大面積廠房地坪建造技術(shù)集成研究

熊 鵬 肖 偉 全家平 劉 政 雷佳瑋

在大面積廠房施工作業(yè)中，對地坪建造質(zhì)量提出了更高的要求。為確保廠房地坪建造環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量，且盡可能不受外界環(huán)境因素的影響，需綜合考慮施工場地存在的復(fù)雜因素，并使用先進技術(shù)消除復(fù)雜因素帶來的負(fù)面影響，以此提升施工的可行性，確保符合預(yù)期工程項目要求。

1 項目概況

魯?shù)榭h2022 年茨院商旅物流園等專債項目位于云南省昭通市魯?shù)榭h茨院回族鄉(xiāng)，為10 棟鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)廠房、4 棟混凝土框架結(jié)構(gòu)研發(fā)樓，單棟廠房占地面積1600 ～2800 m2，項目用地5.47 萬m2。在該項目的施工作業(yè)中，面向大面積廠房的地坪建造施工是其重點施工環(huán)節(jié)。但對施工場地進行前期勘查作業(yè)后發(fā)現(xiàn)，項目場地原地貌為魚塘、農(nóng)田，基礎(chǔ)施工階段存在0.5 ～3 m 厚的淤泥質(zhì)土。同時，白云巖持力層剖面的連續(xù)高差大，在相鄰鉆孔15.85 m 范圍內(nèi)最大的持力層高差為18.8 m，最高高程為-9.7 m，最低高程為-28.5 m。上述因素對地坪施工建造均存在不利影響。本項目施工主要分為3 個步驟：第1，對原地貌下的淤泥質(zhì)土進行處理；第2，對大高差持力層條件下的樁基施工技術(shù)進行優(yōu)選和作業(yè)；第3，對大面積地坪進行施工建造。

2 施工區(qū)域的前處理工作

2.1 控制施工精度

為確保地坪施工的精度，采用水準(zhǔn)儀進行精度控制。首先，檢查水準(zhǔn)儀的檢定記錄，確保設(shè)備精準(zhǔn)度符合要求。然后，引測施工場地的標(biāo)高控制點，將其對應(yīng)到生產(chǎn)車間地坪所在的墻體和框架柱的位置，使控制點的標(biāo)高與地坪標(biāo)高之間的距離為0.5 m。完成以上步驟后，測量人員對標(biāo)高值進行復(fù)核，確保兩次測量結(jié)果的差值小于1 mm。待確認(rèn)精度符合要求后，記錄引測點的標(biāo)高值，為后續(xù)的施工工作提供參考。

2.2 應(yīng)用“拋石擠淤”法對場地進行處理

考慮到該施工場地的淤泥質(zhì)土較厚，且面積較大，難以實現(xiàn)完全換填土作業(yè)。技術(shù)部門經(jīng)研究后決定，首先進行試夯操作，分別采用3 種重量分別為5 t、8 t 和10 t 的重錘進行強夯實驗。實驗結(jié)果表明，所對應(yīng)的沉降量基本在第12擊后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)[1-2]。

試夯操作完成后，采用反鏟挖掘機將石料拋投到施工區(qū)域的淤泥質(zhì)土中。“拋石擠淤”法具體操作方法如下：第1，用粒徑在200 ～300 mm 的石料進行拋投，石料全部投入淤泥土表面后，控制重型機械設(shè)備以3 km/h 的速度均勻碾壓混凝土表面，確保所有石料全部沉入淤泥土層中。第2，使用粒徑為80 ～150 mm 的石料，仍按照上述施工步驟進行拋投和碾壓處理。在處理完成后發(fā)現(xiàn)，填方料未出現(xiàn)明顯沉降，因此可不進行后續(xù)施工作業(yè)。

