大面积现浇混凝土超平地面激光整平工艺.docx

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大面积现浇混凝土超平地面激光整平工艺

大面积现浇混凝土超平地面激光整平工艺

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   一、混凝土激光整平机简介及其工作原理

   1、定义：

       1.1激光整平机的定义：

由激光导引的，用于找平、整平混凝土的一种机器设备。

       1.1激光整平的定义：

大面积混凝土地面施工时，采用激光整平机，对新浇筑混凝土进行振捣、整平和控制地面标高的混凝土施工工艺方法。

   2、混凝土激光整平机简介

   混凝土激光整平机的工艺原理是依靠汽油发电机发电，以电力驱动激光测控系统、计算机控制系统和伺服驱动系统利用整平头完成整平工作，详细构造见下图。

图1 混凝土激光整平机构造

图2 整平头构造示意图

图3 激光发射器与接收器

   3、混凝土激光整平机工作原理

      混凝土激光整平机工作原理：

激光发射器产生旋转激光，整平机上自带的激光接收器接受到信号，由激光测控系统进行分析，其偏差会反馈给整平机上灵敏的计算机控制系统，左右电动推杆将调整刮板的高度，保证整平精度（见图4）。

图4 瑞方混凝土激光整平机工作原理图

   摊铺、刮平、振捣、整平地坪砼，主要将砼铺至大于设计要求的标高，对砼进行振捣和找平。

   传统方法是：

用砂浆冲墩、找标高、放线支侧模，自卸汽车运砼、人工初步找平，用平板刮平，振捣器振实砼，然后用特制的双排钢管振动夯实并来回往返整平。

   混凝土激光整平机是用刮板将高出的砼带走并初步刮平，达到设计要求的标高。

液压驱动振动马达产生震动，频率为3900次/分钟，带动整个振动板一起对砼产生振捣作用。

瑞方混凝土激光整平机的施工宽度为3米。

   激光整平机找平不需要拉控制线，也不需要支侧模板来控制地面标高，而由整平机上的激光测控系统实时控制，只要激光发射器不受扰动，无论整平机移动到哪里，都能确保铺筑后的地面整体上的标高不受影响。

二、混凝土激光整平技术及其特点

   1、技术简介

   激光整平技术主要通过激光发射器配合整平机来完成整个混凝土的找平、振捣整平工作。

首先设置固定的激光发射器，发射器发射出的激光束旋转形成一个激光控制平面，使用手持接收杆将地坪标高引导到瑞方混凝土激光整平机的整平头上，整平机上的自动控制系统将根据整平头上的激光接收器感应到的激光信号（以10次/秒的频率）自动对标高进行实时调整，因为激光发射器在设置好之后固定不动，可以保证大面积地面的施工不产生累积误差。

   2、技术特点

    2.1手扶式、双控制模式：

   具备自动控制模式和手动控制模式，操控灵活，单人即可操作；

    2.2两轮独立移动：

   两台伺服马达分别驱动两个轮子，轮子可独立移动，与整平头互不影响，采用手动控制轮子的前进、后退、转向及行进速度，移动非常方便。

    2.3激光发射器独立布置：

   可大面积整体铺筑混凝土并保证地面标高的一致性，标高不受模板控制，不会产生累积误差，大面积分块施工减少的施工缝使地面后期维护费用也大为减少；

    2.4一体整平头：

   激光整平头由刮板、振动器、振动板等部件组成，将找平、整平、振捣，多道作业工序整合到一起，由机器一次性完成，提高工效，节省人工；

    2.5每分钟3500次的高频振动器：

   整平头振动板均匀的高频振捣，使得混凝土地面密实且可避免因形变产生的应力集中而造成地面龟裂。

可减少裂缝，能有效解决地面空鼓、起壳、开裂、不平等问题；

    2.6整平头与机身互不影响（见图5）：

   可在地基高低起伏且地面倾斜的双重变换的情况下，保持施工的水平面（见图5）；

图5 整平头与机身互不影响

   2.8激光测控系统、计算机控制系统自动控制标高：

   地坪顶面设计标高由激光及电脑自动控制，可保证非常高的地面平整度，并可直接在混凝土层上实现精确找平；地面平整度不受施工模板震动影响，中间不用支模，减少人工与材料投入，减少施工程序，加快施工进度；

