激光整平機在廠房地面施工中的應用

王寶成

(甘肅建投建設有限公司，甘肅 蘭州 730050)

在工業廠房施工期間，廠房地坪作為重要的分項工程，其施工質量的好壞對于整個工程的外觀及用戶使用感都會產生直接影響，尤其是在超大面積的廠房地面混凝土一次成型施工中，若是想做到地坪表面不起砂、不空鼓、不開裂、色澤一致、平整光滑的效果，還是需要具備一定施工技巧的。而在廠房地坪混凝土一次成型施工工法經過多年的發展，已經從最早的拉線人工整平澆筑、用槽鋼支模分塊跳倉澆筑、采用鋼絞線技術整平澆筑、采用行走式小型激光整平機澆筑到現階段采用大型激光整平機澆筑，該項施工技術正在朝著智能化的方向發展。

眾邦絲路總部及電線電纜研發生產項目3#廠房及辦公樓工程位于西安市高陵區涇渭路與緯三路交匯處東北部，場地北側為緯二路，場地東側為渭原北路。本工程屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫13.1℃～13.4℃,年極端最高氣溫35℃～41.8℃，極端最低氣溫-16℃～20℃,7月-9月為多雨季節。年平均濕度70%左右。年平均風速1.8m/s，全年盛行東北風。3#廠房總建筑面積53 379.8m2，建筑基底面積49 095.3m2。3#廠房為水泥混凝土樓地面。本樓地面采用激光整平機加人工輔助進行混凝土澆筑。

1 概述

目前，我國社會經濟正處于快速發展的階段，大型工業建筑的建設有了新的變化，其中建筑面積越來越大，對于廠房混凝土地面的平整度、水平度、色澤等方面都提出了新的要求。此時傳統的地面施工工藝方法已經難以滿足當前工程建設速度及質量等方面的要求。本項目在建設期間選用了激光整平機進行廠房地面施工。由于時間緊任務重，對于地面平整度的要求也比較高，若是采用傳統工藝的話不僅施工速度慢，還難以達到控制規范要求。所以，依據本工程的實際特點，項目選擇使用激光整平機來進行地面施工。由于該項技術的引進，既加快了混凝土面層的施工速度，還顯著的提升了工程的施工質量，特別是在混凝土面層的平整度測定上，結果表明符合相關規定的要求。

2 激光整平機工作特點

2.1 找平原理

從激光整平機的找平原理分析來看，其是利用精密的激光技術、閉環控制技術以及高度精密的液壓系統在計算機的自動操控下實現的，可以說這是該項施工工藝區別其他地面施工工藝最為突出的一個特點。

2.2 整平原理

從精密激光整平機的整平原理分析來看，其是依賴液力驅動的整平頭搭配激光系統、電腦控制系統在自動找平的同時完成整平工作的。因為整平頭上配備了一體化設計的刮板、振動器、整平板，其能夠將找平、整平、振搗壓實等工作集于一體，且能夠一次性完成這項任務。

2.3 獨立布置

在地面施工期間，運用激光整平機時，需要將控制地面標高的激光發射器獨立布置，這樣就可以使得地面標高不會受到模板的控制，且不會因此累計誤差。

2.4 自動控制

從激光整平機的應用來看，其對縱向、橫向的坡度都可以實現自動控制，原理也是由激光系統、計算機系統、液壓系統、機械系統統一完成的。尤其是對于排水等方面有著較高要求的復雜形狀的地面還能夠選擇三維異形地面處理系統來實現。

3 激光整平機工作原理

激光整平機的工作原理：激光整平機的整體工作流程是基于精密的激光技術及高度精密液壓系統以及閉環控制技術的應用基礎上，經電腦控制來實現的，也是作為該設備與其它的地坪施工工藝最明顯的一個特點。進行整平工作時一般會憑借液力來驅動整平頭，并且配合激光系統以及電腦控制系統來完成找平；通常在整平頭上會配置有一體化設計刮板、整平板及震動器，會綜合找平、振搗壓實與整平工作為一體，一次性完成所有的工作；電腦系統在控制過程中往往可以以10次/s的速率進行自動化調整標高，而在此同時，對于震動器震動頻率的均衡設計也可以達到3 000次/min。

4 激光整平混凝土和耐磨地坪施工工序

激光整平混凝土和耐磨地坪施工工序施工人員、機械設備、工具、耐磨材料進場→測量標高放線→墻角、立柱周邊粘貼擠塑板→清理地面→基層地面鋪PE膜→支設傳力桿邊模板→架設激光發射器，調試激光整平機→混凝土澆筑→墻根、柱腳邊緣人工振搗整平→大面S22E激光整平機振搗整平→STS-11m撒料機撒布耐磨材料→中凝階段小型抹光機打磨→駕駛抹光機械搓平、抹光→抹光機收光→完工地面涂刷養護劑→切割伸縮縫→拆除邊模板→灑水覆膜養護→成品保護→交接。

