车库耐磨地坪设计方案(大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术)

【摘要】以西安国际足球中心车库地面施工为背景,对大型车库耐磨地面与结构板一次成形的施工技术进行了研究。通过跳仓法施工,减少了施工缝数量,减小了渗漏隐患;采用在基础筏板施工时,直接在板面均匀撒布金刚砂骨料的地面一次成形施工工艺,加快了施工进度,避免了传统车库地面施工引起的空鼓、龟裂、砂眼等常见质量通病,保证了车库地面成形施工质量。相关技术具有良好的工期效益和经济效益,可供类似工程参考。

【关键词】车库地面;跳仓法;基础防水板;金刚砂;一次成形

0 引言

混凝土楼地面一次性成形施工技术作为建筑领域施工新技术,目前在厂房、超市、仓库等领域均有使用,但在大型车库地面施工中应用极为少见,其施工工艺尚不成熟,需进一步进行完善。而以往的车库金刚砂耐磨地面施工为先施工车库筏板,再进行细石混凝土地面施工,最后在细石混凝土初凝之前施工金刚砂耐磨地面,极易造成龟裂、砂眼、返砂、起皮、开裂、边角成形效果差等一系列质量缺陷。

本工程为保障车库地面施工进度及质量,进一步优化了地下车库地面施工图纸,采取金刚砂耐磨地面与基础防水板一次成形施工技术,克服了传统车库地面施工抗裂控制难、光泽度及平整度差等技术难题,给金刚砂耐磨地面在大型车库的应用带来了一定的参考。

1 工程概况

西安国际足球中心项目地下室建筑面积约87268.4㎡,平面尺寸399.3m×436.8m,基础采用柱下独立基础+防水板的形式,3个月内需要完成整个地下室车库地面的施工。地下室车库地面采用在筏板混凝土表面直接进行金刚砂耐磨地面施工的地面一次性成形施工工艺,不进行找平层施工及切缝处理,依靠筏板自身钢筋多、刚度大、承载力强的特点,减小车库地面裂缝发生的概率,控制车库地面的平整度达到2m靠尺实测平整度为±2mm的效果,提高地面施工完成后整体美观性。

2 主要施工方法2.1 基础筏板施工方法

本工程基坑面积较大,依据该工况,必须进行合理的施工分块划分以减小混凝土浇筑过程中所产生的内外温差,故整个地下室基础防水板施工最终采用“跳仓法”进行,可实现“大块”分为“小块”,从而确保混凝土本身的大部分早期温升收缩变形得以释放。根据本工程原后浇带设计情况,将地下室基础分为77小块,每块长短边均小于40m,现场具体分仓布置如图1所示。

车库耐磨地坪设计方案(大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术)(1)

图1 原伸缩缝设置示意

南区跳仓顺序:9A—18B—25A—26B—27A—28B—29A—30B—39A;封仓顺序:9B—18A—25B—26A—27B—28A—29B—30A—39B。

北区跳仓顺序:24A—23B—22A—21B—20A—19B—10A—1B;封仓顺序:24B—23A—22B—21A—20B—19A—10B—1A。

东区跳仓顺序:31A—32A—33A—34A—35A—36A—37A—38A;封仓顺序:31B—32B—33B—34B—35B—36B—37B—38B。

西区跳仓顺序:2A—11B—3A—12B—4A—13B—5A—14B—6A—15B—7A—16B—8A—17B;封仓顺序:11A—2B—12A—3B—13A—4B—14A—5B—15A—6B—16A—7B—17A—8B。

2.2 地面做法优化

原地面做法,如图2(a)所示。为防水板上厚50mm轻集料混凝土填充层1道,界面剂1道,再浇筑1层厚50mm的C25混凝土。该做法受新旧混凝土黏结性的影响,往往易出现温度裂缝和空鼓,需要进行切缝处理,切缝不及时通常会出现不规则的裂缝。

为提升地面成形质量,经过与设计人员探讨,决定直接在筏板表面进行金刚砂耐磨地面施工,如图2(b)所示,不再进行填充层及细石混凝土地面施工。

车库耐磨地坪设计方案(大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术)(2)

