地面多维动态控制施技术-以大面积混凝土为例

地面多维动态控制施技术 - 以 大面积混凝土为例

虞飞池

中国建筑第二工程局有限公司华东公司

摘要：大面积地坪浇筑作为钢结构厂房的重要工序，其施工质量要求越来越高，地坪的平整度及外观质量，作为保证地坪施工质量的关键性指标，尤其受到人们的关注。本项目智能立体仓库设备对地面沉降和平整度要求较高。在钢结构厂房工程混凝土地面浇筑施工中，浇筑找平技术已不能符合仓库设备对地坪的要求，对混凝土浇筑施工方法改进以确保地坪质量是当务之急。

关键词：大面积混凝土；多维动态控制；质量问题

地坪的平整度及标高控制是地坪浇筑的重、难点，大面积地坪施工极易出现脱皮、起砂、空鼓开裂等问题，施工质量难以保证，容易产生质量缺陷，造成大面积返工，提高地坪施工质量显得尤为重要。以某医疗基地工程施工为实例，介绍地坪浇筑技术的改进方法在钢结构厂房地坪浇筑施工中的应用。

1工程概况

某应急医疗基地工程，总建筑面积52372.73m2，属于房屋建筑工程，钢结构厂房面积占比大，该工程包括9栋钢结构厂房，每栋厂房平均占地面积为5281.84m2，单次浇筑面积大，难度高。地坪浇筑质量是智能立体化厂房的重中之重，直接影响设备的安装。

2地坪质量问题分析

根据本工程现场实际施工情况反映，按照常规的地面设置标高控制点的浇筑方法施工的地坪质量已经不能满足厂房内设备的要求，分析原因如下。

1. 远离水平塌饼（标高控制点）的外边缘的区域，由于参照不明显，标高不易控制。水平塌饼是浇筑地坪时用来控制建筑标高的水泥块，散状分布。地坪浇筑过程中，可通过水平塌饼上表面做标高参考，两点间保证一个细长的矩形面标高符合要求。各个水泥塌饼结合可保证其中网格中间部分区域需依据旁边由水平塌饼引出的矩形细长面作为二次标高参考面，没有直接的标高参照，误差累积导致平面标高及平整度达不到要求。

（2）水平塌饼所处的点位容易被损坏。水平塌饼顶面是一个小平面，顶面标高控制往往只完成其中心点的测定校准，其倾斜程度未能得到控制。同时，施工过程中，因其体积较小，分布相对密集，地坪浇筑过程中施工人员走动以及施工器械运行容易不经意触碰导致其标高位置发生变动，使该水平塌饼周围的地坪标高与设计标高产生较大差异。特别是触及边缘导致其发生倾斜，以致水平塌饼最高点相对设计标高高出许多，地坪混凝土平整收面过程中设备依据其最高点控制临近地坪标高，造成地坪凸起。

3工艺原理

先根据移交控制点使用水准仪校准好标高，随后使用水准仪在钢柱上放好1m控制线。以钢柱上1m控制线作为动态控制的参照基准，测量激光水平仪射出的水准线与钢柱上1m控制线的距离，根据地坪完成面设计标高与激光水平仪射出水准线距1m控制线距离，计算出大刮尺上标高控制装置位置，并使用激光水平仪对大刮尺进行校准。浇筑混凝土时，通过观察设在大刮尺上的控制装置与水准线的相对位置，使用大刮尺找平直至两线重合，以达到目标状态，即在浇筑过程中能找平同时控制标高。同时，结合传统方法的水平塌饼（标高控制点），在动态控制的过程中经过水平塌饼时进行1次复核，多维控制的提高地坪质量。

4施工方法

4.1施工准备

（1）测量出激光水平仪有效控制范围、精准度，避免因仪器原因影响浇筑质量的情况发生。使用激光水平仪将射出水准线在距离1m的墙上画一点，然后慢慢旋转仪器，观察仪器显示的标线与该点是否存在误差，旋转时激光射线均通过这一点，则表明没有误差，若射线没有全通过该点，则表示存在误差，记录误差值，继续以1m累加扩大测量距离，重复上述步骤，测量出激光水平仪的有效控制范围及精准度。

