激光整平机在厂房地面施工中的应用

王宝成

(甘肃建投建设有限公司，甘肃 兰州 730050)

在工业厂房施工期间，厂房地坪作为重要的分项工程，其施工质量的好坏对于整个工程的外观及用户使用感都会产生直接影响，尤其是在超大面积的厂房地面混凝土一次成型施工中，若是想做到地坪表面不起砂、不空鼓、不开裂、色泽一致、平整光滑的效果，还是需要具备一定施工技巧的。而在厂房地坪混凝土一次成型施工工法经过多年的发展，已经从最早的拉线人工整平浇筑、用槽钢支模分块跳仓浇筑、采用钢绞线技术整平浇筑、采用行走式小型激光整平机浇筑到现阶段采用大型激光整平机浇筑，该项施工技术正在朝着智能化的方向发展。

众邦丝路总部及电线电缆研发生产项目3#厂房及办公楼工程位于西安市高陵区泾渭路与纬三路交汇处东北部，场地北侧为纬二路，场地东侧为渭原北路。本工程属暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温13.1℃～13.4℃,年极端最高气温35℃～41.8℃，极端最低气温-16℃～20℃,7月-9月为多雨季节。年平均湿度70%左右。年平均风速1.8m/s，全年盛行东北风。3#厂房总建筑面积53 379.8m2，建筑基底面积49 095.3m2。3#厂房为水泥混凝土楼地面。本楼地面采用激光整平机加人工辅助进行混凝土浇筑。

1 概述

目前，我国社会经济正处于快速发展的阶段，大型工业建筑的建设有了新的变化，其中建筑面积越来越大，对于厂房混凝土地面的平整度、水平度、色泽等方面都提出了新的要求。此时传统的地面施工工艺方法已经难以满足当前工程建设速度及质量等方面的要求。本项目在建设期间选用了激光整平机进行厂房地面施工。由于时间紧任务重，对于地面平整度的要求也比较高，若是采用传统工艺的话不仅施工速度慢，还难以达到控制规范要求。所以，依据本工程的实际特点，项目选择使用激光整平机来进行地面施工。由于该项技术的引进，既加快了混凝土面层的施工速度，还显著的提升了工程的施工质量，特别是在混凝土面层的平整度测定上，结果表明符合相关规定的要求。

2 激光整平机工作特点

2.1 找平原理

从激光整平机的找平原理分析来看，其是利用精密的激光技术、闭环控制技术以及高度精密的液压系统在计算机的自动操控下实现的，可以说这是该项施工工艺区别其他地面施工工艺最为突出的一个特点。

2.2 整平原理

从精密激光整平机的整平原理分析来看，其是依赖液力驱动的整平头搭配激光系统、电脑控制系统在自动找平的同时完成整平工作的。因为整平头上配备了一体化设计的刮板、振动器、整平板，其能够将找平、整平、振捣压实等工作集于一体，且能够一次性完成这项任务。

2.3 独立布置

在地面施工期间，运用激光整平机时，需要将控制地面标高的激光发射器独立布置，这样就可以使得地面标高不会受到模板的控制，且不会因此累计误差。

2.4 自动控制

从激光整平机的应用来看，其对纵向、横向的坡度都可以实现自动控制，原理也是由激光系统、计算机系统、液压系统、机械系统统一完成的。尤其是对于排水等方面有着较高要求的复杂形状的地面还能够选择三维异形地面处理系统来实现。

3 激光整平机工作原理

激光整平机的工作原理：激光整平机的整体工作流程是基于精密的激光技术及高度精密液压系统以及闭环控制技术的应用基础上，经电脑控制来实现的，也是作为该设备与其它的地坪施工工艺最明显的一个特点。进行整平工作时一般会凭借液力来驱动整平头，并且配合激光系统以及电脑控制系统来完成找平；通常在整平头上会配置有一体化设计刮板、整平板及震动器，会综合找平、振捣压实与整平工作为一体，一次性完成所有的工作；电脑系统在控制过程中往往可以以10次/s的速率进行自动化调整标高，而在此同时，对于震动器震动频率的均衡设计也可以达到3 000次/min。

4 激光整平混凝土和耐磨地坪施工工序

激光整平混凝土和耐磨地坪施工工序施工人员、机械设备、工具、耐磨材料进场→测量标高放线→墙角、立柱周边粘贴挤塑板→清理地面→基层地面铺PE膜→支设传力杆边模板→架设激光发射器，调试激光整平机→混凝土浇筑→墙根、柱脚边缘人工振捣整平→大面S22E激光整平机振捣整平→STS-11m撒料机撒布耐磨材料→中凝阶段小型抹光机打磨→驾驶抹光机械搓平、抹光→抹光机收光→完工地面涂刷养护剂→切割伸缩缝→拆除边模板→洒水覆膜养护→成品保护→交接。