图2 地面做法示意

优化后有2种方案:

方案1是在不改变地面面层标高及筏板厚度的前提下,将筏板标高提升到原做法细石混凝土地面标高,实现在筏板面层上直接进行金刚砂耐磨地面的施工,该做法可以减少土方开挖量,且无需进行找平层及切缝施工。

方案2是在维持原设计筏板面层标高及筏板厚度的前提下,直接进行金刚砂耐磨地面的施工,可提升地下车库室内净高,并无需进行找平层及切缝施工。

作为EPC总承包项目,考虑到项目成本控制,最终项目决定选用方案1。

2.3 施工难点分析

1)车库地面施工工期紧,平整度要求高,地面一次成形时平整度不仅需要考虑浇筑及收面过程,还需严格控制筏板钢筋标高。

2)地面施工完成后,后期还有上部主体结构、机电安装及装饰装修等大量施工工作,给地面的保护带来了极大挑战。

3 金刚砂耐磨地面施工3.1筏板混凝土浇筑3.1.1 钢筋保护层控制及施工准备

筏板混凝土浇筑前对水电预埋管线、防雷接地、设备及人防工程预埋件预埋等隐蔽工程进行标高、位置及数量的核验,同时检查墙柱轴线位置是否正确,确保其满足隐蔽验收要求,避免后期因施工误差剔凿混凝土,影响地面一次成形整体效果。

基础防水板钢筋为双层双向φ18mm@150mm,绑扎时利用钢筋废料每2m范围内设置1个标高控制点控制筏板钢筋标高,将筏板钢筋整体的平整度控制在3mm以内,下层筋垫成品混凝土保护层垫块,上下钢筋网片中间间距1000mm,设置马凳筋支撑,如图3所示。

车库耐磨地坪设计方案(大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术)(3)

图3 防水板钢筋保护层控制

马凳筋高度随防水板厚度变化,从而保证钢筋保护层厚度,并减小后期筏板上直接施工金刚砂耐磨地面的施工难度。钢筋绑扎要满扣绑扎且相邻绑扣为“八”字扣,扣头应向基础内侧弯入。在浇筑筏板混凝土前,需首先在已绑扎好的墙、柱钢筋上弹好50cm标高控制线,完成基层标高的复核及杂物清理,并对基层进行湿润。此外,地面施工时及时掌握天气情况,避开大雨及高温天气,以免收面时因防水板混凝土离析或表面失水造成收面困难。

3.1.2 材料控制

混凝土应由同一预拌混凝土公司供应,对进场混凝土坍落度做到每车必检,使坍落度控制在160mm±20mm之间,以保证原材料满足要求及浇筑的连续性。

3.1.3 浇筑过程控制

混凝土浇筑必须一次性完成,合理控制布料长度,确保抹光能紧跟浇筑进度,振捣时振捣点间距控制在500mm左右,呈梅花形进行,且距离边模不宜小于15mm。混凝土浇筑过程中随时检查混凝土表面标高以及校正边模标高,利用激光仪控制混凝土板面平整度,水准仪检测模板标高,对偏差处用楔木块调整标高,保证模板的顶标高误差小于3mm,模板内外分别用木楔或钢筋加固牢。

混凝土浇筑至规定高度后,用木杠刮平,木抹子搓平,若混凝土表面局部出现泌水过多现象,需及时用海绵块将水除去,待混凝土表面略收干,在初凝前采用平板振动器满拖1遍,确保表面有水泥浆泛出,以使硬化剂材料与混凝土充分结合。

抹面过程中,利用2m靠尺实时控制收面平整度,靠尺的移动必须与前一检查位置至少重叠1m。对墙、柱、边角等抹光机抹不到的部位通过手工进行抹光,最终使得车库表面平整度误差控制在±2mm之内。

3.1.4 施工缝处理

施工缝的位置避开集水井、电梯坑、高低跨等结构变化较大部位,设置在所在板跨的1/4~1/3处。施工缝上口采用方木封口,方木标高要设置精确,从而为精确控制筏板混凝土表面平整度提供参考。