三、基本施工流程（见图6）

图6 基本施工流程图

   1、准备工作

   1.1在基层处理好后，对激光整平机进行设备调试，根据原始水准点引做固定基准水准点；铺设塑料薄膜，绑扎钢筋网（根据设计需要），支设边模；架设激光发射器，根据原始水准点将地坪标高引入激光整平机。

   1.2输送混凝土

   采用商品砼，用砼车运送至施工现场。

   1.3标高校核

   使用手持接收器对地坪标高进行校核，将标高引入激光整平机，调整好整平机上的基准点（±0.00）。

   2、混凝土铺筑

   在激光整平机整平头有效施工范围内，先用人工将混凝土初平至比地坪标高高1-2㎝（具体高度依混凝土坍落度而定），然后由瑞方混凝土激光整平机一次性完成振捣、压实、整平工作。

   3、抹光收光

   当浇捣后的混凝土达到初凝时，由磨光机进行磨光，然后由人工进行抹光收光。

   4、养护

   混凝土抹光结束后，至少7天内不许在地坪上移动重物，并应保持湿润的养护状态，喷撒养护剂养护（根据设计需要），为了达到良好的养护效果，应把表面覆盖起来，使混凝土与外部隔离，在养护期间，当面层混凝土的强度未达到要求时，严禁上人。

   5、切缝

   切缝应按设计要求，在地坪表面处理结束后进行，即保证在混凝土终凝前进行，切缝的间距、宽度、深度要满足设计和施工规范标准的要求。

   6、其他

   填缝、保护，直至混凝土达到强度后方可使用。

四、施工人员、材料、设备准备。

   1、施工人员 

根据施工特点和进度计划要求，计划每天连续浇筑面积约为1500-2500㎡，测量人员2人，施工人员不少于25人。

以确保达到工程质量和进度要求。

2、施工设备 

1）、配备激光发射器1套和光学水平仪1台，并附其脚架和标尺。

 2）、小型激光整平机1台，单盘磨光机5台，双盘磨光机1台，分割缝切割机1台。

 3）、根据实际情况配备相应数量的圆盘、机用刀片、塑料镘、手工镘、刮尺及其他工具若干。

4）、每日施工完成后，对施工设备进行清洗和检查，确保设备正常运行。

3、材料准备 

超平地面混凝土强度为C30，采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不应小于42.5，不同品种，不同强度等级的水泥严禁混用。

砂子中粗河沙，水灰比≦0.48，梁柱砼塌落度控制在150左右，

板塌落度控制在140±10。

初凝时间控制在3-4小时、终凝时间控制在6-7小时、混凝土中无木片泥块等杂物，；有良好的和易性，表面起浆充足，不含粉煤灰和矿粉，砂石的含泥量≦1%。

采用瑞方混凝土激光整平机进行地坪浇筑施工时需8名工人左右组成班组，以同步完成混凝土的初平、振捣、整平、磨光机磨光、收光等工作。

四、施工过程中质量控制和注意事项

   1、墙（立柱）边放线及找平：

由于墙边激光整平机不能接触，沿墙边（模板）40㎝的范围内需要人工进行整平，所以需要放线，作为人工整平的参照。

   2、沿当天浇筑的范围支设模板（建议采用钢模），预留传力杆孔洞，控制好模板的标高，以免不同仓的接缝处平整度出现较大偏差。

   3、沿墙、设备基础、立柱等周边设置模板或薄片等（厚度、位置根据设计要求而定），留出分隔缝，以免混凝土地面开裂。

   4、激光发射器架设：

   4.1激光发射器应架设在最佳位置，不能有物体挡住光束；

   4.2三脚架的架设要稳、结实，三脚架的螺丝和卡子要拧紧；

   4.3周边不能有较大的振动源；

   4.4合理设置混凝土铺筑方向和整平方向，确定合理的整平机施工行走路线，以避免整平盲区。

   5、送料：

混凝土输送速度应保证一定的量，且送料速度均匀，中间应减少停顿间隔，以防止出现冷接头和影响工程的进度。

每次送到现场的混凝土坍落度和初凝时间必须一致。

混凝土坍落度应控制在14~16㎝，初凝时间应控制在3小时左右。

   六、与传统施工方式对比

   1、采用混凝土激光整平机施工的优势

   1.1施工质量高

   ①平整度误差极小：

   混凝土激光整平机，应用于大面积地坪施工，地面标高容易控制，地面平整度误差极小；因采用激光对点，整块地坪只需1-2个基准点标高，可减少因多个基准点之间所引起的误差；

