中天鋼鐵淮安項目大面積鋼纖維混凝土耐磨地坪施工技術應用研究

馬瑞廷 許加陸　萬文華

摘要：大面積鋼纖維混凝土地坪采用大型激光整平機施工技術，一次成型， 大大提高了施工質量、降低施工成本、提升施工速度。本文結合中天鋼鐵淮安超高強精品鋼簾線一廠項目案例，通過介紹鋼纖維混凝土地坪設計方案、鋼纖維混凝土地坪施工過程，論述了大面積鋼纖維混凝土地坪施工流程及鋼纖維混凝土澆筑、激光整平施工、耐磨骨料施工、切縫及養護等環節的質量控制要點。

關鍵詞：鋼纖維混凝土；設計方案；大面積；激光整平

0 前言

近些年，隨著物流、汽車、醫藥、智能制造等行業的快速發展及工業智能化需求，客戶對地坪的要求越來越高，也越來越重視地坪的設計、施工及地坪材料的選用。這種高要求一方面是因為本身行業對地坪的需求在不斷提高，另外一方面也是基于之前項目的許多失敗的地坪項目案例而做出的改變，同時，也顯示出地坪作為建筑物六面體之一以及作為日常人機操作平臺的重要性。

鋼纖維材料目前在地坪領域逐漸被越來越廣泛應用，其主要用于完全替代或部分替代傳統的鋼筋增強材料，在滿足工業廠房的需求方面相比于傳統鋼筋而言具有較大的優勢。鋼纖維具有更好的裂縫控制作用，能夠有效的減少地坪裂縫問題、有效的保護涂層地面有機類材料的開裂；鋼纖維能夠提高工業地坪混凝土所需要的抗沖擊、抗疲勞、耐久性等性能［1］；鋼纖維的應用極大的便利了激光整平機的使用，對地坪平整度的提升具有重要意義；鋼纖維混凝土地坪施工速度快，相比于傳統的鋼筋混凝土地坪能夠節省30%～50%的工期；鋼纖維混凝土工業地坪具有較好的經濟性，相比于傳統的鋼筋混凝土地坪方案，能夠在成本上有所節省。因此，鋼纖維混凝土工業地坪是最佳的工業地坪解決方案，也越來越被不同行業不同需求的客戶所采用。

本文以中天鋼鐵淮安超高強精品鋼簾線一廠項目為例，從鋼纖維混凝土地坪的設計方案、鋼纖維混凝土的施工質量控制、鋼纖維混凝土地坪的施工過程控制等方面全面介紹了該項目的鋼纖維混凝土工業地坪設計方案和施工過程，從案例角度闡述了鋼纖維混凝土工業地坪的巨大優勢。

1 工程概況

中天鋼鐵150萬噸超高強精品鋼簾線項目，專注于超高強度和特高強度鋼簾線的生產，主導國內外高端產品市場，計劃總投資202億元，占地面積2802畝，總建筑面積142萬平方米，規劃建設6個生產分廠和研發中心等，并于2022年6月開工建設，項目地點位于江蘇省淮安市。

本項目為中天鋼鐵淮安超高強精品鋼簾線一廠項目，包含成品車間和非成品車間兩個單體，總建筑面積約25萬平米，由于質量要求高、工期緊，傳統的鋼筋混凝土地面無法滿足業主要求。因此，地面采用大面積鋼纖維混凝土地坪并由專業鋼纖維廠家進行二次優化設計，地面施工各由兩家專業的地坪施工單位完成，要求采用大型激光整平機+耐磨撒料機技術，地坪平整度要求為3 mm/2 m［2］。

2 鋼纖維混凝土地坪設計方案

2.1 地坪設計方案

該項目地基條件一般，地面表層有3 m左右的素填土，不能作為地坪的持力層，廠區有暗溝（塘）分布，且地基有2 m左右厚的軟弱下臥土層，因此，針對此種地基情況，結合地勘報告的建議，設計方提供了相應的地基處理方案［3］，鋼纖維混凝土地坪由專業廠家進行二次深化設計。具體地坪做法如下（從上到下）：

1）金剛砂抹光硬地面（用量為6 kg/㎡）；

2）200 mm厚C30佳密克絲?鋼纖維混凝土切縫地坪，摻量及型號由專業廠家設計確定；

3）0.20 mm厚塑料薄膜二道；

4）100 mm厚C20素混凝土墊層；

5）300 mm級配碎石（粒徑5-40 mm連續級配）；

6）200 mm厚灰土（3%生石灰）；

7）素土回填分層夯實，（每層高度不超過300）壓實系數0.95。

2.2 該地坪方案技術特點

由于該項目在設計前期對地坪工程進行了通盤考慮，并學習借鑒了先進的地坪設計理念，因此，在地坪實施階段采用了更全面和合理的地坪方案，具體技術特點表現在以下四個方面：

1）鋼纖維專業設計：綜合考慮地坪成本和施工要求，該項目經過專業廠家貝卡爾特深化設計后，最終確定采用Dramix3D 100/60BG型號鋼纖維，鋼纖維長度為60 mm，直徑為0.62 mm，長徑比為100。摻量根據該項目的不同區域的載荷要求確定，地坪為切縫地坪，切縫尺寸要求不大于9 mX9 m，并由專業廠家提供合理的地坪設計分縫圖。

