王艷東,曲 波,劉 充,李啟亮,王志剛
(中建一局集團第二建筑有限公司,北京 102600)
非金屬骨料耐磨地坪硬化劑由一定顆粒級配非金屬骨料、特種水泥、其他輔料和外加劑組成,使用時將其均勻撒布在初凝階段的混凝土表面,經(jīng)專門工藝加工,使其與混凝土地坪形成整體。非金屬骨料硬化后地坪具有硬度高、抗沖擊、抗?jié)B透、致密性高、色彩統(tǒng)一、耐磨性良好等性能。非金屬骨料耐磨地坪適用于公共建筑和商業(yè)場所,如購物中心、賓館、學校、停車場等。非金屬骨料可通過設(shè)置不同色彩達到美觀要求,非金屬骨料硬化劑撒布于新澆混凝土表面,與混凝土一同施工,縮短了施工工期,減少了因周期性涂裝或表面修補帶來的額外費用,施工成本大幅度降低。
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,耐磨地坪得到廣泛應用。而傳統(tǒng)的耐磨地坪常出現(xiàn)開裂,開裂原因如下。
1)施工分倉澆筑的影響
由于實際施工現(xiàn)場條件有限,施工分倉澆筑平整度不易控制,無法滿足要求,導致裂縫沿不平整部位發(fā)展。
2)鋼筋的影響
耐磨地坪中抗裂鋼筋分為螺紋鋼筋與光圓鋼筋,鋼筋類型影響鋼筋網(wǎng)片與混凝土的連接效果。光圓鋼筋摩擦力小,使鋼筋與混凝土無法實現(xiàn)有效連接,振搗、整平儀器及混凝土泵車行走時,導致抗裂鋼筋未發(fā)揮作用,鋼筋網(wǎng)片與混凝土間存在空隙,進而導致地坪因內(nèi)部存在空隙沿分隔縫開裂。
3)混凝土的影響
混凝土水膠比決定了水化熱釋放量,水化熱過大,混凝土易開裂。
4)混凝土面層切縫的影響
耐磨地坪混凝土面層切縫是為了滿足地坪使用時分塊區(qū)域獨立變形,互不影響。如果切縫分隔過大,混凝土水化熱無法在施工時得到完全釋放,后期施工荷載及使用荷載均傳至混凝土塊層空隙,釋放剩余水化熱,導致面層開裂。
5)施工縫的影響
施工縫部位未考慮面層使用功能導致變形、應力變化,鋼筋拉力互相影響,使面層在施工縫部位開裂。
6)基層的影響
按照設(shè)計圖紙要求,耐磨地坪面層與原結(jié)構(gòu)基層應為牢固黏結(jié)方式,使用時即使有荷載作用,也不會因面層的擾動使面層與基層扯裂。但傳統(tǒng)施工方法無法達到基層銑刨清灰效果,且銑刨后需泡水1d,耐磨地坪面層與原結(jié)構(gòu)基層咬合不牢,使豎向結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)變形不同步導致面層撕裂。
綜合非金屬骨料耐磨地坪優(yōu)點,深圳國際會展中心地下車庫采用非金屬骨料耐磨地坪,現(xiàn)場施工時采取一定技術(shù)措施保證了超長、超大面積耐磨地坪不開裂。
施工工藝流程為:標高復核→基層處理→彈線分倉→墻柱隔離縫施工→特殊部位補強處理→施工縫模板搭設(shè)→鋼筋網(wǎng)片固定→混凝土澆筑→耐磨骨料硬化劑施工→分隔縫切割→灑水覆膜養(yǎng)護→固化劑面層施工→切縫填縫。
2.2.1基層處理
