中天钢铁淮安项目大面积钢纤维混凝土耐磨地坪施工技术应用研究

马瑞廷 许加陆　万文华

摘要：大面积钢纤维混凝土地坪采用大型激光整平机施工技术，一次成型， 大大提高了施工质量、降低施工成本、提升施工速度。本文结合中天钢铁淮安超高强精品钢帘线一厂项目案例，通过介绍钢纤维混凝土地坪设计方案、钢纤维混凝土地坪施工过程，论述了大面积钢纤维混凝土地坪施工流程及钢纤维混凝土浇筑、激光整平施工、耐磨骨料施工、切缝及养护等环节的质量控制要点。

关键词：钢纤维混凝土；设计方案；大面积；激光整平

0 前言

近些年，随着物流、汽车、医药、智能制造等行业的快速发展及工业智能化需求，客户对地坪的要求越来越高，也越来越重视地坪的设计、施工及地坪材料的选用。这种高要求一方面是因为本身行业对地坪的需求在不断提高，另外一方面也是基于之前項目的许多失败的地坪项目案例而做出的改变，同时，也显示出地坪作为建筑物六面体之一以及作为日常人机操作平台的重要性。

钢纤维材料目前在地坪领域逐渐被越来越广泛应用，其主要用于完全替代或部分替代传统的钢筋增强材料，在满足工业厂房的需求方面相比于传统钢筋而言具有较大的优势。钢纤维具有更好的裂缝控制作用，能够有效的减少地坪裂缝问题、有效的保护涂层地面有机类材料的开裂；钢纤维能够提高工业地坪混凝土所需要的抗冲击、抗疲劳、耐久性等性能［1］；钢纤维的应用极大的便利了激光整平机的使用，对地坪平整度的提升具有重要意义；钢纤维混凝土地坪施工速度快，相比于传统的钢筋混凝土地坪能够节省30%～50%的工期；钢纤维混凝土工业地坪具有较好的经济性，相比于传统的钢筋混凝土地坪方案，能够在成本上有所节省。因此，钢纤维混凝土工业地坪是最佳的工业地坪解决方案，也越来越被不同行业不同需求的客户所采用。

本文以中天钢铁淮安超高强精品钢帘线一厂项目为例，从钢纤维混凝土地坪的设计方案、钢纤维混凝土的施工质量控制、钢纤维混凝土地坪的施工过程控制等方面全面介绍了该项目的钢纤维混凝土工业地坪设计方案和施工过程，从案例角度阐述了钢纤维混凝土工业地坪的巨大优势。

1 工程概况

中天钢铁150万吨超高强精品钢帘线项目，专注于超高强度和特高强度钢帘线的生产，主导国内外高端产品市场，计划总投资202亿元，占地面积2802亩，总建筑面积142万平方米，规划建设6个生产分厂和研发中心等，并于2022年6月开工建设，项目地点位于江苏省淮安市。

本项目为中天钢铁淮安超高强精品钢帘线一厂项目，包含成品车间和非成品车间两个单体，总建筑面积约25万平米，由于质量要求高、工期紧，传统的钢筋混凝土地面无法满足业主要求。因此，地面采用大面积钢纤维混凝土地坪并由专业钢纤维厂家进行二次优化设计，地面施工各由两家专业的地坪施工单位完成，要求采用大型激光整平机+耐磨撒料机技术，地坪平整度要求为3 mm/2 m［2］。

2 钢纤维混凝土地坪设计方案

2.1 地坪设计方案

该项目地基条件一般，地面表层有3 m左右的素填土，不能作为地坪的持力层，厂区有暗沟（塘）分布，且地基有2 m左右厚的软弱下卧土层，因此，针对此种地基情况，结合地勘报告的建议，设计方提供了相应的地基处理方案［3］，钢纤维混凝土地坪由专业厂家进行二次深化设计。具体地坪做法如下（从上到下）：

1）金刚砂抹光硬地面（用量为6 kg/㎡）；

2）200 mm厚C30佳密克丝?钢纤维混凝土切缝地坪，掺量及型号由专业厂家设计确定；

3）0.20 mm厚塑料薄膜二道；

4）100 mm厚C20素混凝土垫层；

5）300 mm级配碎石（粒径5-40 mm连续级配）；

6）200 mm厚灰土（3%生石灰）；

7）素土回填分层夯实，（每层高度不超过300）压实系数0.95。

2.2 该地坪方案技术特点

由于该项目在设计前期对地坪工程进行了通盘考虑，并学习借鉴了先进的地坪设计理念，因此，在地坪实施阶段采用了更全面和合理的地坪方案，具体技术特点表现在以下四个方面：

1）钢纤维专业设计：综合考虑地坪成本和施工要求，该项目经过专业厂家贝卡尔特深化设计后，最终确定采用Dramix3D 100/60BG型号钢纤维，钢纤维长度为60 mm，直径为0.62 mm，长径比为100。掺量根据该项目的不同区域的载荷要求确定，地坪为切缝地坪，切缝尺寸要求不大于9 mX9 m，并由专业厂家提供合理的地坪设计分缝图。