4.1 機械設備

準備與項目施工方案相符的機械設備、材料，組織、設備、材料進場。嚴格把關機械設備、材料的質量，避免對地面施工質量產生不利的影響。

4.2 墻邊粘貼

施工之前需要做好清理工作，還需要做好墻邊保護措施，比如在墻邊粘貼擠塑板、墻邊、墻邊柱子貼柱子貼塑料布，以此來做防污染保護。

4.3 鋪設

鋪設0.2mm厚PE防潮膜，防潮膜，接縫處需搭接100mm，并用膠帶粘牢。

4.4 支設傳力桿模板

因為激光整平機對模板的要求比較差，既需要其具備較大的承載力，還需要具備問固定，尤其是頂面平整度、順應度必須符合設計要求。所以，在模板安裝的過程中需要注意以下事項。其一，把鋼模側板對準邊線垂直豎立，用水平尺校正側模板頂水平后，再用斜撐和平撐加固，支設模板時必須要保證其牢固性，避免混凝土澆筑和振搗時發生位移、變形或下沉。這樣也更有利于整齊的邊緣的形成以及分隔縫的形成。其二，需要控制模板頂面的標高在(-2mm)——(+1mm)之間，防止于不同倉接縫的位置出現較大的平整度偏差。其三，模板要支立穩固，需要使用鋼筋美1m加固以此，在空隙處需要使用砂漿堵塞抹平，同時需要加裝傳力桿管套并插入φ20螺紋鋼的傳力桿，將傳力桿調整到統一水平。其四，與混凝土接觸的模板面涂刷脫模劑或機油，在接頭部位也需要使用油毛氈或者膠帶紙對其進行壓縫處理。

4.5 立柱

立柱：墻角位置對角安裝菱形模板或加固鋼筋網片。

4.6 架設激光發射器

架設激光發射器：架設激光發射器的位置布設需要結合當日鋪設澆筑量來進行，且必須保證鋪設于最佳位置。如果沒有辦法在立柱上架設，那么應該將其架設在專用的腳架上面。根據原始水準點引地坪標高到激光整平機。對于激光整平機工作頭高度進行調整，主要是確保激光發射器發射出的信號與激光整平機工作頭的水平度、高度保持一致，以此來達到控制混凝土平整度及高度的效果，經過調整之后的工作頭，兩端的高差不得高于0.5mm。

4.7 混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，需要提前進行灑水處理，使得基層處于濕潤的狀態，且嚴禁出現積水的情況。待混凝土罐車將混凝土運輸到現場之后，需要使用汽車泵進行澆筑。在澆筑期間一定要嚴格掌控好混凝土地坪的鋪注質量，并且應該安排超2-3名混凝土澆筑人員配合鋪注，抹平攤鋪于地面的混凝土，控制堆料比設計標高稍稍高出20mm～30mm左右。另外，靠墻邊處及露頭管線處或者立柱和模板周圍的位置，需要以人工振搗棒或者水平刮尺在距離墻或立柱(模板)邊緣20cm～50cm左右處進行混凝土料的振搗及整平工作。(刮杠與塑料抹子配合使用)

需將每次鋪設于地面的混凝土寬度控制在5m以內，且長度控制應該以模板邊緣處為基準。施工時按照由左及右(沿著短邊方向)、由前及后(沿長邊方向)的順序進行。控制每日澆筑量在1 500m2～2 000m2。按照每日8h工作制計算，則要求的供料速度大致就在45m3～60m3。

4.8 激光整平機整平

激光整平機整平：混凝土鋪筑初平后，用S22E型激光整平機從左至右進行振搗、整平，從前至后，每走一遍應振搗密實，下一遍應與上一遍相交1m，如有需要再用精平大鏝對局部相交部分不平整處進一步修平。

4.9 撒料機撒布耐磨硬化劑骨料

撒料機撒布耐磨硬化劑骨料：采用美國朔馬珞公司最新機械STS-11m耐磨骨料撒料機隨激光整平機整平混凝土后立即進行撒布耐磨硬化劑作業，按照規定的使用要求，一次性撒布不低于5kg的耐磨硬化劑材料，施工方向從左至右、從前往后。大幅提高施工效率及耐磨硬化劑材料覆蓋的均勻程度，避免因人工撒料作業留下的腳印痕跡和撒料不均勻造成的耐磨度不均、起皮、脫殼、色彩發花等弊病。