2）柱腳特殊處理避免不均勻沉降：由于該項目地基土層不均勻、廠區內有暗溝（塘）分布、存在軟弱下臥土層，因此，地面存在不均勻沉降風險。為規避地基不均勻沉降給地坪帶來的相關風險，柱腳處均采用金屬框柱套，該金屬框柱套尺寸均大于柱下承臺尺寸。

3）施工縫差異化設計：該項目為生產車間，物流通行區域較多，為避免物流通行區域通行車對地坪施工縫的長期大量破損，對該處施工縫做法進行了差異化設計，物流通道區域及門口施工縫采用金屬鎧裝縫，其他均采用傳力桿形式的施工縫。

4）墊層混凝土激光整平：通常墊層混凝土由總包方按傳統方式施工，導致墊層混凝土平整度不足，施工質量不足。該項目為了保證墊層的施工質量，保證墊層混凝土的平整度，減少地坪混凝土開裂風險，墊層混凝土也由地坪施工方進行激光整平施工作業，大大提升了地坪的施工質量。

3 鋼纖維混凝土地坪施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

混凝土墊層施工→安裝柱腳金屬框柱套→安裝金屬鎧裝縫或施工縫模板→貼擠塑板隔離縫→鋪設板底塑料薄膜→鋼纖維混凝土的生產→混凝土澆筑、激光整平及撒料機金剛砂撒料→機械收光提漿、拋光機整體拋光→地坪切縫→養護和成品保護。

3.2 操作要點

3.2.1 混凝土墊層施工

墊層施工前復核地面標高控制點， 混凝土澆筑采用水泥罐車自卸式澆筑。澆筑混凝土時， 邊澆筑邊用激光整平機整平，由于整平機布料螺旋自帶振搗效果，因此無需再對混凝土進行振搗。邊角位置由于超出激光整平機作業范圍，因此需用長杠刮平， 過程中注意砼鋪設厚度應略高于實際標高，刮平后立即使用長帶型板式振搗器進行振搗， 直到表面出漿為止。

3.2.2 安裝柱腳金屬框柱套

本項目柱腳均采用金屬框柱套（如圖1所示），金屬框柱套的角部應為弧形，避免采購直角形式的金屬框柱套，弧形半徑應不小于180 mm。金屬框柱套的安裝應嚴格遵循廠家安裝要求，安裝方向應為邊部與柱邊平行，各邊與柱邊距離相同。為更好的控制裂縫，金屬框柱套每個角部地坪處應加設八字形附加鋼筋，鋼筋直徑為10 mm，長度不小于1.5 m，間距100 mm，鋼筋位于地坪中上部。

3.2.3 安裝金屬鎧裝縫或施工縫模板

本項目局部區域（通道門口、 AGV 運行區域等）使用金屬鎧裝縫（如圖2所示），其他區域使用傳力桿，因此在施工前期需嚴格按圖施工，避免產生混淆。鎧裝縫按裝必須嚴格按照安裝工藝，且在相鄰倉開始澆筑前要及時將支撐固定鋼筋清除，不允許出現與基礎墊層連接的情況。 其它設置傳力桿的區域，采用的傳力桿的長度不低于600 mm，間距宜為 300 mm，直徑16 mm 的光圓鋼筋。 傳力桿應設置在地坪施工縫1/2板厚處，傳力桿一端應套上 PVC 管或涂上瀝青之類的防粘彈性材料，且在澆筑過程中必須保證傳力桿處于水平位置、垂直于地坪板截面。

3.2.4 貼擠塑板隔離縫

為了使地坪板能夠與墻、柱、設備基礎等構件隔離，使地坪板在水平方向上自由收縮，并不受這些構件的影響，本項目地坪在與這些構件接觸的部位設置隔離縫（如圖3所示）。 隔離材料選用用可壓縮性擠塑板材料，厚度為10 mm，其鋪貼高度略高于地坪標高。隔離材料應貫穿整個地坪板厚并有效密封，以防止漿料侵入地坪與相鄰結構物之間的空隙［4］。

3.2.5 鋪設板底塑料薄膜

薄膜（如圖4所示）的主要用途是減小地坪板與墊層之間的摩擦力，同時也能夠起到減少混凝土漏漿和地坪防潮的作用。本項目采用雙層塑料薄膜，每層厚度不小于0.20 mm。塑料薄膜的鋪設應避免存在褶皺，且在邊緣部位至少保證300 mm的搭接長度，搭接處用塑料膠袋封閉。另外，需要嚴格確保塑料薄膜在施工中不被破壞。

3.2.6 鋼纖維混凝土的生產

與傳統鋼筋混凝土地坪的施工不同，鋼纖維混凝土在攪拌站進行生產，避免了鋼筋綁扎的施工環節，大大縮短施工工期。施工前期應由專業廠家工程師對投料工人進行相關培訓，并在初期投料階段進行監督指導。在投料過程中需嚴格控制投料時間、投料數量，必要情況下需要通過電子秤來稱量散數的鋼纖維，以便精準控制摻量。投料后應收集整理投料袋并標明投料時間，以便核對投料數量。

