大面积砼地面超平铺摊一次成型激光控制施工工法

'大面积砼地面超平铺摊一次成型激光整平施工工法工法编号：—X—200X完成单位：福建省泷澄建设集团有限公司主要完成人：陈明伟颜顺成陈渊顺黄阿娟陈飞1前言1.0.1大面积厂房混凝土超平地面用传统导轨加整平粱的施工方法不能满足施工进度和质量精度的要求。为此采用精密激光整平机新设备，应用于大面积地面一次施工成型技术，从而解决了地面空鼓、起壳、开裂、不平等问题，达到了超平地坪2mm/3m的质量要求。降低成本且提高工效一倍以上。2特点2.0.1激光整平技术是将所有找平、整平、振捣压实工作集于一身，并一次性完成。2.0.2激光发射器独立布置，地坪施工可以大面积铺注并能保证地面标高的一致性标高不受模板控制，不会产生累积误差，与传统方法相比较，可大大减少地坪的施工缝，使地面的后期维护费用和模板的使用量也大为减少；2.0.3激光整平机对纵向、横向坡度也可以自动控制，同样是由激光系统、电脑系统、液压系统、机械系统统一完成。对排水等要求高的复杂形状的地面，还可选配三维异形地面处理系统来实现。地坪顶面设计标高由激光及电脑自动控制，并实时调整(每秒钟调整10次)确保找平精确，试验证明，激光找平比传统施工方法平整度质量至少提高3-5倍；2.0.4纵横坡度由电脑自动控制液压系统完成，确保地坪坡度的精确控制与实施；2.0.5作业工效大大提高，试验证明，地坪铺注找平每天能完成工作量约为4000m2；采用传统方法，振动梁地坪找平每天完成工作量约为900m2；2.0.6激光整平头由刮板、布料螺旋、振动器、整平梁四部分组成，施工时多道工序(刮尺刮多余混凝土、滚筒滚压、木搓搓平、人工抹平等)整合到一起，由机器一次性完成，提高工效、节省人工；2.0.7振动器的振动频率为3000次／min，可适用于干硬性混凝土、钢纤维混凝土、大骨料混凝土；2.0.8根据设备性能，激光整平机配备磨光机、播撒机、软切机、快速直边机等辅助设备。3适用范围11 3.0.1本工法适用于现代工业厂房、大型商场、仓储、物流及其他大面积水泥混凝土地面等对地面质量如强度、平整度、水平度要求高的工程地坪施工。4工艺原理4.0.1激光整平机的找平原理是：利用精密激光技术、闭环控制技术和高度精密的液压系统，在电脑的自动控制下实现的，这是它有别于其它地坪施工工艺的最突出的特点。4.0.2精密激光整平机的整平原理是，依靠液力驱动的整平头，配合激光系统和电脑控制系统在自动找平的同时完成整平工作。整平头上配备有一体化设计的刮板、振动器和整平板，将所有找平、整平、振捣压实工作集于一身，并一次性完成。电脑控制系统每秒10次实时自动调整标高，均衡设计的振动器振动频率达3000次/分钟。图4.0.1激光整平机主机构成图图4.0.2激光整平机工作示意图5工艺流程和操作要点11 5.1工艺流程5.1.1激光整平工艺流程见图5.1高程输入发射器安装设备调试施工准备激光夯平机找平、整平、铺筑、振捣设置周边模板墙边放线及抄平砼送料铺筑工作用机械镘收光、抛光用机械镘提浆抹光、收光表面洒水养护或喷养护剂养护修饰及养护沥青灌缝用锯缝机切缝制缝切缝、填缝5.1工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备1设备调试：对激光整平机进行设备调试；2发射器安装：架设激光发射器，根据原始水准点引地坪标高到激光整平机，发射器架设在立柱上。具体位置要根据当天铺注量设在最佳位置。若立柱上无法架设，则应架设在专用的三脚架上。3高程输入：根据原始水准点引做2个同定基准水准点；5.2.2铺筑工作1墙边放线及抄平：由于墙边激光整平机不能接触，离墙边200mm的范围内需要人工进行整平，所以需要放线，作为人工整平的参照。