2）柱脚特殊处理避免不均匀沉降：由于该项目地基土层不均匀、厂区内有暗沟（塘）分布、存在软弱下卧土层，因此，地面存在不均匀沉降风险。为规避地基不均匀沉降给地坪带来的相关风险，柱脚处均采用金属框柱套，该金属框柱套尺寸均大于柱下承台尺寸。

3）施工缝差异化设计：该项目为生产车间，物流通行区域较多，为避免物流通行区域通行车对地坪施工缝的长期大量破损，对该处施工缝做法进行了差异化设计，物流通道区域及门口施工缝采用金属铠装缝，其他均采用传力杆形式的施工缝。

4）垫层混凝土激光整平：通常垫层混凝土由总包方按传统方式施工，导致垫层混凝土平整度不足，施工质量不足。该项目为了保证垫层的施工质量，保证垫层混凝土的平整度，减少地坪混凝土开裂风险，垫层混凝土也由地坪施工方进行激光整平施工作业，大大提升了地坪的施工质量。

3 钢纤维混凝土地坪施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

混凝土垫层施工→安装柱脚金属框柱套→安装金属铠装缝或施工缝模板→贴挤塑板隔离缝→铺设板底塑料薄膜→钢纤维混凝土的生产→混凝土浇筑、激光整平及撒料机金刚砂撒料→机械收光提浆、抛光机整体抛光→地坪切缝→养护和成品保护。

3.2 操作要点

3.2.1 混凝土垫层施工

墊层施工前复核地面标高控制点， 混凝土浇筑采用水泥罐车自卸式浇筑。浇筑混凝土时， 边浇筑边用激光整平机整平，由于整平机布料螺旋自带振捣效果，因此无需再对混凝土进行振捣。边角位置由于超出激光整平机作业范围，因此需用长杠刮平， 过程中注意砼铺设厚度应略高于实际标高，刮平后立即使用长带型板式振捣器进行振捣， 直到表面出浆为止。

3.2.2 安装柱脚金属框柱套

本项目柱脚均采用金属框柱套（如图1所示），金属框柱套的角部应为弧形，避免采购直角形式的金属框柱套，弧形半径应不小于180 mm。金属框柱套的安装应严格遵循厂家安装要求，安装方向应为边部与柱边平行，各边与柱边距离相同。为更好的控制裂缝，金属框柱套每个角部地坪处应加设八字形附加钢筋，钢筋直径为10 mm，长度不小于1.5 m，间距100 mm，钢筋位于地坪中上部。

3.2.3 安装金属铠装缝或施工缝模板

本项目局部区域（通道门口、 AGV 运行区域等）使用金属铠装缝（如图2所示），其他区域使用传力杆，因此在施工前期需严格按图施工，避免产生混淆。铠装缝按装必须严格按照安装工艺，且在相邻仓开始浇筑前要及时将支撑固定钢筋清除，不允许出现与基础垫层连接的情况。 其它设置传力杆的区域，采用的传力杆的长度不低于600 mm，间距宜为 300 mm，直径16 mm 的光圆钢筋。 传力杆应设置在地坪施工缝1/2板厚处，传力杆一端应套上 PVC 管或涂上沥青之类的防粘弹性材料，且在浇筑过程中必须保证传力杆处于水平位置、垂直于地坪板截面。

3.2.4 贴挤塑板隔离缝

为了使地坪板能够与墙、柱、设备基础等构件隔离，使地坪板在水平方向上自由收缩，并不受这些构件的影响，本项目地坪在与这些构件接触的部位设置隔离缝（如图3所示）。 隔离材料选用用可压缩性挤塑板材料，厚度为10 mm，其铺贴高度略高于地坪标高。隔离材料应贯穿整个地坪板厚并有效密封，以防止浆料侵入地坪与相邻结构物之间的空隙［4］。

3.2.5 铺设板底塑料薄膜

薄膜（如图4所示）的主要用途是减小地坪板与垫层之间的摩擦力，同时也能够起到减少混凝土漏浆和地坪防潮的作用。本项目采用双层塑料薄膜，每层厚度不小于0.20 mm。塑料薄膜的铺设应避免存在褶皱，且在边缘部位至少保证300 mm的搭接长度，搭接处用塑料胶袋封闭。另外，需要严格确保塑料薄膜在施工中不被破坏。

3.2.6 钢纤维混凝土的生产

与传统钢筋混凝土地坪的施工不同，钢纤维混凝土在搅拌站进行生产，避免了钢筋绑扎的施工环节，大大缩短施工工期。施工前期应由专业厂家工程师对投料工人进行相关培训，并在初期投料阶段进行监督指导。在投料过程中需严格控制投料时间、投料数量，必要情况下需要通过电子秤来称量散数的钢纤维，以便精准控制掺量。投料后应收集整理投料袋并标明投料时间，以便核对投料数量。

