现代物流仓库地坪关键技术

邢旭平[普洛斯投资（上海）有限公司，上海 200135]

高质量的地坪对于现代物流中心来说十分重要，因为仓库内部的货物搬运、分拣等物流操作频繁发生，地坪每天都承受车轮、托盘以及货物等的磨损，如果地坪的平整度不够、不耐磨极易造成对地坪的损坏而出现坑洼、裂缝，对施工缝的破损导致地坪缺陷，给货物堆放、搬运造成困难，甚至引发安全事故。一个精心设计和专业施工的混凝土地坪对于仓库的运营的好处有提高工作效率、减少地坪维护及修补、减少叉车等设备的维护或维修、提高安全性等。

据有关客户满意度调查统计，仓库用户关注度最高的工程问题是渗漏和地坪质量。地坪质量问题主要表现为地坪开裂、起砂以及不均匀沉降等[1]。当今立体仓储、互联网+以及智能仓储的技术发展，对地坪平整度等质量不断提出新要求，优质的地坪越来越成为吸引高端客户的一个重要因素。本文从仓库地坪建设角度，探讨地坪常见的问题以及优质地坪的关键技术。

1 平整度

1.1 平整度定义和测试

本文所称平整度是指混凝土地坪在施工阶段完成的混凝土地面的平整程度和水平程度。一个好的地坪平整度有如下优点。

（1）叉车运行速度提高，发挥更高的运营效率。

（2）叉车运行时振动小，减少对货品和叉车的损害，减少叉车的故障和维修时间。

（3）减轻叉车驾驶员的疲劳，有利于其健康和安全。

（4）有利于高货架及高位叉车的布置和运行。

具体讨论平整度时，首先要区分以下 2 种不同类型的地坪。

（1）自由通行地坪：叉车可以自由地在任何方向运行的地坪，包括宽巷道货架、转运货架、成批堆垛区域等。

（2）固定通行地坪：在这类地坪上叉车只能在固定的通道运行，主要包括窄巷道存储系统和在货架间运行。

目前大多数地坪以第 1 类为主，本文也以第 1 类为讨论对象。目前国内还没有仓库地坪平整度的规范标准，唯一的地坪表面规范是 GB 50209—2010《建筑地面工程施工质量验收规范》中规定的 2 m 直尺测量最大误差 ≤5 mm，这对住宅、商业中心或一些厂房等普通建筑是可以的，但对仓库的平整度和水平度缺乏指引，因为没有考虑物料运输设备的应用[2]。全球范围内有 3 种主要的规定仓库地坪平整度和水平度的标准，如表 1 所示。德国企业或物料输送设备商通常采用 DIN（德国标准化学会） 标准，美国则采用 ASTM /ACI（美国材料与试验协会/美国混凝土协会） 规范，英国以及亚洲一些地区采用 TR 34（34 号技术报告）。

表1 地坪平整度和水平度标准

目前国内地坪行业内推广介绍比较多的是 ASTM E 1155 M 的FF/FL值，其给出了地面平整度FF水平度FL的测试方法和不同地坪的相应平整度FF水平度FL要求，具体说FF 值表征的是 30 cm 间隔的测试点的高程差之间的差值的统计学指标，数值越大则平整度越高；FL值表征的是 3 m 间隔的测试点的高程差的统计学指标，同样，数值越大则水平度越高。ACI 对地坪平整度分级如表 2 所示，对F值的简单示意如图 2 所示。

表2 地面平整度分级[3]

图1 中，q值按式（1）计算。水平度（FL）的计算为每3 m 距离的高程差（z）为基本元素。

图1 平整度和水平度示意图

z值按式（2）计算。水平度（FL）的计算为每 3 m 距离的高程差（z）为基本元素。

相对而言，ASTM E 1155 的测试方法较为系统。目前由于国内地坪验收标准尚未采用F值系统，所以经常有这 2 种评价方式下的相对应的比较的需要。这 2 种方法的简单对于关系如表 3 所示，可以作为参考。因为靠尺法无法对地面的水平度进行有效检测，所以FL值没有与之对应的靠尺值。需要说明的是，表 3 的对应关系中F值与靠尺值并非对等，在满足FF值的情况下一般都可以满足靠尺要求；但是满足靠尺的情况下，很难确定是否满足FF值，举例如图 2 所示。显然由图中 2 的 2 个地坪可以得到相同的靠尺值，但是FF并不一样。

