郭德强 李善宝 李新波
63790部队保障部
某滨海工程建筑群的工业建筑部分主要包括A类厂房、B类厂房、构筑物、仓库等,建筑物一层地面大部分采用普通自流平或者导静电自流平。其中A类厂房和构筑物基础采用深基坑人工挖孔桩,基坑周边采用止水桩,基础施工完毕后用级配砂石回填,平均回填6m,地面浇筑混凝土后进行自流平涂料施工,防静电自流平面积共约7600m2;B 类厂房基础采用振冲灌注桩,基础施工时采用临时井点降水,地面原土回填夯实后浇筑混凝土,然后进行导静电自流平涂料施工,面积共约45000m2。仓库基础采用管桩,无降水措施,地面原土回填夯实后浇筑混凝土,然后进行自流平涂料施工,面积共约1000m2。
特殊环境条件主要是指该建筑群地处南海海岸线一侧,距离海边800m~3000m,地质结构复杂,地下水位高。该建筑群所在地属于热带气候,环境温度20℃~35℃,多数时间在25℃以上,大气环境湿度85%~93%,5~10月份属于台风、强降雨多发季节。
虽然工程已全面投入使用,但在施工过程和后续使用过程中,陆续出现了自流平不同程度的损坏,本文针对存在的质量问题开展分析研究,提出一种适用于滨海特殊环境中自流平修复方案及改进措施。
A类厂房和构筑物先后于2013年3月~8月完成一层地面混凝土施工,自流平专业分包单位进场后对施工环境及现场进行了调研和检查,针对现场的气候及环境制定了专项施工方案,进行了有关试验,做了样板进行了一个月的观察。无明显异常后开始大面积施工,并于2013年12月前完成了自流平地面施工,2014年3月陆续完成了工程竣工验收。仓库先后于2013年9月~12月完成一层地面混凝土施工,2014年1月开始自流平地面施工,2014 年6 月陆续进行了竣工验收。施工过程中发现地面混凝土含水量长时间处于较高值,虽然采取了通风除湿措施,短时间内测得混凝土的含水量基本达到要求,由于任务急需,施工单位按照专项方案完成自流平地面施工,但经过近半年的使用,发现地面陆续出现起泡、空鼓现象。
B类厂房于2014年8月完成装饰装修及设备安装施工,在发现A 类厂房自流平地面出现的质量问题后,为避免出现类似问题,设计单位出具设计修改单,在一层混凝土地面下增加两层防水卷材,混凝土及防静电自流平地面做法按照原图纸施工,2014年11完成施工并竣工交付使用,至今未发现质量问题。
由于B类厂房防静电自流平地面在混凝土施工前增加了防水卷材,施工时环境温度、湿度及工艺施工控制严格,投入使用一年后未发现防静电自流平地面质量问题。A 类厂房、构筑物及仓库投入使用一年后,于2015年6月,自流平地面陆续出现面积约100cm2~500cm2的空鼓、起泡或者直径1cm 的密集气泡,并不断扩大,在荷载碾压、摩擦后又出现掉皮现象。2016 年1 月,为研究解决自流平地面起泡、空鼓等质量问题,将空鼓部位切开,发现涂料层与混凝土层完全分离,混凝土表面光滑、潮湿,空鼓部位周边的涂料层与混凝土粘接不牢,易剥离,而距离空鼓较远位置涂料层与混凝土层粘接较好。
A类厂房的自流平地面施工图要求采用国家建筑标准设计图集06J305(重载地面、轨道等特殊楼地面),基层做法是地基回填最面层采用300厚级配碎石,压实系数≥0.95,地基承载力特征值≥150KPa,地面浇筑200 厚C25 混凝土并表面打磨,面层采用环氧稀胶料一道,最后做1~2厚自流平环氧胶泥,对施工环境没有特殊要求。根据《自流平地面工程技术标准》(JGJ 175—2018)要求,树脂自流平地面施工环境温度为10℃~30℃,基层表面温度不宜低于5℃,环境相对湿度不宜大于80%,每20m2地面空鼓不得超过2 处,每处空鼓面积不得大于400cm2。根据现场测量数据,工程所在地温湿度实际情况是,环境温度25℃~35℃,湿度85%~93%,温湿度远远大于常规要求。经参建各方分析,出现的质量问题由以下几方面综合造成。