同时，一次性设置2～3个施工期间不受干扰的水准基点(地面设计标高，即±0．0)给激光整平机使用，要求相互能良好通视。水准点精度±lmm。2设置周边模板：沿立柱周边设置模板(钢模，位置根据设计要求而定)，以便形成分隔缝。模板顶面标高应控制在+Omm及一2mE内，以免影响接缝处的平整度。3砼送料：混凝土输送速度应保证至少40立方米／小时，且送料速度均匀，中间应尽量减少停顿间隔，以防止出现冷接头。若停顿时间超过1小时，该处宜设置一道施工缝而不能连续施工。理想的情况是，混凝土由搅拌输送车直接送到地台上，以提高卸料速度。如混凝土供料速度能满足40立方米／小时，则10小时铺注量将可达到1600平方米。如只能达到20立方米／小时，则10小时铺注量将只能达到800平方米，这将严重影响施工进度。11 4激光夯平机找平、整平、振捣、压实：①激光整平机找平：采用激光找平方法不需要拉控制线，也不需要传统人工作业来控制地面标高。由电脑实时控制标高，控制频率达到每秒钟10次，即使高速度施工，地面标高也能得到精确控制。一旦初始化完毕，只要激光发射器不受扰动，无论激光整平机移动到哪里，都能够确保铺注后的地面整体上的标高不受影响。由于激光发射器独立布置，地面标高始终以激光发射器发射出的旋转激光束构成的平面为控制面，所以能保证大面积整体铺注的地面水平度和平整度。②激光整平机整平技术：刮板刀：作用是将高出的混凝土料刮走，剩下19．1mm高的料交给螺旋来完成施工。布料螺旋：为单方向旋转的螺旋，自左至右，将混凝土料切割、分布到设计要求的标高。多余的料将被送到螺旋最右边。振动器及整平梁：振动由偏心块产生，频率为3000次／min，带动整个整平梁一起对混凝土产生振捣、压实作用(图4)。整平梁底部的斜坡起类似镘刀的作用，在振动、行进的过程中，该“镘刀”起刮平的作用，这样做完后的混凝土表面光亮而平整(图5)。由于上述各部件为一体化设计，所有动作均由机械控制，故可省去如长刮尺刮平、滚筒滚压、撒水泥浆、木抹子搓打、人工抹平等许多费工费时的施工工序。③振捣、压实：激光整平机由内向外退行铺设混凝土，混凝土浇筑应连续进行浇筑，每仓的周边及柱根、设备基础周边应先用插入式振动棒振捣，大面使用混凝土激光扫平机进行扫平振捣，并多次反复滚压，柱、边角等部位用木抹拍浆。在激光整平机伸缩臂有效范围内(6.1m)，先用人工将混凝土大致摊铺开来，然后由激光整平机一次性完成振捣、压实、整平工作。④为保证混凝土地坪铺注的质量，每组需要安排10～12名工人配合，将摊铺在地面上的混凝土表面扒平，使堆料比设计标高略高(20~30mm左右)。同时，对靠墙边、露头管线及模板周边的部分，安排2名工人将离墙(模板)边20~30cm左右的混凝土料用人工抹平(用2m刮杠配合铁抹子)。负责抹边的工人必须是受过。训练的熟练抹灰工。这些工人必须服从指挥，听从安排，以便保证施工的质量。⑤由于混凝土厚度达到200mm，而且由于设置钢筋网，为保证混凝土振捣密实，本项目需安排振捣棒配合振捣。同时，为保证钢筋网保护层达到设计要求的厚度。⑥手动整平：使用手动式整平器进行再次整平，把浮游物、表面气泡等刮平，可以提高地坪的平整度。11 5.2.3抹光、收光1用机械镘提浆：利用机械进行提浆作业，并用刮尺找平。2用机械镘收光、抛光：根据地坪的硬化情况，利用机械镘刀收光作业。5.2.3修饰及养护1镘光机作业后面层仍存在抹纹较凌乱，为消除抹纹最后采用薄钢抹子对面层进行有序，同向的人工压光，完成修饰工序。2混凝土磨光结束后，至少7d表面不许在混凝土地坪上移动重物；并保持湿润养护状态；为了防止表面污染，使用塑料薄膜等材料，进行保养。把混凝土与外部隔离：在养护期间，当面层混凝土强度未达到1.2mPa，严禁上人。