表3 FF 值与靠尺的对应参考[3]

图2 相同 3 m 靠尺检测结果下平整度的差别

目前已经有不少的业主、总包和地坪专业施工分包单位引进了这种测试FF/FL值的步进式地坪平整度测试设备，在实际的工程中收到了比较好的检测评估效果。

1.2 仓库地坪平整度控制要点

传统施工方法中，地坪标高控制采用拉控制线、制作灰饼标高控制点以及依靠模板等人工手段，存在效率、精度和便捷性等方面的问题。近年来以激光平整机为核心的机械化地坪施工方法逐渐成为高品质工业地坪施工的主流，这种技术是一种应用激光信号作为标高控制信号，采用自动化机械整平机进行混凝土找平、振实及抹面的地坪施工技术，具有标高控制精确，降低施工劳动强度，提高施工速度等优点。其激光发射接收系统，控制频率达到每秒钟 10 次，一旦初始化完毕，只要激光发射器不受到扰动，地面标高始终以高速旋转的激光发射器发射出的激光束形成的平面为控制面。激光整平机在一定范围内都能接收到激光信号，按照设计标高进行整平工作。因此能保证大面积整体铺筑的地面的水平度，降低误差。

激光整平机对地坪水平度有比较好的整体控制，在地坪平整度方面还需要专业施工队伍的精心作业，包括：选择合适的收光时机，采用合适的收光设备及配件，进行细致的收光操作。这不仅需要大量施工经验的积累，也需要施工队伍有匠心精神和对高品质的追求。

2 裂缝控制

混凝土建筑地面是所有混凝土结构中裂缝控制得最好的少数结构之一，目前主流物流地产项目在设计、材料和施工等多方单位的紧密配合下，可以做到几万平方米的建筑地面上不出现一条不规则裂缝。混凝土结构地面，通常指混凝土结构楼板与地面一次成型的地坪，目前尚未有经济有效的控制手段做到对建筑地面水平的控制。

2.1 地基处理

根据设计要求完成地基处理是建造优质地坪的关键。基层土壤的夯实，碎石垫层或者水稳层的施工以及混凝土垫层的浇筑都必须严格按照设计要求完成，否则后期的不规则沉降导致的地坪开裂，将需要投入大量的人力物力财力来进行修补，极大影响仓库正常运营。后续混凝土地坪的各个施工关节都无法改善地基处理不到位导致的不均匀沉降而产生的裂缝，包括混凝土中设置的常规钢筋网、钢纤维或者粗合成纤维，这些增强材料都不足以抵抗不均匀沉降产生的裂缝。

2.2 混凝土配合比设计

有经验的施工单位在地坪施工前不仅仅会向商品混凝土搅拌站提出强度等级和流动性的要求，还会对水泥用量、辅助胶凝材料用量、用水量、集料以及外加剂等提出要求，尽可能在当地现有条件下获得最适合浇筑地坪的混凝土配合比。这样做虽然会增加混凝土的成本，但对地坪质量的提高是非常有益的。

