钢纤维混凝土地坪施工技术

万小华

(湖南工程职业技术学院,湖南长沙 410111)

1 工程概况

某单层厂房位于湖南省长沙市天心区,长约 180m,高12m,柱距 6m,跨度 24m,地坪面积约 4320m2,采用机械洛阳铲钢筋混凝土桩基础,地坪的构造做法从下至上为:1200 mm素土夯实,200mm厚级配卵石,50mm厚细砂,0.3mm厚聚氯乙烯薄膜一层,100mm厚 C10混凝土垫层,150mm厚 C25钢纤维混凝土面层。厂房柱网布置图如图 1所示。

2 工程施工重点、难点分析

2.1 填土层压实

由于有 1.2m厚回填土层,如何确保分层回填后的地坪基层土方压实度满足设计要求,防止出现不均匀沉降。

2.2 钢纤维混凝土混合料的搅拌

由于钢纤维两端带钩,容易在搅拌时结团或分布不均,处理不好会影响工程质量。所以确定合理的施工配合比和搅拌工艺是重要的。

2.3 混凝土面层水平度的控制

图1 厂房柱网布置

地坪面积约4320m2,地坪表面平整度误差要求在2mm内,平整度要求高。

2.4 防止地面裂缝

由于厂房地坪浇筑面积较大,厂房长 180m,跨度 24m,地坪设计分别在长度方向的①、 33两轴墙体内侧和宽度方向的 、 、 轴及 、 两轴墙体内侧留置伸缩缝,施工时混凝土采用分仓浇筑,每隔 4m切割平头缝,形成 6m×4m缩缝。防止地面裂缝,是工程施工中的重中之重。

3 施工操作要点

3.1 操作要点

3.1.1 室内回填土

室内回填土厚度达 1.2m,回填时严格控制填土的含水率,使其保持在最佳含水状态。回填土每 400mm虚铺一层,用 15t压路机碾压 5遍,压路机行驶速度 25～30m/min,轮迹互相搭接 20～300mm。每层碾压结束,用环刀土工试验,确保基土压实度大于 0.92。柱基周围无法碾压的部位,用电动打夯机人工配合夯实。为确保厂房地坪下土体稳定,在厂房边轴线以外 2m范围内均需进行素土回填。

3.1.2 卵石、细砂铺设

地坪回填土后,铺设 200mm厚级配卵石,卵石粒径 5～40mm,拌和均匀铺设后,采用 15t震动压路机碾压密实,并用灌砂法对密实度进行检验,确保压实度大于 0.92。细砂主要为保护防潮层的薄膜而设,因此细砂中不允许有较大的砂砾,以免破坏薄膜。铺设细砂后应在表面喷水湿润,使细砂表面均匀密实。

3.1.3 薄膜铺设

细砂铺设好后,立即铺设薄膜。铺设薄膜时应将薄膜铺设平整,赶跑薄膜下的空气,相邻薄膜要搭接,搭接宽度不小于200mm。

3.1.4 混凝土垫层浇筑

薄膜铺设后即可浇筑混凝土垫层。浇筑时采用混凝土输送泵,其中混凝土泵管的钢管支架下铺设木板用以保护薄膜,施工人员应小心操作,严禁硬物碰撞薄膜。

3.2 钢纤维混凝土面层施工

3.2.1 钢纤维混凝土配合比设计

水泥:采用 P.O32.5级普通硅酸盐水泥;卵石:卵石粒径不宜大于钢纤维长度的 2/3,一般为 5～20mm,含泥量小于1%;砂:宜用中粗砂,细度模数 2.5～3.0,含泥量小于 3%;钢纤维:采用佳密克丝钢纤维,型号 RC65/60BN,长度 60 mm,直径 0.9mm,等级 65,单根钢丝最低抗拉强度 1000N/mm2,掺量 20kg/m3;水:采用可饮用的自来水。根据试验室原材料现场取样,C25钢纤维混凝土配合比为:水泥∶碎石∶黄砂∶水∶钢纤维∶NC-1外加剂 =420∶1022∶760∶210∶ 20∶5.5。

3.2.2 钢纤维混凝土的搅拌

在拌合物中加入的钢纤维应充分分散均匀,才能在混凝土中起到增强作用。如果加入的钢纤维分散不均匀,将使有的部位混凝土缺少钢纤维,有的部位钢纤维过多形成团,这样不仅不能起到增强作用,还会引起局部强度削弱,因此只有保证钢纤维在拌合料中分散均匀,才能获得良好的增强效果。试验表明,影响钢纤维在拌合料中分散均匀性的主要因素为:钢纤维的体积率、长径比、碎石粒径、水灰比、砂率、搅拌机械、投料方法等,其中搅拌机械和投料方法尤为重要。施工时应严格按照试验室设计的配合比下料,采用强制式搅拌机拌合,可先投入砂、石、水泥、钢纤维进行干拌,使钢纤维均匀分散于拌合料中,然后加入水进行湿拌;也可先投入砂、石、水泥、水,在拌和过程中分散加入钢纤维的方法,为了提高分散性,在投放钢纤维时,可用钢纤维分散布料机。由于采用商品混凝土,搅拌时要安排专职试验员长驻搅拌站监督、控制商品混凝土的搅拌质量,确保混凝土配合比符合设计要求,搅拌质量合格。

3.2.3 钢纤维混凝土面层的浇筑

厂房跨度 24m,施工时,按柱跨每 6m分仓浇筑施工,先浇筑的区域采用 14号槽钢作侧模,用充击钻在模板内外二侧每 0.8m交错钻眼,锚入 18钢筋,内侧钢筋顶低于混凝土面 2mm,侧模内外分别用木楔和钢筋加固牢固。支模时用水平仪严格控制槽钢顶标高,在模板支设后用C30细石混凝土将槽钢下面填实,以免混凝土振捣时漏浆,影响混凝土强度。混凝土浇筑时应加强振捣,由于钢纤维会阻碍混凝土的流动,因此钢纤维混凝土的振捣要比普通混凝土的振捣时间长,一般应为普通混凝土的 1.5倍。振捣时采用 5m长的平板振动器,将混凝土振捣密实直至出浆,用 2m长刮尺和木抹子将混凝土表面混凝土浆抹平,误差控制在 3mm以内。

3.2.4 伸缩缝的设置和施工

地坪混凝土按跨度方向每6m宽分仓浇注,在分仓混凝土浇筑 6～8d,并且其强度要达到 12MPa时切割缩缝。切割时沿纵向用切割机每隔 4m切割平头缝,形成 6m×4m缩缝。切割深度 5mm,缝宽 3～5mm,缝内嵌填柔性材料。在厂房长度方向的①、 33轴的墙体内侧和宽度方向的 、 、

轴及 、 轴墙体内侧设置膨胀缝,膨胀缝内填入聚苯乙烯泡沫板,板厚 20mm,防止因温度变化因起混凝土变形受到阻碍。在地坪结束后,外墙下部用弧形塑胶踢板镶贴,刚好将此缝隐蔽,达到美观效果。

4 结束语

钢纤维地坪施工,关键是钢纤维混凝土的配合比设计、搅拌,并控制好地坪表面的平整度和防止开裂。施工中采用槽钢支模,分仓浇筑,确保了表面平整度控制在 3mm之内。通过加强质量控制,确保了钢纤维混凝土的施工质量。

[1]朋改非.土木工程材料[M].武汉:华中科技大学出版社,2007

[2]邓宗才.高性能合成纤维混凝土[M].北京:科学出版社,2002