5.2.4切缝、填缝1整体施工方法的分仓技术激光整平机由内向外退行铺设混凝土，混凝土浇筑应连续进行浇筑，每仓的周边及柱根、设备基础周边应先用插入式振动棒振捣，大面使用混凝土激光扫平机进行扫平振捣，并多次反复滚压，柱、边角等部位用木抹拍浆，每仓的间距及地坪施工的循序如图6所示。诱导缝位置第一次浇注砼30mm切除后二次重叠浇注区域第二次浇注砼施工缝位置图5.2.1砼施工缝图5.2.2伸缝及分仓2地面变形缝的设置①地面伸缝间距为20-108m，缝宽20-30mm，具体做法参见图5.2.3图5.2.3伸缝图5.2.4缩缝②混凝土地坪应设置纵横向缩缝：纵向缩缝间距为6m，横向缩缝间距为8、9m，缩缝采用切割做成假缝；假缝宽度为5～20mm，深度为厚度的1／3(图5.2.4)。11 ③耐磨硬化剂地面面层施工完成5～7d后宜开始切割缝，以防不规则龟裂。切割应统一弹线，以确保切割缝整齐顺直。切割缝完成后将缝内杂物清理干净，用除尘器吹干缝内积水，将NP2道路嵌缝胶灌入缝内。5.3劳动力组织表5.3劳动力组织情况表（单位：工日/100㎡）序号(小5号字)工序名称技工人数普工人数1施工准备6102铺筑工作6123抹光、收光3154修饰及养护2105切缝、填缝3156材料与设备6.1材料6.1.1主要材料名称、规格、主要技术指标：见表6.1.1表6.1.1主要材料表6.2.1机械设备主要材料名称规格混凝土C25水泥42.5粗骨料最大粒径不大于25毫米细骨料细度模数2.4-2.7道路嵌缝胶NP2机械名称规格大型精密激光整平机SXP型美国自动平整度检测仪FloorPro modelⅧ水平度检测仪FloorPro modelⅧ磨光机、、播撒机软切机、快速直边机红外线水平仪2台抹光机2台MQ普通圆盘抹光机10台6.2设备6.2.1主要机具见表6.1.27质量要求11 7.1质量控制标准7.1.1施工时，工程质量控制与验收应严格按照国家及有关部门、行业颁布的与本项目有关的各种法律、法规、标准与规范及设计要求：（1）《洁净厂房设计规范》（GB5073-2001）和GBJ73；（2）《洁净室施工及验收规范》JGJ71-90；（3）《建筑设计防火规范》（GBJ1687）2001版；（4）《地面与楼面工程施工及验收规范》GBJ209；（5）JC/T906-2002标准；（6）GB/T9996.4-2001，GB/T50080~1-2002标准；7.1.2质量控制标准见表7.2.1序号内容标准序号内容标准1找平以水平激光为基准平面控制地面平之，从而保证地面水平8开裂少2单块面积可达到100mXIOOm9修补返工不需要3平整度3mm／3m10超平度达到4水平度3mm／lm11无缝无缝5效率3000-4000m2／d12密实度致密均匀6二次找平一次成型13成本节省20元／m⒉7空鼓无14外观美观7.2质量保证措施7.2.1进场原材料必须复试原材料质量是保证工程质量的基本条件。施工前必须按规定取样抽检复查进场材料。水泥选用不低于325号的普通硅酸盐水泥；对存放时间较长且受潮水泥经取样复查合格后再接实验强度配用：地坪用砂的含诧量应为小于3％的中砂，使用时必须过筛，最大粒(25mm：拉径在5mm以下的埴必须小于总用量的40％：施工前的基层必须按隐蔽项目进行验收。7.2.2基础内处理切不可马虎应付正确的作法是：回土前先请除翻基础后残余的杂物，在原状土上夯实，量出基底顶面填土高度控制线，表面夯平拉线捡查；7.2.3垫层处理耍适当如采用炉渣垫层时，其配合比应按l：6进行；采用水泥石灰渣垫层时，宜采用l：l8较好。拌合直均匀控制用水量．11 铺设整平后碾压表面出浆，并用木抹于搓打至碾后的表面不出现松颗粒。