2.3 增强抗裂材料

素混凝土地坪一旦出现裂缝后，裂缝容易扩展，最终影响地坪的长期使用性能，所以通常会在地坪中添加抗裂钢筋网或者纤维作为控制裂缝的手段。在使用钢筋网时，需要注意的问题是钢筋放置位置。设计师通常把钢筋网设计放置在混凝土地坪的上层，但是对于 200 mm 左右厚的常规地坪，钢筋网在施工工程中容易向底层偏移，导致对混凝土表面裂缝控制效果达不到设计要求。此外，目前钢筋网不利于激光整平机等机械化施工，影响机械设备的移动。钢纤维混凝土比较好地解决了钢筋网的缺陷，纤维可以对混凝土全部厚度内进行增强抗裂，而且纤维在搅拌站添加，省去了钢筋网现场绑扎、放置等工序，适合激光整平机等机械化施工要求，加快了施工速度。但是钢纤维也存在一些问题，比如钢纤维容易出现露头，需要大量人工对露头的钢纤维进行剪拔作业，如果有遗漏则会对车辆轮胎和行人造成安全隐患。此外，表层的钢纤维也存在锈蚀等耐久性问题，不适合潮湿环境或者室外露天环境的地坪应用。近年来出现的粗合成纤维，功能与钢纤维一致，但克服了钢纤维露头以及锈蚀的问题，从目前的应用效果看，应用前景比较好。

2.4 切 缝

切缝是规避混凝土干燥收缩裂缝的有效手段。混凝土浇注完毕后，在常规的工地环境下，硬化混凝土如果不养护就会失水，当混凝土中的自由水蒸发完毕，混凝土孔隙中的水开始蒸发时，混凝土开始收缩。混凝土地坪与垫层之间通常设有塑料膜，可以减少地坪收缩移动时的阻力，但是由于柱子、墙基础以及其他结构的影响，妨碍了地坪的收缩，当收缩受到限制，拉应力开始产生，当混凝土内部拉应力超过抗拉极限时，混凝土就会在应力集中处出现裂缝。切缝就是人为在地坪中设置应力集中处，诱导裂缝在设计的位置出现，避免不规则的裂缝。从实际效果看，混凝土地坪没有出现裂缝。因为干缩裂缝出现在切缝处，以 C 30 混凝土为例，其绝大部分的收缩发生在第一年，约 400 微应变，在 6 m 间距切缝的方案下，收缩导致切缝宽度 1 a 扩大约 1.2 mm，配合填缝材料，能将其降低到可以忽略的水平。因此，切缝宜早不宜迟，填缝宜迟不宜早。此外，还需要注意的是，切缝深度一般为地坪混凝土厚度的 1/4～1/3，以确保有效的诱导作用；切缝时应及时处理产生的灰浆，避免填塞切缝后其产生强度，不利于后期清理填缝。

2.5 养 护

混凝土强度是水泥等胶凝材料与水发生水化反应硬化固结得到的，所以强度增长是一个随时间变化的动态过程，确保混凝土水化反应正常进行，关键一条是保持混凝土的湿润环境。在混凝土硬化早期如果出现失水，混凝土自身的强度不足以抵抗干缩产生的应力，非常容易出现裂缝。特别是在高温干燥天气下，混凝土地坪收光完成后，切缝尚未进行前，施工单位如果不注意这个阶段的养护，就容易产生早期的细微干缩裂缝，造成后期切缝失效。根据对现场温度和其他因素的综合考虑，养护可以通过喷洒养护剂，采用塑料薄膜或者土工布覆盖洒水养护等。需要保持混凝土表面持续保持湿润状态直至养护完成，通常至少需要 7 d。不能因为使用了固化剂或者密封剂而减弱或取消了养护措施，固化剂或密封剂是用于改善混凝土表面的耐磨性能的，并不能有效防止水分蒸发。

3 施工缝

地坪施工缝是一次浇注混凝土的边界，受到施工技术、人员配备以及材料供应等因素的限制，一次浇注的混凝土地坪面积不可能非常大，不同批次浇注的混凝土之间就会有施工缝。由于标高设置以及模板安装等因素的影响，施工缝两边的地面可能有细微高差，混凝土中靠近模板的边界处可能存在缺陷而成为薄弱环节，如果施工缝正好处于物料交通繁忙区域，则容易导致施工缝过度磨损，产生破损现象。针对这个问题，可以通过以下方法解决。