钢纤维混凝土通过罐车运送至施工现场，应检查混凝土塌落度是否满足施工要求、是否有结团结球情况，并按规范要求进行钢纤维分散性的检测，检测方法采用水洗法，并由相关人员见证监督。

3.2.7 钢纤维混凝土浇筑、激光整平及撒料机金刚砂撒料

本项目地坪采用激光整平及撒料机撒料施工工艺（如图5所示），在激光机整平前，应按给定的地坪标高设置激光发射器，并调整好整平机的激光接收器位置。大面积施工前再次检测地坪标高位置，确定准确无误再进行大面积施工。在激光整平刮完第一道作业面时，需用手持接收器立杆复测标高，以确保后续整平的标高位置准确；若测量值有与标高有出入，需对激光接收器进行微调。

本项目铺设钢纤维混凝土时，采用罐车直卸方式，应按要求设定塌落度，并始终保持坍落度连续性。混凝土在卸料时需比地面标高略高2-3 cm，保证机器在刮平过程中有足量混凝土，否则需人工补料激光整平摊铺方向始终保持从左至右的顺序工作；摊铺料幅度控制在5米左右，尽量避免轮胎碾压混凝土；激光找平时，匀速控制整平头伸缩速度，建议6米臂每次伸缩时间控制在30秒以上，以保证整平精度，及震动板对混凝土充分振捣、密实。

为保证精度，激光整平机每道刮两遍，并分别在前道与左侧保持一定的搭接以提高平整度；采用撒料机机械撒料，避免脚印、分层，并实现更好的平整度；设备够不到的地方，如局部边角和柱脚处振捣棒额外振捣，并由人工进行镘刀整平。混凝土需连续铺设，不得出现冷接缝。

3.2.8 机械收光提浆、抛光机整体抛光

钢纤维混凝土地坪的收光抛光与普通混凝土基本类似，在目测地坪表面基本无泌水，或用指压留下3-5 mm深印记时，即可开始用抹光机盘抹提浆整平，确保表面密实并把骨料压下去，转速不可过快，以免把钢钎维带出，待混凝土开始凝结时即开始多遍抹光。

收光的时机根据地面硬度情况决定，注意适时调整速度和刀片角度，边角部位仍需用抹刀收光完成，若有钢钎维外露应随手拔出并即刻抹平。最后一道精抹完成后再次上去检查表面，若仍有个别钢钎维露头，应用钳子小心修剪。

3.2.9 地坪切缝、养护和成品保护

地坪切缝应及时进行，一般应在浇筑后24～48小时内完成，切缝深度为地坪厚度的 1/3，地坪分缝长宽比不能大于1.5，具体分缝设置需严格按照分缝图纸进行施工。

混凝土浇筑完毕要做好养护工作，本项目洒水覆盖养护，且必须覆盖到位，避免露白出现地坪色差，湿养护时间宜在7～14天。地坪施工完成后，需达到设计强度方可上荷载，因工期要求需要提前上荷载时，商混站需要预留足够的抗压试件，根据不同的龄期跟踪混凝土抗压强度值。在地坪完成后一定时间内，需在切缝处填塞泡沫条后进行打胶处理。

3.2.10 地坪验收

施工完毕后，采用2 m靠尺进行平整度检测，若平整度大于 5 mm，需要对该区域进行人工打磨。经现场检验此次施工平整度均控制在5 mm以内，符合业主对地坪的平整度质量要求［3］。

4 总结

中天钢铁淮安超高强精品钢帘线一厂项目通过采用了钢纤维混凝土地坪的设计方案及激光整平机+撒料机的施工工艺，大大提升了该项目的施工质量、缩短了工期、节省了成本，有效提升了项目的价值。传统的钢筋混凝土工业地坪由于其在地坪施工、平整度控制、裂缝控制、货架安装等方面存在着不足，使得钢纤维混凝土工业地坪解决方案的产生意义重大。钢纤维混凝土工业地坪是一种非常合理的工业地坪解决方案，有助于解决工业地坪行业一直存在的工程实际问题，钢纤维混凝土工业地坪的大力推广应用也有助于实现地坪行业的快速发展。

参考文献

［1］ JGJ/T 465 －2019， 钢纤维混凝土结构设计标准［S］.2019

［2］ GB 50209 －2010， 建筑地面工程施工质量验收规范［S］.2010

［3］ GB 50037 －2013， 建筑地面设计规范［S］．2013

［4］ 林泺. 大面积金刚砂结构地坪激光整平技术应用研究——以东百瑞兴佛山三水物流中心为例［J］．福建建筑，2019（11），71-74.

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