施工前將基層雜物、積水等清理干凈。地下室耐磨地坪面層與結(jié)構(gòu)基層的連接有黏結(jié)式和滑動式2種形式。黏結(jié)式連接的目的是增加找平層與原結(jié)構(gòu)基層的黏結(jié)面積,提高找平層與基層之間的黏結(jié)力,用于地下室坡道部位。采用銑刨機將坡道黏結(jié)型區(qū)域基層全部銑刨,使基層露出骨料,并使基層地面產(chǎn)生堅硬粗糙的鋸齒紋理,為找平層與基層黏結(jié)提供良好基礎(chǔ)。采用清水將地面充分泡水1d以上,混凝土澆筑前將多余的水全部吸干,充分泡水有利于提高找平層與基層的黏結(jié)力,混凝土施工時確保表面無多余積水。保證地面清潔,有利于涂刷界面劑,減少找平層混凝土的收縮變形。
滑動式連接指耐磨地坪面層與原結(jié)構(gòu)基層不連接,獨自成體系,減少找平層混凝土板收縮時對基層產(chǎn)生的約束力,減少面層混凝土板收縮裂縫。地下室底板設(shè)置20~50mm厚HDPE高密度聚乙烯疏排水板,疏排水板凸點向下,起疏散底板滲水的作用,搭接部位長短邊采用熔化連接的方式,搭接部位底部設(shè)置水泥砂漿墊塊,避免混凝土施工時此部位下陷導致混凝土面層開裂。其余樓板包覆聚乙烯膜,聚乙烯膜搭接長度>20cm,提前做好覆膜成品保護工作。
2.2.2彈線分倉
按照施工軸線彈線分倉,一般分倉形狀選擇矩形,因矩形分倉平整度及標高控制方便,不易產(chǎn)生高低不平部位,可避免切縫部位空鼓。單塊分倉面積≤700m2,施工時需合理進行分倉施工排布規(guī)劃,按施工排布規(guī)劃分區(qū)深化平面圖,優(yōu)選施工行車路線,避免影響其他專業(yè)作業(yè)。
2.2.3墻柱隔離縫設(shè)置
采用隔離縫隔斷混凝土板與主體結(jié)構(gòu)的連接,并留出混凝土板脹縮空間,避免因主體結(jié)構(gòu)約束和變形約束產(chǎn)生受限型裂縫。隔離縫施工需使用彈性泡沫聚乙烯材料,墻邊及柱邊設(shè)置10~15mm厚隔離板,如圖1所示。
圖1 隔離縫做法示意
2.2.4特殊部位補強
1)施工縫
在施工縫兩側(cè)混凝土板中間位置安裝傳力桿套件,形成荷載傳遞結(jié)構(gòu),使該處混凝土板間可水平自由收縮,并限制混凝土板邊緣垂直收縮,如圖2所示。
圖2 施工縫補強措施
2)附墻柱邊
附墻柱邊無法使切縫釋放混凝土收縮應力,需安裝加強鋼筋網(wǎng)片,以降低陽角區(qū)塑性開裂的風險。加強鋼筋網(wǎng)片采用φ10mm螺紋鋼,長600mm、寬300mm、豎向間距300mm,網(wǎng)片安裝高度為面層以下(20±5)mm,如圖3所示。
圖3 附墻柱邊補強措施
2.2.5鋼筋網(wǎng)片安裝
按照分倉澆筑施工順序安裝鋼筋網(wǎng)片,做到邊澆筑混凝土邊安裝鋼筋網(wǎng)片。網(wǎng)片搭接長度為300mm,面層網(wǎng)片在切縫處斷開。安裝時底部鋼筋網(wǎng)使用35~50mm厚成品水泥墊塊墊起,上部鋼筋網(wǎng)使用支撐鋼筋墊至混凝土面層以下(20±5)mm的位置。
2.2.6混凝土澆筑與找平
須保證混凝土連續(xù)供應,混凝土坍落度滿足要求。施工人員首先對邊角區(qū)混凝土進行初平,然后采用激光整平機整平,以提高地坪表面平整度。當混凝土地坪經(jīng)激光整平后,使用推桿進行2次十字交叉推平,盡可能去除表面浮漿、泌水。
2.2.7非金屬骨料硬化劑施工