4.1 机械设备

准备与项目施工方案相符的机械设备、材料，组织、设备、材料进场。严格把关机械设备、材料的质量，避免对地面施工质量产生不利的影响。

4.2 墙边粘贴

施工之前需要做好清理工作，还需要做好墙边保护措施，比如在墙边粘贴挤塑板、墙边、墙边柱子贴柱子贴塑料布，以此来做防污染保护。

4.3 铺设

铺设0.2mm厚PE防潮膜，防潮膜，接缝处需搭接100mm，并用胶带粘牢。

4.4 支设传力杆模板

因为激光整平机对模板的要求比较差，既需要其具备较大的承载力，还需要具备问固定，尤其是顶面平整度、顺应度必须符合设计要求。所以，在模板安装的过程中需要注意以下事项。其一，把钢模侧板对准边线垂直竖立，用水平尺校正侧模板顶水平后，再用斜撑和平撑加固，支设模板时必须要保证其牢固性，避免混凝土浇筑和振捣时发生位移、变形或下沉。这样也更有利于整齐的边缘的形成以及分隔缝的形成。其二，需要控制模板顶面的标高在(-2mm)——(+1mm)之间，防止于不同仓接缝的位置出现较大的平整度偏差。其三，模板要支立稳固，需要使用钢筋美1m加固以此，在空隙处需要使用砂浆堵塞抹平，同时需要加装传力杆管套并插入φ20螺纹钢的传力杆，将传力杆调整到统一水平。其四，与混凝土接触的模板面涂刷脱模剂或机油，在接头部位也需要使用油毛毡或者胶带纸对其进行压缝处理。

4.5 立柱

立柱：墙角位置对角安装菱形模板或加固钢筋网片。

4.6 架设激光发射器

架设激光发射器：架设激光发射器的位置布设需要结合当日铺设浇筑量来进行，且必须保证铺设于最佳位置。如果没有办法在立柱上架设，那么应该将其架设在专用的脚架上面。根据原始水准点引地坪标高到激光整平机。对于激光整平机工作头高度进行调整，主要是确保激光发射器发射出的信号与激光整平机工作头的水平度、高度保持一致，以此来达到控制混凝土平整度及高度的效果，经过调整之后的工作头，两端的高差不得高于0.5mm。

4.7 混凝土浇筑

在混凝土浇筑之前，需要提前进行洒水处理，使得基层处于湿润的状态，且严禁出现积水的情况。待混凝土罐车将混凝土运输到现场之后，需要使用汽车泵进行浇筑。在浇筑期间一定要严格掌控好混凝土地坪的铺注质量，并且应该安排超2-3名混凝土浇筑人员配合铺注，抹平摊铺于地面的混凝土，控制堆料比设计标高稍稍高出20mm～30mm左右。另外，靠墙边处及露头管线处或者立柱和模板周围的位置，需要以人工振捣棒或者水平刮尺在距离墙或立柱(模板)边缘20cm～50cm左右处进行混凝土料的振捣及整平工作。(刮杠与塑料抹子配合使用)

需将每次铺设于地面的混凝土宽度控制在5m以内，且长度控制应该以模板边缘处为基准。施工时按照由左及右(沿着短边方向)、由前及后(沿长边方向)的顺序进行。控制每日浇筑量在1 500m2～2 000m2。按照每日8h工作制计算，则要求的供料速度大致就在45m3～60m3。

4.8 激光整平机整平

激光整平机整平：混凝土铺筑初平后，用S22E型激光整平机从左至右进行振捣、整平，从前至后，每走一遍应振捣密实，下一遍应与上一遍相交1m，如有需要再用精平大镘对局部相交部分不平整处进一步修平。

4.9 撒料机撒布耐磨硬化剂骨料

撒料机撒布耐磨硬化剂骨料：采用美国朔马珞公司最新机械STS-11m耐磨骨料撒料机随激光整平机整平混凝土后立即进行撒布耐磨硬化剂作业，按照规定的使用要求，一次性撒布不低于5kg的耐磨硬化剂材料，施工方向从左至右、从前往后。大幅提高施工效率及耐磨硬化剂材料覆盖的均匀程度，避免因人工撒料作业留下的脚印痕迹和撒料不均匀造成的耐磨度不均、起皮、脱壳、色彩发花等弊病。

