該工法,槽鋼支模,機械提將、抹平壓光,施工簡單快捷,不僅完成了施工任務,還在地坪平整度、潔淨度等方面取得了突破,贏得了業主、監理、質監等單位和部門認可。經現場觀測,展廳地面無可見裂縫,裂縫控制取得了成功。節約切縫、打膠人工及材料費用約4.07萬元。
2、百力輪胎廠房
溫州百力輪胎廠房工程煉膠車間地面為144x424米金剛砂耐磨地面,地面做法:C20鋼筋混凝土墊層230毫米厚內配Φ12@200x200(HRB335),C35鋼筋混凝土面層70毫米厚內配Φ6@200X200;均實施了超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工,並已經監理業主驗收,車間地面無可見裂縫。節約留設後澆帶及切縫、打膠人工材料費用約21.1萬元。
3、四川捲菸廠長城雪茄菸廠易地技術改造廠房
四川捲菸廠長城雪茄菸廠易地技改造項目廠房,工程聯合工房1區和3區地面為砂石回填後澆築100毫米厚混凝土墊層,200毫米厚鋼筋混凝土基層,面層採用環氧石英石地坪,其中1區面積約9500平方米,3區面積約11700平方米均採用了槽鋼製模超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工技術,經聯合驗收合格,地面無可見裂縫。節約留設後澆帶及切縫、打膠人工材料費用約7.33萬元。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
榮譽表彰
2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》,以文號建質[2011]154號公布《多層面超大面積鋼筋混凝土地面無縫施工工法》為國家二級工法。