鋼纖維混凝土通過罐車運送至施工現場，應檢查混凝土塌落度是否滿足施工要求、是否有結團結球情況，并按規范要求進行鋼纖維分散性的檢測，檢測方法采用水洗法，并由相關人員見證監督。

3.2.7 鋼纖維混凝土澆筑、激光整平及撒料機金剛砂撒料

本項目地坪采用激光整平及撒料機撒料施工工藝（如圖5所示），在激光機整平前，應按給定的地坪標高設置激光發射器，并調整好整平機的激光接收器位置。大面積施工前再次檢測地坪標高位置，確定準確無誤再進行大面積施工。在激光整平刮完第一道作業面時，需用手持接收器立桿復測標高，以確保后續整平的標高位置準確；若測量值有與標高有出入，需對激光接收器進行微調。

本項目鋪設鋼纖維混凝土時，采用罐車直卸方式，應按要求設定塌落度，并始終保持坍落度連續性。混凝土在卸料時需比地面標高略高2-3 cm，保證機器在刮平過程中有足量混凝土，否則需人工補料激光整平攤鋪方向始終保持從左至右的順序工作；攤鋪料幅度控制在5米左右，盡量避免輪胎碾壓混凝土；激光找平時，勻速控制整平頭伸縮速度，建議6米臂每次伸縮時間控制在30秒以上，以保證整平精度，及震動板對混凝土充分振搗、密實。

為保證精度，激光整平機每道刮兩遍，并分別在前道與左側保持一定的搭接以提高平整度；采用撒料機機械撒料，避免腳印、分層，并實現更好的平整度；設備夠不到的地方，如局部邊角和柱腳處振搗棒額外振搗，并由人工進行鏝刀整平。混凝土需連續鋪設，不得出現冷接縫。

3.2.8 機械收光提漿、拋光機整體拋光

鋼纖維混凝土地坪的收光拋光與普通混凝土基本類似，在目測地坪表面基本無泌水，或用指壓留下3-5 mm深印記時，即可開始用抹光機盤抹提漿整平，確保表面密實并把骨料壓下去，轉速不可過快，以免把鋼釬維帶出，待混凝土開始凝結時即開始多遍抹光。

收光的時機根據地面硬度情況決定，注意適時調整速度和刀片角度，邊角部位仍需用抹刀收光完成，若有鋼釬維外露應隨手拔出并即刻抹平。最后一道精抹完成后再次上去檢查表面，若仍有個別鋼釬維露頭，應用鉗子小心修剪。

3.2.9 地坪切縫、養護和成品保護

地坪切縫應及時進行，一般應在澆筑后24～48小時內完成，切縫深度為地坪厚度的 1/3，地坪分縫長寬比不能大于1.5，具體分縫設置需嚴格按照分縫圖紙進行施工。

混凝土澆筑完畢要做好養護工作，本項目灑水覆蓋養護，且必須覆蓋到位，避免露白出現地坪色差，濕養護時間宜在7～14天。地坪施工完成后，需達到設計強度方可上荷載，因工期要求需要提前上荷載時，商混站需要預留足夠的抗壓試件，根據不同的齡期跟蹤混凝土抗壓強度值。在地坪完成后一定時間內，需在切縫處填塞泡沫條后進行打膠處理。

3.2.10 地坪驗收

施工完畢后，采用2 m靠尺進行平整度檢測，若平整度大于 5 mm，需要對該區域進行人工打磨。經現場檢驗此次施工平整度均控制在5 mm以內，符合業主對地坪的平整度質量要求［3］。

4 總結

中天鋼鐵淮安超高強精品鋼簾線一廠項目通過采用了鋼纖維混凝土地坪的設計方案及激光整平機+撒料機的施工工藝，大大提升了該項目的施工質量、縮短了工期、節省了成本，有效提升了項目的價值。傳統的鋼筋混凝土工業地坪由于其在地坪施工、平整度控制、裂縫控制、貨架安裝等方面存在著不足，使得鋼纖維混凝土工業地坪解決方案的產生意義重大。鋼纖維混凝土工業地坪是一種非常合理的工業地坪解決方案，有助于解決工業地坪行業一直存在的工程實際問題，鋼纖維混凝土工業地坪的大力推廣應用也有助于實現地坪行業的快速發展。

參考文獻

［1］ JGJ/T 465 －2019， 鋼纖維混凝土結構設計標準［S］.2019

［2］ GB 50209 －2010， 建筑地面工程施工質量驗收規范［S］.2010

［3］ GB 50037 －2013， 建筑地面設計規范［S］．2013

［4］ 林濼. 大面積金剛砂結構地坪激光整平技術應用研究——以東百瑞興佛山三水物流中心為例［J］．福建建筑，2019（11），71-74.

［5］ Technical Report 34 CONCRETE INDUSTRIAL GROUND FLOORS［S］.London，2013，the 4th edition.