大面积钢纤维混凝土地坪施工技术

张振礼

（上海建工二建集团有限公司，上海 200080）

1 工程概况

上海沪工航天军工基地一期项目，项目占地面积132366m2，总建筑面积89690m2。总厂房地坪面积约4.5万m2。竣工前检查表面观感优良。工程投入使用后，暂未发现地坪裂缝。

2 工程重难点

钢纤维混凝土的材料性能良好，抗压强度、弯拉强度、抗拉强度、耐磨性能与普通混凝土相比，均有显著提升。本项目地坪面积较大，大面积的地坪施工极易产生裂缝，后期维修费用高、难度大，如何对地坪施工过程进行把控，提高施工质量，降低裂缝发生的情况，成为一大难题。

3 施工工艺流程

3.1 施工准备

施工前对类似项目抽样调查，对比其专项施工技术措施，与此同时对钢纤维混凝土地坪施工质量进行了一个调查与对比。汇总和分析钢纤维混凝土地坪产生各类质量问题的原因（常见问题情况见表1）。从而方便制定相应的防治预案，减小裂缝对于施工质量的影响。

表1 常见质量问题

3.2 针对常发质量问题的防治

3.2.1 为避免边角等部位出现应力集中，优化相应细部构造

（1）利用4mm厚度的SBS卷材对墙、柱与钢纤维地坪进行隔离，在地坪施工完成后切除高出部分。

（2）柱角、墙角以及设备基础角须布置附加钢筋，留设菱形缝，7d后浇注混凝土。

3.2.2 对厂家提供的原材料进行力学性能试验，以确定最佳切缝时间以及分仓距离

（1）对现场钢纤维混凝土地坪样板进行力学性能测试实验，通过测试得出的数据，对钢纤维混凝土应力应变有了详细的了解。

通过对现场试验数据以及现场的温度情况分析，发现当温度处于15~25℃时，钢纤维混凝土达到收缩极小值的时间为浇注后12h，12h后变为膨胀，膨胀峰值的出现在浇筑之后60h左右，此后混凝土保持收缩状态。混凝土强度达到1.2N/mm2约24～36h，通过数据分析得出结论：浇筑混凝土后的36~48h之间，最多60h内，需要对混凝土进行割缝，如图1、图2所示。

图1 现场应变测试

图2 纵向测点变形

（2）有限元模拟。

通过有限元分析寻求最大切缝距离，由试验数据可知当切缝距离9m时，板内收缩应变小于标准状态下极限收缩324με，应力情况如图3~图5所示（具体数据见表2）。

表2 应力值

图3 8m×8m应力

图5 10m×10m应力

图4 9m×9m应力

通过实验数据选取最优方案：综合考虑选取9m为分缝距离设置本工程采用6m分仓浇筑，故最大分隔缝可为6m×9m。

3.3 施工过程

3.3.1 基层平整、碾压

现场基层分成多次平整、碾压，充分压实，使平整层与基层紧密结合，降低地基沉降概率。

3.3.2 混凝土质量控制

指派专人进驻商混站，定量称重投放钢纤维（如图6所示），并及时做好投料记录。混凝土进场，进行坍落度实验（如图7所示），并将试块送去检测公司进行商品混凝土配合比试块试验。

图6 钢纤维

图7 坍落度实验

3.3.3 钢纤维混凝土浇筑

（1）检查模板。按地坪施工图分仓缝所示位置确定模板。首先按混凝土的铺注厚度确定模板高度，再调整校正水平度，将水平偏差做到最小。

成品分仓缝，起到护边及传力的作用，对于地坪的耐久性有很重要的意义。

（2）柱子周围有较严重的沉降落差，用传统的方式处理柱边会出现隐患，采用成品包柱，隔离浇注（如图8所示），完成对柱子的加强处理。

图8 节点加强

（3）设置隔离缝、基层铺设PE膜。为防止设备基础、外墙与新浇混凝土连接处混凝土发生开裂，在接缝处设置聚丙烯板进行隔离。

钢纤维混凝土浇筑时，加强现场指挥协调，落实岗位责任制；加强细部构造；利用振动器对混凝土进行充分振捣（如图9所示），确保地坪良好无裂缝。

图9 混凝土振捣

（4）混凝土激光整平。采用激光整平机取代传统的手动式整平混凝土，地面标高可达激光级精度，用激光来控制地面的水平度和平整度（如图10所示），做到真正意义上的超平地坪。采用特殊的激光整平和机械撒布金刚砂耐磨骨料，经先进的抹光技术将混凝土加工成高FL值、高密度的地坪，并在表面自然形成3~4mm厚的高强耐磨层，且无须其他的化学类面层材料，达到环保要求。