激光发射器独立布置，地坪标高始终以激光发射器发射出的旋转光束构成的平面为控制，只要激光发射器不受扰动，无论瑞方混凝土激光整平机走到哪里，都能确保摊铺后的地面整体上的标高不受影响，从而使地坪施工中大面积一次性铺筑得以实现，而且能保证整个地坪的水平度和平整度；

   混凝土激光整平机由激光测控系统实时控制标高，找平不需要拉控制线，中间也不需要支侧模板来控制地面标高，从而避免了施工过程中因模板（槽钢）的震动而带来的标高误差，也减少了传统人工分块支模所引起的标高误差。

   ②地面整体性更好：

   混凝土激光整平机，应用于地坪施工，非常容易实现大面积地坪一次性整体铺筑，这种铺筑技术可以根据需要任意划块分块施工，连续作业至整个地坪完工，使地面整体性更好，这是采用传统施工工艺所做不到的。

   传统工艺施工，一天支模，一天浇砼，只能一块一块要跳开施工，局限性很大，不能连续作业，且整体性不好，容易引起施工缝累积误差。

   ③地面更密实均匀：

   在对砼进行整平时，瑞方混凝土激光整平机始终是匀速行驶的施工状态，以每分钟3900次的高频振动器，让整平头振动板产生均匀的高频振捣，使得混凝土地面更密实均匀。

   1.2施工工效高

   混凝土激光整平机，应用于大面积地坪施工，作业功效大大提高，8名工人左右组成施工班组，每小时可完成300㎡的铺筑工作，平均单班可完成3000～5000㎡，特别适合工期要求紧、铺筑面积大、质量要求高的工程项目，本项目一层浇筑面积约18000m2，分5次浇筑完毕，单次浇筑面积3600m2。

      1.3减少资源投入

   ①自动化程度高，劳动强度小，节省模板、槽钢，减少人工投入：

   混凝土激光整平机，是手扶式，单人即可操作，应用于地坪施工，使繁重的体力劳动变为用机械摊铺、振捣、找平、提浆、抹面，使操作人员大幅度减少，同时大大减轻了劳动强度。

   大面积分块一次性铺筑施工的实现，使分块中间不需要支模，在减少支模板、槽钢的同时，也进一步减少了施工工序，加快了施工进度。

     ②地面的后期维护费用大大减少

   瑞方混凝土激光整平机，应用于大面积地坪施工，在减少施工缝的同时，也能有效解决地面空鼓、起壳、开裂、不平等问题，使地坪的后期维护费用大大减少。

   2、经济效益对比

表4 激光技术与传统方法比较

序号

内容

传统工艺

激光整平一次性成型

1

找平

支模板、打点、冲筋

以水平激光为基准面控制地面，从而保证地面水平

2

单块面积

宽度6M面积2000㎡内

3000㎡～5000㎡任意划块施工

3

平整度

较难达到或稍微超过国家规范

超过国家规范

4

工效

1000㎡（之内）/单班

2000～4500㎡/单班

5

施工缝

多

少

6

密实度

不均匀

均匀致密

7

外观

一般

美观

8

班组人数

20名左右

8名左右

9

成本

高

大幅度下降

七、结语

   激光超平地面的应用在三利谱项目采用了良好的效果，目前，我公司承建建筑工程中对地坪施工的要求越来越高，采用激光整平仪进行地坪施工的方法，可满足施工和设计对地坪平整度的要求，为环氧施工提供良好的工作面。

    自从采用激光整平技术进行地坪施工，解决了地坪平整度不理想、新老混凝土之间容易产生裂缝、表面细裂纹、工期慢等一系列问题。

采用新施工方法施工的地坪拥有高平整度.基本避免了裂纹的产生，混凝土强度得到了提高并且很好的缩短了工期，是超平地坪施工较好的一种手段。

由于激光整平仪系列设备对操作人员要求较高。

所以采用该方法进行施工前必须对操作人员进行相关培训。

    超平地坪验收所采用的美国混凝土协会（ACI）和加拿大标准协会（CSA）所制定的FF/FL值标准。

给出了一个形象的地坪表面形状的统计信息。

采用这种标准可以用来评估不同的施工方法对地面水平和平整的影响。

调查地面的高低不平和偏差。

目前工业厂房地坪对于平整度的要求越来越高。

这种标准的引进和应用，对于提高工业地坪的施工质量有着极大的帮助。