（2）根据待浇筑地坪区域的面积、激光水平仪的有效控制范围、激光水平仪的目标放置位置以及目标余量将需浇筑区域分割成多个目标浇筑区域，确定激光水平仪放置位置，确保激光水平仪射出的水准线能在目标浇筑区域全覆盖，同时应满足激光水平仪的放置不影响目标区域的浇筑施工作业。

（3）架设水准仪，通过使用建设单位移交的工程测量控制点（a），测量出水准仪距工程测量控制点的高程差（α），然后根据图纸计算出地坪完成面设计标高（b）距目前仪器高度的高程差（β），并将此高程转为1m控制线引至待浇筑地坪区域内的钢柱上，按步骤2划分好的每一个目标浇筑区域的至少1根钢柱上放好1m标高控制线，确保每一片浇筑区域有1m控制线可做参照。1m控制线标高（B）为地坪完成面设计标高（b）上1m位置。

4.2操作流程

（1）校准激光水平仪，确定完成面标高，调节大刮尺标高控制装置。将激光水平仪放置在准备阶段布好的目标浇筑区域放置位置，启动激光水平仪，将射出的水准线射至钢柱上，使用卷尺测量水准线距1m标高控制线距离（h），根据水准线的高度调整标高控制装置上的卡环至地坪完成面以上1m位置（H），随后使用激光水准仪进行转点，将水准线射在目标浇筑区域。

计算式为H=1–h

（2）浇筑混凝土及动态标高控制。对浇筑的混凝土的表面进行找平作业，在找平的同时观察混凝土刮尺上的标高控制装置与激光水平仪射出的水准线的相对位置，直至混凝土刮尺上的标高控制装置与激光水准线重合，两点的重合表明混凝土标高达到目标地坪表面的设计标高位置，即完成该点位混凝土地坪的标高与平整度控制。重复上述过程，直至该目标地坪区域浇筑完成。此技术能实现在浇筑混凝土时的全过程动态控制，由传统的点与点之间的“线控”转换为全方面的“面控”，使地坪浇筑质量不再受标高控制点位布置位置、距离及质量的影响。避免了因点位被破坏和远离标高控制点的外边缘的区域由于参照不明显，标高不易控制的情况发生，能有效提高地坪完成面质量。

（3）多维控制。在浇筑混凝土地坪的找平过程中经过标高控制点（水平塌饼）位置时，观察激光水平仪射出的水准线与大刮尺上标高控制装置重合处的找平完成面是否与水平塌饼顶为同一高度，对动态控制技术进行一次复核，实现对地坪混凝土浇筑的多维控制，双重保障确保地坪浇筑标高、平整度的精准度。

5工艺优点

1. 施工工艺简单，仅使用激光水平仪平行放射的原理可将对混凝土标高、平整度的控制由传统的“点控”转变为“面控”。

2. 实现了地坪浇筑过程中的全过程动态控制，在混凝土的浇筑过程中能通过随时观察水准线与标高控制装置的相对位置，做到随时找平，随时控制，有利于提高混凝土地坪的施工质量。

3. 多维控制，浇筑地坪混凝土时采用激光水平仪实现全过程的动态控制，当经过垫层上提前布置好的水平塌饼时对动态控制技术进行一次复核、多维控制，确保地坪施工质量，提高地坪合格率。

6结束语

以上研究了大面积混凝土地面多维动态控制施工技术，该技术利用现场已固定好的钢结构柱作为参照基准，确定混凝土表面的设计标高位置，利用钢结构柱不会移动和摆动、混凝土浇筑找平过程中不受干扰和参照精度高的特点，使用激光水平仪，通过观察激光水平仪射出的水准线与混凝土大刮尺上的标高控制装置之间的相对位置，确定混凝土大刮尺与水准线之间的相对位置关系达到目标状态时，通过使用混凝土刮尺对混凝土表面进行找平，实现混凝土浇筑的全过程动态控制，同时结合传统的水平塌饼进行一次复核，多维控制确保地坪浇筑的施工质量。本施工技术可为钢结构厂房地坪浇筑提供经验及参考依据，值得推广。

参考文献：

1. 熊杰.浅析回填基础大面积混凝土地坪施工技术[J].建筑,2021(23):72-73.

2. 荣建.地基变形诱发大面积混凝土结构断裂损伤的数值模拟研究[J].建筑施工,2021,43(11):2428-2432.

3. 李静.市政路桥工程中大体积混凝土施工要点与质量控制策略[J].住宅与房地产,2021(22):202-203.