(1)温度高、湿度大。常年潮湿,工程所在地空气中含水率常年保持在85%以上,特别是冬季雨季时,空气中含水率有时候高达90%以上,对自流平地面施工极为不利。
(2)地下水位高。工程所在地水位较高,平均在2米左右,在台风、强降雨季节,地下水位还会提高,地下水渗透到地面混凝土,造成混凝土含水率控制难度大,即使基坑施工时进行了降水防水措施,但暴雨、强降雨也会使回填的级配砂石含水率很大。
该大型项目建筑群由某北方设计院设计,尽管设计人员在进行施工图设计之前进行了实地考察和调研,但对自流平地面施工的具体做法仍然按照常规设计要求,没有针对当地的气候水文环境进行特殊考虑。
该项目工期要求紧,要求所有项目必须在2014年12月前完成所有设备调试和竣工验收。由于赶工期,自流平分包单位没有充分地时间进行,在地面混凝土含水量过大,未充分排水或者在基层采取防水措施的条件下盲目施工,导致底涂与混凝土粘接不牢,直至脱落、掉皮。
(1)措施问题。自流平专业分包单位对当地气象水文调研不充分,对施工现场的作业条件控制不严,没有针对现场条件制定可靠的施工措施,特别在混凝土含水率很高,环境条件达不到要求时盲目施工。
(2)材料选型。施工现场的混凝土含水率高、空气中含水率高的条件下,施工人员没有充分地进行材料相容性和粘接抗拉试验,没有根据现场的条件选取合适的化工材料。
表1 自流平地面修复施工工艺
根据上述原因分析,本文针对自流平地面修复从材料选型、施工准备、工艺做法三个方面提出改进措施。
针对当地气象、水文、地质条件,修复选用潮湿地坪专用涂料,主要有以下几点。
(1)SYJ-HG 火化工专用导静电地坪涂料(底涂、中涂、面涂)。该涂料由环氧树脂、固化剂、导电材料、颜料等原料组成的双组分反应性导静电材料,主要应用于航空、航天、电子及炸药、弹药等行业有静电要求的场所,具有不发火、表面光洁、易清洗、颜色可调、色泽亚光,正常使用不起皱、不翘曲、抗腐蚀、耐摩擦等特点。
(2)SYJ-VI 环氧自流平(底涂、中涂、面涂)。该材料主要由高级环氧树脂、固化剂、助剂等制成,主要用于学校、办公、厂房等,具有表面光滑、耐酸、耐碱、耐磨、耐压、耐冲击等特点。
(1)施工现场防护措施。施工前,做好成品、孔洞保护和人员的防护准备。
(2)环境温湿度控制。施工期间,采取必要措施,确保施工区域湿度控制在60%以内,温度控制在23±2℃。做好防尘措施条件下,可以将厂房空调开启运行。
(3)原地坪处理。用铲除原自流平涂料,并采用铣刨机冼刨干净,露出整体混凝土,修复松散部位和裂缝。
(4)基层质量控制。刨达到标准后,再用无尘研磨机整体研磨一遍、并用吸尘器清理一遍,用大型吹干机吹干,要求清理后的基层表面混凝土有更多的毛细孔暴露,洁净、干燥,无浮灰,以便底涂能渗透,提高黏结强度。
修复试验选择了具有代表性的两个厂房,一个是深基坑A类厂房,该厂房基础周边有止水措施,地面采用导静电自流平地坪;另一个是振冲灌注桩A 类厂房,该厂房周边原土回填,采用井点降水,基础施工时周边没有降水措施,地面采用非导静电自流平地坪。针对滨海特殊气候环境条件,提出了自流平地面修复底涂涂装、专用腻子找平、打磨修整、刮涂不发火中涂、打磨修整、刮涂不发火中涂腻子、铺设导静电网络、涂装底漆、刮腻子找平、打磨修整、批刮中涂、打磨修整、涂装面涂、养护15步法及施工要求,见表1。
本文针对在滨海特殊环境下建筑物自流平地面出现的质量问题,分析认为发生质量问题的主要原因是施工工艺和设计对当地气象水文地质条件针对性不强做造成,经过研究从材料选择、施工准备和工艺做法三个方面提出了改进措施,通过工程施工验证,该修复方案有效解决了滨海特殊气象条件下的自流平质量问题。