当铺设厚度小于50mm时一次做完，厚度大于120mm时应舟两层铺拍完成。7.2.4水泥浆结合层操作程序应正确，在混凝土表面、垫层或基层表面涂刷纯水泥浆结合层，实践应用表明可增强与接触面之间的牢固枯结。如浆配制不适当、除刷过早，停了一段时间再抹表面则会风干成粉，不但起不到固结效果，反而会起到隔离的作用。不正确的作法还有的是在基层洒水再干撒水泥，后用扫帚扫浆。这种作法造成水泥和用水量的失控和随意性，也是造成空鼓的潜在原因。7.2.5水灰比过大，砂浆承灰比过大会降低密实性和耐磨性，压实后砂拉下沉水分上浮，表面强度会进一步降低，操作人员不能撒干水泥暖水．否则其结果是表面层同沉后砂浆层成为两层，形成两张皮现象。在使用后短期内即出现起砂、疏松和起壳空鼓现象，造成村料浪费，影响正常使用。正确的做珐是拌台砂浆严格，水灰比用量严格控制。7.2.6压收光时闻掌握好，地面正确的压收光分三次进行。第一遍在面层施工完成即进行，使用层材料更均匀紧密平整，以表面不出现浮水为准：第二遍压收在水泥初凝后终凝前进行，在表面压抹一遍。使第一遍压后的收缩裂缝闭合：第三遍在表面上人时不出现明显脚印时进行，方法是人员向后倒退压掠，这样将脚印，抹印及一些微小不平压光、压后以看见任何迹痕为宜。地面收压光时应参照当时的气温控制，在环境温度20℃左右时，从第一遍开始至第三嫡完成应在6h以内完成。时间过长的压抹收影响终凝效果，过重反复搓压会出现起砂、掉皮的缺陷。7.2.7养护措施切实得当，在正常环境下抹压第三墒后约4h即可洒水养护．尤其是北方干旱提热的季节，表干相当快，出现干缩开裂速度很快发生，如按潮湿地区的12h后浇水将会出现大量干缩开裂。养护时间应不少于7d，养护期不要过早上凡或堆放物料，有利于水泥在良好环境和湿度条件下的充分水化，不但加快早期强度，而且能促使同基层的结合，提高表面的耐磨性。7.2.8低温下不宜地面施工，进入冬期的季节，此时不直进行地面工程施工，防止寒降工程受冻。抹地面前必须进行保温处理，加温不宣过高，在l0℃以上即可．并采取一定的保湿措施加快水化。7.2.9较大面积地坪必须留量变形结客厅、会议室、集体活动室等面积较大的房间，抹灰或细石混凝土面层厚小于30ram的楼地面，必须设置变形缝．否则收缩变形使地面出现较多不规则裂缝。设置变形缝应从垫层开始。置位置一般沿柱子轴线的纵向和开间的轴线，其间距宣在3—6m之间合适。纵向缝一般应采取平头缝或企缝11 形式，横向缝应采取假缝的构造形式设置。8安全措施8.0.1各类操作人员应按标准要求进行操作，施工机具、现场用电均应符合相应的标准。8.0.2操作时必须穿胶鞋,以免水泥浇脚。晚上收光地面要有足够的照明。不得随便移动临时照明线,不准把衣物等挂在电线上。8.0.3在室内推运输小车时,特别是在过道中拐弯时要注意小车把挤手。人推小车时不准倒退。8.0.4严禁携带引火物进行施工，并相应配备必要的消防器材。9环保措施9.0.1加强对施工机械的维修保养，遇到漏油、漏水的机械必须修好后方可继续参与施工。9.0.2尽量减少施工机械噪声危害，注意对机械的经常性保养，尽量使其噪声降到最低水平，控制作业时间，减少对施工现场附近居民影响。9.0.3严禁将聚苯乙烯硬质泡沫板等施工废料直接焚烧处理。废油及钢边氯丁橡胶止水带等施工废料应进行回收后集中存放，统一处理。9.0.4应采取有效措施减少工程施工中机械拌和、施工车辆运输等产生的扬尘，防止粉尘对环境的污染。9.0.5施工用水应排放连接至允许排放的排水沟道，防止排水污染环境。10效益分析10.0.1施工质量高激光整平机找平地面，可显著提高地面的平整度，对激光整平机和传统方法施工的地面分别检测22点(每5m×4m检测一点)，平整度均值分别为1．3mm和2．1mm。