4.10 機械抹光機打磨

機械抹光機打磨：待混凝土中凝結段，先用436型手扶式抹光機對地面硬化劑進行提漿打磨作業。等到地面硬化劑晾干至一定強度要求之后，然后使用駕駛型雙盤抹光機以縱橫交錯的方式打磨地面。墻邊、柱腳及模板邊緣用機械收邊機或手工塑料抹板處理。目前，抹光機收光工序主要分為粗抹和精抹兩個階段。

粗抹：在混凝土初凝之后，需要進行粗抹操作，使用圓盤收光機對混凝土進行均勻抹光、提漿、壓實等作業，反復進行兩次，并使用6m鋁合金刮尺將其刮抹整平。

精抹：在混凝土終凝之前，需要對混凝土的表面使用雙圓盤拋光機進行拋光，然后使用電動打磨機對其進行磨光處理，以此來保證混凝土的壓實度，從而增強混凝土表面的耐磨性。每次打磨之后需要及時調整刀片的傾斜角，以此來保證摩擦力和地面光澤度。

4.11 機械抹光機收光作業

機械抹光機收光作業：根據地面硬化的程度，卸下抹光機圓盤，之后再開始實施機械鏝刀收光作業，適當對抹光機刀片的運轉速度及角度進行調整，以完成相應的精細化收光施工，一直達到地坪表面沒有任何機械刀片的抹痕即可收手。采用抹光機進行打磨、收光的時候具體的次數和間隔的時間需要結合施工現場的實際溫度或混凝土實時的硬化程度來決定。由于地坪表面的收光時間很大程度上取決于混凝土地面的成型質量，若是地面收光時間偏早說明混凝土表面提漿過多，既會影響地面后期表面的硬度，也會對表面的平整度產生不利的影響；若是地面收光時間延遲說明混凝土表面收光困難，且不容易抹光。因此，施工人員則需要在施工現場采用目測的方式進行檢查，在混凝土表面水分已經完全蒸發，且混凝土表面上人后不會下沉的時候就可以進行收光處理，在混凝土終凝之前完成混凝土收光。

4.12 地坪養護

地坪養護：地坪收光完畢5h～6h內，涂刷一道液體地坪養護劑，有效防止耐磨硬化地坪表面水份的蒸發，增強耐磨硬化地坪的抗磨強度及抗劃傷性。當混凝土澆筑12h之后需要對其進行養護，選擇塑料布、覆蓋、澆水或者噴灑等養護方式來進行養護處理，至少養護7d，以此來確保混凝土內外的溫度低于25℃，并由專人對其進行看護，以此來確保混凝土表面的整潔性。

4.13 拆除邊模板

將邊模板拆除：拆除邊模板時必須注意應該防止地坪邊緣被損壞，將模板輕輕震動，繼而保持模板脫離混凝土表面，切勿猛砸狠敲。拆除后的模板必須立刻將其清理干凈，并且涂刷上脫模劑。如果在模板拆除之后出現了地坪邊緣磨損或者邊緣線不順直的情況，需要使用切割機及時切割處理地面邊緣放線的位置，并將切割部分完全剔除，確保其能夠和相鄰的混凝土地臺于縱向接縫位置處順直，這樣后期切割接茬位置的伸縮縫時就更方便一些。

4.14 伸縮縫切割

切割伸縮縫：待耐磨硬化劑地面施工結束24h以后，為了避免地面發生沉降或者出現收縮裂縫的現象，需要根據設計要求在地面伸縮縫地面上放置垂直線和彈線，利用混凝土切割機來完成地面伸縮縫的切割環節，并且需要控制具體切割的間距在4m～6m之間(通常情況下需要結合廠房立柱之間的間距來確定)。切割時需要保證彈線必須統一，并且使切割縫平整、順直，控制切割深度需超出6cm。最后用吸塵器將切縫時產生的灰漿清除干凈。

4.15 地面撒水

完成以上工序后，需要地面撒水覆膜養護,以確保施工后的平整效果。

4.16 地面成品保護

地面成品保護：成品保護工作處于養護期間的耐磨硬化地坪面，在其周圍搭設簡易防護欄，并且以醒目標志表示，以防人及機械等碰壞耐磨地坪面層。耐磨硬化地坪完工3d～7d后可行人通行，10d～15d后可輕型車輛通行(視溫度確定)，28d后達到最佳強度。在這28d時間段內，嚴防金屬物體直接撞擊到地面，且同時不要在地面上拖移，防止刮出劃痕。

5 結 語

混凝土激光整平機澆筑大面積地坪使地面更密實均勻、地面整體性更好、平整度誤差極小，可達到3mm/3m的平整度；效率高，施工速度快，每小時能完成200m2～600m2的工程量；簡化工序，節省人工；省去支模工序，單班配備6人～10人，可完成3 000m2/d以上工程量。