钢筋绑扎时在网片间挂双层快易收口钢丝网拦截混凝土,下个区域浇筑前需提前清除施工缝处水泥浮浆和松动的石子以及软弱的混凝土层,并加以凿毛、清洗处理,在防水板厚度的1/2处设置400mm×10mm中埋式橡胶止水带起防水作用,如图4所示。混凝土浇筑时应避免直接靠近缝边下料,机械振捣前宜向施工缝处逐渐推进,并在距施工缝800~1000mm处停止振捣,但应加强对施工缝接缝的捣实工作。

车库耐磨地坪设计方案(大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术)(4)

图4 防水板施工缝做法

3.1.5 墙根处处理

外墙上部模板支设采用吊模,如图5所示,吊模加固时第1道方木比成活地面标高高50mm,减小墙根处收面难度,提高收面效果。

车库耐磨地坪设计方案(大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术)(5)

图5 外墙模板做法

3.1.6 防火门门框预留处理

在以往地面施工中往往忽略防火门地面以下的预留,造成安装防火门框时需剔凿地面,这无疑会增加防火门安装的难度,并影响地面的整体美观。为避免此类现象发生,在防火门框的安装位置预埋1块与预埋部分尺寸相同的保温板,后期进行门框安装时,只需将保温板剔除,待门框安好后,再采用细石混凝土进行浇筑以及二次饰面施工处理。

3.2 撒布耐磨材料时机控制

耐磨材料撒布过早会使耐磨料沉入混凝土中而失去效果,撒布太晚则会因为混凝土凝固而失去黏结力,因此须严格控制撒布时机。耐磨地面光洁度与布料时间、镘磨方式、镘磨角度等息息相关。

混凝土基本初凝时,浇筑完成4~6h即可开始第1次撒布施工,判别方法是脚踩地面上,混凝土下沉约5mm,撒布量宜控制在5~7kg/㎡。第1次撒布量是全部用量的2/3,同时由于模板边线处水分消失较快,宜优先撒布施工。当地面达到一定硬度后,先用2m靠尺测量平整度,并对不平处进行平整度调整,然后进行第2次撒布,第2次撒布方向应与第1次垂直,撒布量为全部用量的1/3。

每次撒布后应立即抹平、抹光,并重复抹光作业至少2次,抹光机作业时应纵横交错进行,运转速度及镘磨角度需根据混凝土地面硬化情况作出一定的调整,直至表面收光为止。

3.3 补撒耐磨材料并抹光

对表面不均匀处进行补撒,并用木抹子随铺撒随拍实,随后用圆盘式抹光机抹平。抹光机作业后面层仍存在磨纹较凌乱,为消除磨纹,最后采用薄钢抹子对面层进行有序方向的人工压光,抹光完成喷洒专用养护剂,再及时采取养护措施。

3.4 养护措施

为防止其表面水分急剧蒸发,表面抹光完成后2~3h即可进行养护,由专人负责,终凝后养护时间不得短于14d,养护期间禁止上任何重荷载。

1)当平均气温连续5d大于5℃时,采取一层薄膜+土工织物+洒水养护的养护防水进行养护,并根据气温变化及时调整洒水频率。

2)当平均气温连续5d小于5℃或最低气温低于-3℃时,采取薄膜+土工织物+2层棉毡覆盖养护方式。

3.5 成品保护措施

由于耐磨地面施工完毕后,后续还需进行上部主体结构、机电安装及装饰装修等工程施工,在材料倒运和脚手架搭设及拆除过程中可能对金刚砂表面产生不同程度的损坏。为此,当金刚砂地面强度达到1.2MPa后,采用1层带气孔的塑料膜、1层土工织物及1层厚15mm的竹胶板进行保护,竹胶板铺设完成后,方可进行上层排架的搭设及竖向钢筋的绑扎,且固定脚手架等需安装在宽大垫板之上,以减轻对地面的压强,同时避免作业人员直接拖移,刮坏地面。上部结构施工完成后,进行模板及钢管拆除时,需采用人工传递至楼面,禁止从高处抛下。