（1）增加一次浇注混凝土的面积，减少施工缝。

（2）合理布置施工缝，避免在交通繁忙处留施工缝。

（3）可以采用有金属保护的永久性施工缝对施工缝进行增强保护。

4 耐磨性能

现在以混凝土地面直接作为仓库的使用界面的地坪是物流行业的主流，地坪耐磨性就是指地坪表面抵抗由摩擦、刮擦、剥离导致的表面损伤的能力[4]。通常，在仓库或配送中心，地坪的使用条件相对稳定。橡胶质叉车轮胎不会有刮擦或剥离的动作；硬轮式托盘车可能损伤地坪缝，但几乎没有证据表明其会磨损地坪表面。对于大多数由刮擦引起的地坪表面损伤，通常是在推动或拖动托盘过程中，托盘上突出的钉子所导致的。另外，车轮带入的尘土或杂质也是造成地坪表明磨损的因素。

4.1 耐磨性检测及标准

快速了解地坪是否耐磨的方法是采用硬币或硬物划擦地坪表面，但这只能感性地测试耐磨性能，不是规范的检测方法。国标 GB/T 16925—1997《混凝土及其制品耐磨性试验方法（滚珠轴承法）》给出了详细的试验方法。在该测试中，从地坪中取出一块标准尺寸的试样，在试验室的耐磨试验机上模拟实际磨损，在固定好的试样上旋转 5 000转或者磨损深度达到 1.5 mm。通过式（3）计算得到一个耐磨值I。需要注意的是，该检测方法并非现场原位检测，且提供的样本有时不能真实反映实际地坪状况。

某斯咨询公司建议根据英标/欧标 BS EN 13892—4（1）和英国 TR 34，对地坪耐磨性进行现场原位检测。该检测方法通过使用某斯加速耐磨检测仪在旋转板上的三个硬质钢轮（检测仪重 65 kg）旋转 2 850 转以模拟地坪磨损，并用电子深度计测量 8 个检测点的磨损，最终对比检测前后的数值，得到地坪的耐磨性能数值。基于地坪的使用性能，可按英标 BS 8204—2 和英国 TR 34 将地坪耐磨性等级进行分类，如表 4 所示。

表4 地坪耐磨性等级

4.2 提高地坪耐磨性方法

一个设计良好的混凝土配合比是确保混凝土满足耐磨性要求的基础，按照某斯咨询公司的调查，在合理的设计及施工下，仅用普通混凝土施工的地坪，其耐磨性等级能够达到AR 1。但是，考虑到施工现场的偶然因素，以及仓库使用过程中的各种突发情况，目前大多数仓库地坪施工中采用了添加其他材料的方法来提高地坪的耐磨性。这两种材料分别是干撒耐磨材料和密封剂/固化剂。根据不同工程的要求和预算，可以单独采用某一种方式或 2 种都采用。总体来说，干撒耐磨材料对耐磨性的提高比较显著，但对施工要求高。比如混凝土坍落度过大，抛洒时间过早，此时混凝土表面太稀，干撒材料将被吸入混凝土中，效果减弱。如果混凝土太干，则表明分层起壳的风险会增加。使用锂基或钠基的密封剂/固化剂提高耐磨性能已经成为近些年的主流，密封剂/固化剂渗透进混凝土面层后可以与混凝土中的碱性物质进行反应，这样可以进一步减小混凝土表面的空隙，提高耐磨性能，并起到很好的防尘效果。

5 结 语

本文基于目前国内地坪施工及使用过程中遇到的问题和解决问题采用的措施，总结了一些比较成功的经验，供从业人员参考。目前物流领域发展迅速，用户对仓库等设施的要求不断提高，同时用于土木工程的新材料新技术也不断出现，作为物流仓库建设领域的从业者，应该以开放的心态，严谨的作风，并敢于尝试，不断提升仓库地坪的建设水平。

随着电商平台和物流行业的兴起，高标准现代物流仓库在国内建设如火如荼，物流地坪行业作为一个重要的独立的专业的体系越来越受到重视，但与之相关的行业规范、设计标准、材料测评、配套产品、检验标准等还存在着一些混乱和不成熟的情况，需要相关单位和行业组织加以管理和疏导，才能尽快形成适合我国国情的行业标准和规范，材料产品和施工体系。