随着我国现代化建筑的兴起,建筑装饰水平越来越高,各类建筑,特别是机场、高铁车站等大型公共建筑的旅客候车大厅大量使用石材。
由于采用大跨度钢结构,在铺装大面积石材时,各种材料的线膨胀系数不同,当外界温度变化时,容易造成大面积石材起拱、开裂。
该方法的应用对大面积石材铺装的平整度、接缝直度、空鼓、起拱、开裂等质量控制效果明显,具有明显的社会效益和经济效益。
工艺特点
1、通过精密测量,将大面积石材铺装区域按建筑轴线方向分割成多个独立小区域,整体区域测量监控,确保石材接缝及平整度,逐块严格控制接缝宽度及高低差,以点带面的方式进行铺装,有效解决了大面积石材铺装施工中的接缝及平整度控制问题。
2、采用现场质检、现场预拼编号,有效解决了大面积石材色差大、大小不一石材对位困难等问题,有利于加快工程施工进度。
适用范围
适用于各种大型公共建筑的大面积地面施工。
工艺原理
根据施工图详细排布石材,确定各区域石材尺寸,现场预拼、编号控制各区域色差,清理基层后采用干硬性水泥砂浆进行找平层施工,通过测量控制找平层标高,现场选定石材试排、编号,石材上涂抹保护液,粘贴前涂抹砂浆粘结层。
施工工艺及操作要点
1. 流程
清理基层→标高画线→找平水泥砂浆→做控制点、线→选材、试验布置→涂保护液→砂浆粘结层→铺设→嵌缝→清理
2.操作要点
1、石材铺装前的准备
放出各铺石区域基线:东西方向以站房控制的中轴线为准。
以上工作必须反复检查标高、平面尺寸等,确保排版、拉伸的准确性。各区域石材铺装基准线以建筑轴线为基准,即南北、东西控制线。水平标高标出相对标高,高出完工表面1m。
各区域圆柱体上的调平点使用前必须反复检查确认,调平点必须用红漆标记明显,调平点周围不准堆放其他物料、物品,遮挡调平点视线。
根据本工程施工顺序及现场情况,整个站厅石材铺装顺序为由西向东,由南北两侧向站厅中间铺装。由于现场石材铺装量较大钢结构楼梯踏步贴石材,考虑在站厅中央布置施工通道,通道宽约5m,保证石料等物料的水平运输。待站厅其他部分施工完成后,再完成中间施工通道石材铺装。不仅满足了站厅内交叉施工缩短工期,而且保证了大面积石材铺装的质量,节省了施工成本。
伸缩缝深度:从石板面到混凝土地板面,将大面积的石材分割成若干个小块,各小块又成为一个整体。
这样就解决了石材及粘结层热胀冷缩引起的内力变化,在伸缩缝处消除了内力变化,避免了石材被挤压起拱或开裂。楼板在梁位置处是最薄弱的,容易因地基沉降不均匀而导致楼板变形,最终使石材开裂。
按照设计图伸缩缝位置安装石板,在有结构梁的地方设计伸缩缝。
高架地板大面积铺石区域示意图
中部台地坪尺寸长450m、宽12m,东部台地坪长450m、宽20m,西部基础台地坪长450m、宽16.75m。
铺装块尺寸应根据站台宽度、顶石、安全线、盲道等综合考虑,本站站房为特大型站房,铁路客运站详细设计要求站台铺装块不小于600mm*600mm,基础站台顶石铺设厚度不小于50mm。
平台地面石材铺装顺序为:测量放样→平台中部铺设白麻水洗花岗岩→铺设平台盲道→铺设安全线→铺设平台边缘盖石。
站台地板整体铺设顺序
2. 基本处理
花岗岩板铺设前,应将混凝土垫层(包括试铺所用的干砂及花岗岩块)清理干净,并洒水湿润。
基层处理是防止面层空鼓、开裂、平整度差等常见质量问题的关键工序。因此,基层必须具有粗糙、清洁、湿润的表面。必须认真清除基层上的一切浮尘、油污、杂物,否则会形成隔离层,使粘结层与基层粘结不牢。表面较滑的基层应打毛处理,并用清水冲洗干净,冲洗后的基层最好不要踩踏。
3. 弹力线