4.10 机械抹光机打磨

机械抹光机打磨：待混凝土中凝结段，先用436型手扶式抹光机对地面硬化剂进行提浆打磨作业。等到地面硬化剂晾干至一定强度要求之后，然后使用驾驶型双盘抹光机以纵横交错的方式打磨地面。墙边、柱脚及模板边缘用机械收边机或手工塑料抹板处理。目前，抹光机收光工序主要分为粗抹和精抹两个阶段。

粗抹：在混凝土初凝之后，需要进行粗抹操作，使用圆盘收光机对混凝土进行均匀抹光、提浆、压实等作业，反复进行两次，并使用6m铝合金刮尺将其刮抹整平。

精抹：在混凝土终凝之前，需要对混凝土的表面使用双圆盘抛光机进行抛光，然后使用电动打磨机对其进行磨光处理，以此来保证混凝土的压实度，从而增强混凝土表面的耐磨性。每次打磨之后需要及时调整刀片的倾斜角，以此来保证摩擦力和地面光泽度。

4.11 机械抹光机收光作业

机械抹光机收光作业：根据地面硬化的程度，卸下抹光机圆盘，之后再开始实施机械镘刀收光作业，适当对抹光机刀片的运转速度及角度进行调整，以完成相应的精细化收光施工，一直达到地坪表面没有任何机械刀片的抹痕即可收手。采用抹光机进行打磨、收光的时候具体的次数和间隔的时间需要结合施工现场的实际温度或混凝土实时的硬化程度来决定。由于地坪表面的收光时间很大程度上取决于混凝土地面的成型质量，若是地面收光时间偏早说明混凝土表面提浆过多，既会影响地面后期表面的硬度，也会对表面的平整度产生不利的影响；若是地面收光时间延迟说明混凝土表面收光困难，且不容易抹光。因此，施工人员则需要在施工现场采用目测的方式进行检查，在混凝土表面水分已经完全蒸发，且混凝土表面上人后不会下沉的时候就可以进行收光处理，在混凝土终凝之前完成混凝土收光。

4.12 地坪养护

地坪养护：地坪收光完毕5h～6h内，涂刷一道液体地坪养护剂，有效防止耐磨硬化地坪表面水份的蒸发，增强耐磨硬化地坪的抗磨强度及抗划伤性。当混凝土浇筑12h之后需要对其进行养护，选择塑料布、覆盖、浇水或者喷洒等养护方式来进行养护处理，至少养护7d，以此来确保混凝土内外的温度低于25℃，并由专人对其进行看护，以此来确保混凝土表面的整洁性。

4.13 拆除边模板

将边模板拆除：拆除边模板时必须注意应该防止地坪边缘被损坏，将模板轻轻震动，继而保持模板脱离混凝土表面，切勿猛砸狠敲。拆除后的模板必须立刻将其清理干净，并且涂刷上脱模剂。如果在模板拆除之后出现了地坪边缘磨损或者边缘线不顺直的情况，需要使用切割机及时切割处理地面边缘放线的位置，并将切割部分完全剔除，确保其能够和相邻的混凝土地台于纵向接缝位置处顺直，这样后期切割接茬位置的伸缩缝时就更方便一些。

4.14 伸缩缝切割

切割伸缩缝：待耐磨硬化剂地面施工结束24h以后，为了避免地面发生沉降或者出现收缩裂缝的现象，需要根据设计要求在地面伸缩缝地面上放置垂直线和弹线，利用混凝土切割机来完成地面伸缩缝的切割环节，并且需要控制具体切割的间距在4m～6m之间(通常情况下需要结合厂房立柱之间的间距来确定)。切割时需要保证弹线必须统一，并且使切割缝平整、顺直，控制切割深度需超出6cm。最后用吸尘器将切缝时产生的灰浆清除干净。

4.15 地面撒水

完成以上工序后，需要地面撒水覆膜养护,以确保施工后的平整效果。

4.16 地面成品保护

地面成品保护：成品保护工作处于养护期间的耐磨硬化地坪面，在其周围搭设简易防护栏，并且以醒目标志表示，以防人及机械等碰坏耐磨地坪面层。耐磨硬化地坪完工3d～7d后可行人通行，10d～15d后可轻型车辆通行(视温度确定)，28d后达到最佳强度。在这28d时间段内，严防金属物体直接撞击到地面，且同时不要在地面上拖移，防止刮出划痕。

5 结 语

混凝土激光整平机浇筑大面积地坪使地面更密实均匀、地面整体性更好、平整度误差极小，可达到3mm/3m的平整度；效率高，施工速度快，每小时能完成200m2～600m2的工程量；简化工序，节省人工；省去支模工序，单班配备6人～10人，可完成3 000m2/d以上工程量。