2.3 大高差持力層下的樁基施工

為解決該施工區(qū)域持力層頂板高差較大的問題，本次采用提高高程偏低區(qū)域有效樁長、降低各區(qū)域樁長差異的方式進行施工作業(yè)，樁基選用預(yù)應(yīng)力高強度混凝土（Prestressed Highintensity Concrete，PHC）樁基[3-4]。確定上述施工作業(yè)模式之后，進行試樁作業(yè)，通過試樁后，確定高程偏高區(qū)域各樁基豎向承載力特征值為900 kN，高程偏低區(qū)域各樁基豎向承載力特征值為1200 kN。

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)驗及相關(guān)參考文獻(xiàn)，確定樁基布置方案如下：布置樁基過程中，每個排架對應(yīng)的3 根鉆孔灌注樁中，采用1 根Φ1600 mm和2 根Φ1400 mm 的 灌 注 樁，且 長度較長的灌注樁居于排架首位。上述參數(shù)確認(rèn)無誤后，將排架打入持力層中。其中，Φ1600 mm 鉆孔灌注樁樁尖進入持力層的深度不小于10.4 m，Φ1400 mm 鉆孔灌注樁進入持力層的深度不小于7 m。

樁基作業(yè)完成后，測試加固后的壓實度，本次壓實度共測試144 個點，在地面下10 ～20 cm 取樣。檢測結(jié)果顯示，場地壓實度平均值達(dá)到0.96，最低值為0.94，最高值為0.98，符合預(yù)期要求，可進行后續(xù)地坪施工建造。

3 地坪施工建造技術(shù)流程要點

3.1 樣板施工

為確保地坪施工質(zhì)量，施工單位預(yù)先進行樣板施工，以收集關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)。具體按照以下4 個步驟開展：第1，使用C40 級別的商品混凝土均勻澆筑樣板施工平面；第2，混凝土初凝階段結(jié)束后，操作圓盤抹光機入場，對樣板施工面做提漿處理，并在該步驟結(jié)束后均勻撒布金剛砂；第3，操作機械葉片入場，將施工表層的棱角全部做磨平處理；第4，待混凝土強度達(dá)到設(shè)計值的80%后，對其進行1.5 h 的抹壓處理，以完成樣板施工。

3.2 鋼筋及模板安裝

待樣板施工順利完成且收集相關(guān)數(shù)據(jù)后，施工單位開始進行鋼筋與模板的安裝作業(yè)。結(jié)合施工場地的特點及既有類似項目中總結(jié)的經(jīng)驗，確定地坪鋼筋和馬凳筋為安裝所用構(gòu)件類型，并遵循設(shè)計圖紙中提出的尺寸要求對2 種構(gòu)件進行選型。選型完成后，按照施工圖紙中鋼筋結(jié)構(gòu)的布局，使用鐵絲將地坪鋼筋構(gòu)件綁扎為雙層網(wǎng)格形狀，再在雙層網(wǎng)格之間的孔隙中安裝馬凳筋，并確保每個馬凳筋之間的距離均保持在約1 m。

當(dāng)鋼筋安裝完成且通過誤差檢測后，模板安裝環(huán)節(jié)繼續(xù)進行。在模板頂部增設(shè)角鋼材料，并將角鋼與模板焊接牢靠，最終完成模板施工作業(yè)[5-6]。

3.3 地坪混凝土澆筑

為確保地坪混凝土澆筑環(huán)節(jié)以最快的速度完成，經(jīng)過技術(shù)人員綜合研判后，確定本次澆筑模式采用跳倉法，并確定C40 等級為混凝土的準(zhǔn)用型號。材料類型及用量如表1 所示。

表1 材料類型及用量

按照上述比例現(xiàn)場配制混凝土后即進行澆筑作業(yè)。在本次跳倉施工環(huán)節(jié)中，將整個施工區(qū)域分為6 個區(qū)塊，分別編號為A ～F（見圖1）。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮速度、安全系數(shù)和環(huán)保系數(shù)等因素的影響，由此確定各個區(qū)塊的施工順序為D→C→A→F→B→E。