1)使用單腳磨平器(附著合金材質(zhì)鐵板)進行混凝土表面第1次提漿作業(yè)。根據(jù)地坪混凝土初凝情況按0.33m2/kg用量均勻撒布粉末耐磨材料。提漿、撒布粉末耐磨材料過程中需確認標高,采用方板刮尺及時找平補正。
2)當混凝土表面凝固至一定硬度,使用雙腳磨平器進行第2次提漿作業(yè)。施工過程中需確認標高,及時找平補正。補正后根據(jù)地坪平整度和泌水情況第2次撒布粉末耐磨材料,用量為0.5m2/kg,保證地坪表面平整、泌水均勻。
3)使用雙腳磨平器(附著塑料板或鐵板)進行混凝土完成面收光施工,調(diào)節(jié)速度和強度,將地坪拋光。
優(yōu)化混凝土配合比,建議混凝土強度為C25以上,坍落度為(140±10)mm。采用級配良好的碎石骨料,粒徑8~31.5mm。水灰比≤0.45,無粉煤灰和影響混凝土質(zhì)量的外加劑,摻加高效減水劑。
對于主通道或大貨車通行區(qū)域,建議提高配筋率,混凝土厚度>10cm的地坪鋼筋網(wǎng)片設(shè)為雙層雙向。優(yōu)化內(nèi)部地坪配筋,建議采用HRB400級以上螺紋鋼筋,間距≤150mm。在附墻柱、角柱、設(shè)備基礎(chǔ)等豎向結(jié)構(gòu)部位增加邊角加強鋼筋,避免面層開裂。在機電暗藏管道部位增加抗裂鋼筋網(wǎng)片。在截水溝附近1m范圍內(nèi)增加抗裂鋼筋網(wǎng)片,設(shè)為雙層雙向。
3.3.1基層處理
清理基層附著顆粒物等,確?;鶎訜o雜物。檢查底板及樓層板表面平整度,及時處理開裂部位。根據(jù)工程特點及施工進度安排,優(yōu)化基層處理方式。
3.3.2分倉優(yōu)化
根據(jù)工程特點及施工進度安排,優(yōu)化施工分倉尺寸,挑選材料運輸通道,其他區(qū)域優(yōu)先施工,運輸通道區(qū)域滯后施工。
3.3.3鋼筋網(wǎng)片固定
采用黏結(jié)式連接時,地坪面層鋼筋網(wǎng)片置于面層底部以上35mm左右處;采用滑動式連接時,地坪面層鋼筋網(wǎng)片置于面層頂部以下50~70mm處。鋼筋網(wǎng)片固定在四周角鋼模板上時,采用焊接方式。鋼筋網(wǎng)片搭接部位、疏排水板搭接部位加密鋼筋。
3.3.4切縫
豎向結(jié)構(gòu)與耐磨地坪連接部位設(shè)置隔離縫,獨立柱四周設(shè)置菱形切縫,切縫深度為面層厚度的1/3,寬度約30mm。
3.3.5施工縫處理
在施工縫部位設(shè)置傳力桿或鎧甲縫,并將施工縫部位地坪面層中的鋼筋網(wǎng)片斷開。
3.3.6混凝土養(yǎng)護
為避免混凝土面層出現(xiàn)龜裂和干縮裂縫,在切縫施工過程中,對混凝土表面進行灑水養(yǎng)護。切縫施工完成后,立即灑水并用塵推將清水推布均勻,然后鋪設(shè)薄膜進行養(yǎng)護。
超大型會展中心地下車庫施工質(zhì)量要求嚴格,非金屬骨料耐磨地坪具有施工簡單、硬度高、抗沖擊、抗?jié)B透、耐腐蝕性強、后期維護費用低等優(yōu)點,可將其作為超大型會展中心地下車庫地坪。為達到美觀耐磨效果,需對地坪裂縫進行控制,為此對傳統(tǒng)耐磨地坪開裂原因進行歸納總結(jié),并以深圳國際會展中心超長、超大面積地下車庫非金屬骨料耐磨地坪施工為例,經(jīng)從原材料、設(shè)計、施工方面采取裂縫控制措施,達到良好的施工效果,可為類似工程提供參考。