激光整平机等设备整平质量比传统方法提高3倍多。激光整平机等设备的应用，可实现大面积施工，减少大量施工缝，砼坍落度可以减小，砼强度有保证，使地面整体性好，不易出现裂缝。10.0.2施工速度快利用激光整平机等设备施工砼大板，比传统的梁式振动器方法提高工效3倍，节省人工30％，平均每天可完成3000m，特别适合于形状简单，作业面大的砼面层施工。10.0.3减少侧模支拆量11 以2万m砼路面统计，传统方法需支拆5800m侧模板，而采用激光整平机等先进设备，支拆模仅2500m，减少支模量74％以上10.0.4自动化程度高，劳动强度小采用激光整平机等设备使繁重的体力劳动变为用机械摊铺、振捣、找平、提浆、抹面，使操作人员减少30％，同时减轻劳动强度。10.0.5经济效益高应用激光整平机等设备，比传统工艺节省成本2～3元/m2，分缝少，后期维护费用降低，施工容易安全、质量高、投资少、工期省,从而使经济效益明显提高。10.0.2经济效益分析见表10.0.1表10.0.1序号内容传统工艺激光整平工艺序号内容传统工艺激光整平工艺1找平支模板、打点、冲筋以水平激光为基准平面控制地面平之，从而保证地面水平8开裂容易少2单块面积较高术平、最大15mX15m可达到100mXIOOm9修补返工需要不需要3平整度5mm／2m3mm／3m10超平度达不到达到4水平度人工3mm／lm11无缝很难无缝5效率800m2／d3000-4000m2／d12密实度不均匀致密均匀6二次找平需要一次成型13成本高节省20元／m⒉7空鼓有无14外观一般美观11应用实例本工法成功地应用于龙岩烟草工业有限责任公司精品“七匹狼”卷烟专用生产线技术改造项目－联合厂房工程、天津港集装箱堆场地坪、合肥沃尔玛超市地坪等工程，工程质量满足规范和合同要求。现以“七匹狼”卷烟专用生产线技术改造项目－联合厂房工程为实例。11.0.1工程概况龙岩烟草工业有限责任公司精品“七匹狼”卷烟专用生产线技术改造项目位于福建省龙岩市,本工程分为制丝和陪送两个車間,跨度为84m,长度累计近500m,大面积地面使用功能要求即需承载特种设备，同时需要满足机器人的行走条件.车间地面对平整度必须达到2mm/3m。地面设计为：素土夯实，压实系数0.9；500厚碎石灌砂；100mm厚C20混凝土垫层；200mm厚C25混凝土面层，内配￠12@150双层双向钢筋；4-5mm厚环氧树脂砂浆地坪。整个工程设计使用年限为5O年，建筑耐火等级一级。11 11.0.2施工情况龙岩烟草工业有限责任公司精品“七匹狼”卷烟专用生产线技术改造项目－联合厂房工程为省重点工程，工程总建筑面积约81000㎡。该工程既包含大跨度钢筋混凝土框架结构，又有最大净跨为84米的钢架结构，厂房地面46000㎡。该项目引用全套的进口设备，对地面平整度要求很高，既要满足进口设备安装的要求又要满足机器人的行走条件，平整度必须达到2mm/3m，高于国家规范，误差控制严格，施工难度大。确保地面施工质量，关键在于严格控制各施工环节的误差，特别是地面平整度的质量控制是最关键的环节。我们采用激光整平新技术取得了很好效果。11.0.3工程评价龙岩烟草工业有限责任公司精品“七匹狼”卷烟专用生产线技术改造项目－联合厂房工程车间地坪采用的激光精密整平机大面积地坪一次成型技术施工，解决了地面空鼓、起壳、开裂、平整度等问题，实现了超平地坪施工，工程完工后，达到了设计要求，地面平整度达2mm／3m，比我国现行GBJ301-88《建筑工程质量检验评定标准》相应规定的提高2.5倍，且表面无裂缝，光度感好经分析计算，混凝土强度提高30%，缩短工期20%，节约工程造价25%。该项目已经获得２００９年“闽江杯”省优质工程，正积极筹备申报国家优质工程“鲁班奖”。11'