圖1 跳倉施工區(qū)塊示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

基于“跳倉法”的順序，在每個區(qū)塊的2 端各布置一臺混凝土泵車，控制兩臺設(shè)備同步運行。具體澆筑過程中，混凝土梁結(jié)構(gòu)的澆筑部分具有相對更高的優(yōu)先級。另外，施工單位應(yīng)采取以下5 個措施進行質(zhì)量控制：第1，嚴(yán)格控制混凝土振搗時間，初振和復(fù)振時間分別控制在40 s 和15 s左右，以避免振搗時間過長而出現(xiàn)離析問題；第2，使用振搗器時，間距控制在40 cm；第3，確?；炷寥肽r布料均勻，且傾落高度不超過2 m，同時控制混凝土入模溫度在30 ℃以下；第4，待混凝土澆筑高度與預(yù)定標(biāo)高相平齊時，立刻停止泵車運行，并在初凝和終凝兩階段分別進行2 次混凝土抹平壓實處理；第5，抹平壓實處理完成后，使用塑料薄膜全面覆蓋混凝土澆筑面。

3.4 混凝土整平

混凝土整平環(huán)節(jié)主要在澆筑后初凝階段進行，為提高施工效率，直接采用激光整平機進行處理。為確保激光整平機能夠按照預(yù)定計劃運行，通過以下4 個步驟展開整平作業(yè)：第1，將激光整平機放置在作業(yè)目標(biāo)線路的起點部位，同時在框架結(jié)構(gòu)主軸線部位的3 個四等分點處布置激光發(fā)射測點，以測量與控制標(biāo)高；第2，將水準(zhǔn)標(biāo)尺放置于混凝土作業(yè)面上，而后緩慢移動整平機設(shè)備的激光接收器元件，并觀察其反應(yīng)，當(dāng)其持續(xù)蜂鳴并出現(xiàn)指示燈頻閃后，固定該激光接收器；第3，將攤鋪料運輸至施工面附近并卸載，而后使用攤鋪設(shè)備進行攤鋪；第4，使用找平設(shè)備控制堆料的平整度，以完成施工的全部步驟。

3.5 骨料施工及養(yǎng)護

結(jié)合實際需要，骨料施工分如下為2 個步驟：第1，當(dāng)混凝土澆筑完成達(dá)5 h 后，使用攤鋪設(shè)備，將現(xiàn)場已準(zhǔn)備的2/3 骨料均勻撒布，然后分別使用激光整平設(shè)備與圓盤抹光設(shè)備進行處理。完成第1 次撒布后，采用機械和人工相結(jié)合的方法對混凝土進行抹壓、抹平和提漿。在抹光機的操作中，從地坪的一個角落開始，沿著與金剛砂骨料耐磨材料撒布的垂直方向移動機具進行抹壓，然后再沿著撒料的方向盤抹1 次。確保操作過程中壓實均勻，沒有任何遺漏，并且將平整度控制在3 mm/2 m 以下。同時，在同一位置的提漿時間既不過長又不過短，以達(dá)到表面略微泛漿液的效果。另外，人工抹壓則專門負(fù)責(zé)處理混凝土邊緣處的墻壁、柱子、門、模板等部位，以確保邊角處的耐磨面層能夠壓實抹平，并與整個地面的平整度保持一致，提高地坪的耐久性和美觀度。進行第2 次撒布前，先用鋁合金刮尺或靠尺測量第1 次撒布抹壓后的地坪平整度并調(diào)整不平處，而后正式進行施工。第2，在骨料打磨完成1.5 h 后，使用剩余的1/3 骨料進一步進行施工作業(yè)。在該環(huán)節(jié)的施工作業(yè)中，控制撒布路徑與第一環(huán)節(jié)的撒布路徑線路正交，不借助外力進行自由拋灑。在此基礎(chǔ)上，再使用鋼抹子處理地坪。當(dāng)鋼抹子收光處理環(huán)節(jié)結(jié)束5 h 后，向地坪噴灑養(yǎng)護劑，劑量為0.2 L/m2。