3.6 二次饰面及固化剂施工

当室内装饰及机电安装收尾后方可拆除地面保护板,再进行金刚砂耐磨地面二次饰面施工。对局部破损区域可先将破损处清理干净,充分浸水润湿后,再用丁苯乳胶和筛除骨料的硬化剂材料加水拌和配制的胶泥腻子修补,最后用丁苯乳胶水乳液涂刷。若局部有较大面积破损,可根据需要画线锯切,凿掉面层和部分基层,清理干净后用水润湿,然后扫素水泥浆、浇筑混凝土。对破损区域修补完成后,及时完成固化剂的施工。

4 抗裂机理及抗裂优势4.1“跳仓法”抗裂的优势

通过跳仓法的应用,取消了二次浇筑,减少了施工缝,能尽量释放混凝土浇筑中的温差,从而减少因温度变化引起的伸缩裂缝,减小了渗漏隐患概率。可将本工程原设计后浇带分割成的大块重新细分为小块,通过单块浇筑面积的减小,进一步方便对板面平整度及裂缝的控制。

4.2 板面裂缝机理及改进后做法抗裂优势

对于混凝土板而言,厚度越小,受力半径的倒数越大,相应产生的混凝土干缩应力亦越大,原设计做法细石混凝土面层厚50mm,改进后防水板厚250~400mm,采取新工艺能进一步减小干缩应力,且承台基础垫层下部设有聚苯板垫层,可有效减小地基反力,从而使新工艺在地面裂缝的控制上更有优势。

而在工程中,除温度引起的收缩裂缝外,常见的混凝土板裂缝主要有3种:

一是混凝土养护不及时发生的失水引起的干缩裂缝,这种裂缝可通过采取合理的养护措施对防水板进行养护,保证混凝土强度增长过程中的水分含量,从而避免裂缝的发生;

二是无配筋引起的裂缝,改进后做法在具有双层双向钢筋的防水板上施工地面,施工时为保证上层钢筋不发生下陷,每1000mm设置有马凳筋,此类裂纹现象的影响可以忽略;

三是混凝土两端受约束引起的斜裂缝,针对此现象,本工程在柱、墙、梁等位置阴阳角处增设斜向45°分布筋,防止此类裂缝的发生。

5 工期与经济效益分析5.1 工期效益

车库地面原地面做法首先需要在地下车库主体结构混凝土浇筑完成28d后,混凝土强度达到设计要求的75%时,方可拆除支撑架体,其次需要待架体拆除完毕,材料清理完成后,方可进行二次结构施工,待二次结构施工完成后方可浇筑地面面层,每个工段二次结构工期需要30d,最后进行细石混凝土地面施工,每段工期需要7d。

原地面做法每个施工段需要工期约为65d。而采取耐磨地面与基础防水板一次成形施工技术后,则无需等待以上各工序完成,极大地缩短施工搭接作业时间,大幅度节省了工期。

5.2经济效益

采用在筏板混凝土表面直接进行金刚砂耐磨地面施工的地面一次性成形施工工艺减少了土方开挖量,且原地面施工做法除现浇钢筋混凝土防水板外单价达91.63元/㎡;而改进后的做法除防水板外单价仅47元/㎡,地面施工成本降低了44.63元/㎡,经济效益显著。

6 结语

本工程通过应用金刚砂耐磨地面与基础防水板一次性成形施工技术对西安国际足球中心地下车库地面施工工艺进行了优化,缩短了整个施工过程中的搭接作业时间,传统地面施工中遇到的平整度差、空鼓、裂缝等难题得到了有效解决,保证了施工进度及施工质量,大幅降低了经济成本,给类似工程的施工提供了一定参考。


本文转自《建筑施工》——大型车库耐磨地面与结构板一次成形技术,作者陈佳伟 刘富等,仅用于学习分享,如涉及侵权,请联系删除!

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