图10 混凝土激光整平

3.3.4 耐磨地坪施工

（1）整平后的混凝土去除钢纤维露头。

（2）去除浮浆、提浆——使用加装圆盘的机械镘（模板边缘使用木镘）均匀地去除混凝土表面浮浆层及泌水。

（3）撒布材料——耐磨硬化材料，分两次均匀布撒耐磨材料，第一次撒布材料在提浆后，撒布总用量的2/3，使用大刮尺刮平操作，提高平整度。

（4）材料表面颜色变暗后，使用抹光机安装圆盘搓平。墙边柱脚处使用钢抹手工处理，确保所有部位完全压实。

（5）待耐磨材料硬化至一定阶段，检测平整度后，进行第二次材料撒布作业，用大刮尺找平，用双盘的机械镘作业。

（6）机械打磨——经检测平整度后，待耐磨材料吸收一定水分后，选用双盘收光机做与研磨机械镘作业，作业应纵横交错进行。

（7）收光处理——收光机打磨作业中，根据混凝土的硬化情况，进行不少于三次收光作业。收光机的运转速度和铁板角度的变化使混凝土和耐磨硬化剂硬化情况得到调整。

（8）二次钢纤维露头去除，表面抹光处理及局部修补。

（9）硬化到一定程度，进行混凝土抛光，直到表面呈现均匀的满意的光泽。

浇筑完成后严格按照计划控制切缝时间以及分仓。减小应力集中情况，避免产生收缩裂缝，人工切缝如图11所示。

图11 人工切缝

3.3.5 混凝土养护

在打磨施工后，采用喷水湿润养护，在混凝土表面覆盖塑料薄膜，每半个小时湿润养护一次，并且须确保混凝土表面没有起砂、起皮的情况发生，全天候安排人员看护。

7d为覆盖养护的最小周期，而后可以去除薄膜，持续进行湿润养护，养护周期为7d，每天上午和下午分别进行一次，龄期复核要求后才可施加荷载。

3.3.6 成品保护

（1）成品保护目标：由于混凝土地面的特性，必须在施工完毕后加以保护，以免带来难以挽救的质量损失。

（2）成品保护范围：初凝及中凝期间的混凝土作业面。

（3）成品保护措施：①尽量避免交叉施工。以免在混凝土浇筑过程中，发生干扰及踩踏；②设立标牌标语，警示告示。使作业面得到良好的保护，最低48h地面不得上人；③在混凝土浇筑完毕后7d之内，不允许上车；④实行分包责任制，由专人负责专门的区域；⑤混凝土养护期间做好保护工作；⑥发生混凝土损伤及时汇报，及时补救；⑦在地坪浇筑完后5d内我司无条件看管及养护，监管禁止所有施工工作人员在该时间段内上地坪内施工，并在周围做好地坪的围护及警示标志。

3.3.7 密封固化剂施工

混凝土养护14d后，使用密封固化剂。钢纤维混凝土中会存在游离状态的钙离子，混凝土密封固化剂可以与之发生化学反应，在三维空间形成一个网络结构，可以有效封闭混凝土结构，提高机构密实程度，避免由于混凝土表面存在孔隙，而导致灰尘析出。使混凝土地面没有灰尘，紧致密实，强度高，耐磨性能好，如同打磨过的大理石一般，焕发光彩。

混凝土密封固化剂将会渗入混凝土表面，与其间游离氢氧化钙（Ca2+、OH-）发生化学反应，密实并硬化混凝土表面，掐断液态水通道，减少起泡分层等危害的发生，阻止灰尘的产生并抵御油污的侵蚀。

3.3.8 效果检查

地坪工程结束后，对地坪进行检查，整体观感质量较高，如图12所示，工程质量得到了各界的一致认可。

图12 地坪观感质量

4 结语

虽然钢纤维混凝土地坪各项性能指标优越，但是大面积钢纤维混凝土施工要从原材料到施工工艺每一步都精准把控，结合项目实际情况，通过实验与计算分析，选取最佳分仓方案，落实好每一步，使施工质量得以保障。