完成第2 次骨料撒布后，立即進行抹平和壓光工作。在地坪耐磨面層材料硬化至指壓稍有下陷時，根據(jù)混凝土的硬化情況調(diào)整磨光機的轉(zhuǎn)速和角度。對于邊角處，仍進行手工處理，以確保平整度控制在2 mm/2 m 以下。

3.6 液態(tài)固化劑施工

待地坪養(yǎng)護日期到第20 d 時，即進行液態(tài)固化劑施工。施工環(huán)節(jié)主要分為以下4 個步驟：第1，分別使用高壓水槍和研磨機，對引起地坪表面凸起的雜物和地坪混凝土材料等進行清洗和削平處理，上述步驟完成后，使用鼓風(fēng)機對地坪表面進行吹熱風(fēng)處理，確保地坪表面的殘余水分全部蒸發(fā)；第2，確定地坪平整干燥后，使用機械涂刷設(shè)備將液態(tài)固化劑均勻涂刷在地坪表面；第3，涂刷完成后重新調(diào)用高壓水槍和研磨機設(shè)備進行處理，并在處理完成后做進一步檢查，對個別盲點部位進行人工打磨；第4，打磨完成后對現(xiàn)場進行除塵作業(yè)。

上述步驟全部完成后，按照同樣的施工流程，重復(fù)進行第2 次液態(tài)固化劑施工作業(yè)，至此液態(tài)固化劑施工作業(yè)全部完成。

3.7 養(yǎng)護與模板拆除環(huán)節(jié)

液態(tài)固化劑施工作業(yè)完成后進入地坪養(yǎng)護環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中，采用覆膜和不定期灑水相配合的方法進行養(yǎng)護，覆膜材料選用毛氈。養(yǎng)護完成后，拆除角鋼。在該步驟中，為避免拆除角鋼產(chǎn)生的振動對混凝土層帶來不利影響，施工人員布置12 mm 的多層板覆蓋混凝土保護層，以吸收沖擊作用。

3.8 薄弱區(qū)域的加強措施

為進一步提高施工質(zhì)量，需根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置沉降縫和伸縮縫。

在伸縮縫的設(shè)計環(huán)節(jié)中，其在耐磨地面施工完成24 h 后進行。根據(jù)要求控制切縫寬度為5 mm，并保證切縫深度為板厚的1/3。切縫采用菱形布局，同時考慮性能和美觀度。完成切割后，使用高壓水槍沖洗伸縮縫以清理雜物。然后在伸縮縫的兩側(cè)粘貼寬膠帶，并將聚氨酯材料均勻地灌入縫中。為確保平面的均勻性，控制聚氨酯材料低于金剛砂面層2 mm。此外，在施工完成后的4 h 內(nèi)，對伸縮縫區(qū)域進行加強處理，使用防水卷材進行防水操作。

考慮到混凝土各類邊界應(yīng)力偏高且集中的問題，針對上述部位增設(shè)輻射筋，在柱腳、墻邊和設(shè)備基礎(chǔ)邊等處均增設(shè)鋼筋加強處理，具體如圖2、圖3 所示。

圖2 角部加強（來源：網(wǎng)絡(luò)）

圖3 柱腳加強（來源：網(wǎng)絡(luò)）

4 結(jié)語

針對特殊條件下工業(yè)廠房地坪施工作業(yè)的實際情況，本文探討了該廠房整體耐磨地坪施工作業(yè)的各項技術(shù)流程。在最終驗收環(huán)節(jié)中通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進行評估后發(fā)現(xiàn)，本次施工作業(yè)的效率和質(zhì)量都處于同行業(yè)較優(yōu)水平，能為今后開展類似工作提供借鑒。