在地面弹起相互垂直的控制十字线,再弹起伸缩缝分界线,以检查和控制石板位置及石料纵横缝,可在混凝土垫层上弹起十字线,并引至远端。
地面石材分区铺装控制示意图
4. 审讯安排
在两个互相垂直的方向,铺放两条干砂条,其宽度大于板坯,厚度不小于3cm。按图纸要求排列石板,以便检查板坯间的缝隙,核实板坯的相对位置。
5. 铺砂浆
根据水平线确定地面找平层厚度,画十字线,铺砌找平层水泥砂浆。找平层采用1:2干硬性水泥砂浆,干硬程度以能揉成球而不松散为宜。砂浆从起铺边缘开始铺砌,铺砌后用大棒刮平、拍打、用抹子抹平。其厚度适当高于根据水平线确定的找平层厚度3-4mm。
6.铺路
按试拼编号依次铺贴,在干硬性水泥砂浆上试铺后,将花岗岩板翻面(如发现缝隙,应将花岗岩板掀起并用干硬性砂浆填补后再正式铺贴,以解决石材空鼓质量风险),在石材背面抹一层2mm素色水泥浆粘结层,再正式铺贴。
铺放时让四角同时落下,用橡胶锤或木锤敲击木垫(切勿用木锤直接敲击花岗岩板),用水平尺按水平线找平,铺放第一块后,向两边、后面依次铺放。花岗岩板之间留2mm间隙。铺放时按设计图留6mm宽伸缩缝。铺放板时,应尽量避免小于板边长1/4的边料。
铺石面标高放样:重新测量土建科提供的基准标高,放样铺石面标高。根据水平线及站房中心控制线,选取样板区进行预放样,注意接缝情况,确认无误后,进行大面积铺砌。
7. 填补和擦拭接缝
灌浆注浆应在铺装后1至2天进行。根据花岗岩的颜色,选择相同颜色的矿物颜料与水泥混合,配成1:1的稀水泥浆。用浆罐分几次慢慢倒入花岗岩板之间的缝隙中,用长柄刮刀将流动的水泥浆喂入缝隙中。
灌浆时应立即擦去多余的砂浆,灌浆1~2小时后用棉球蘸取原来稀薄的水泥浆擦拭接缝处,使之与板面平整,同时将板面上的水泥浆擦掉。
8. 铺装24小时后检查
检查花岗岩板表面无裂缝、凹陷后,用稀释水泥(颜色应与板面相配)填补缝隙,再用干布擦拭,直至无残留灰尘、污渍。花岗岩板铺装后两天内不得堆放行人或物品,并做好成品保护。
9.其他部分细部处理
9米高的大堂地面石材涉及钢柱、楼梯口、电梯口、门洞、玻璃地板、自动感应门滑道、墙地交界处处理等。
3. 劳工组织状况
材料和设备
本方法中不需要特殊描述的材料及所用的机器设备如表6所示。
质量控制
1. 质量控制标准
1、《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002。
2.天然花岗岩建筑板GBT18601-2009。
2. 关键质量点
1.关键技术要求
1)测量已完工地面的标高,并用灰饼标记。然后弹出地面中心线(十字线),以控制地面石材铺装的整体平整度及纵、横石缝。
2)铺装石材时,提前进行预铺,减少地面石材空心率、相邻石材色差大等质量风险。
2. 关键质量要求
1)花岗岩色差控制:石材表面应平整、洁净、色泽和谐,无变色、碱泛碱、污点、明显光泽破坏、划痕。
a.选取几个不同矿区的样品,编号标记,放置于同一环境中观察其自然变化,然后对石材进行防护处理并做样品试验进行铺装观察,进而选取合适的矿物材料,要求供应商从同一矿山、同一水池、同一矿层、同一阳光方向采料、供料,以有效控制铺装后的色差。
b.应按施工区域提交材料计划,划分、编号(附石材地面布置图),并要求加工厂按要求加工、编号。应最大限度控制同一平台地面石材的色差。这样能有效保证铺装石材颜色相近,密度一致,避免色差。
c.对石板的堆放和运输也有要求。矿物材料供应商对切割好的石板的堆放和运输往往比较随意。我们要求矿物材料供应商做到以下几点:
一、石材堆放时应正面朝下,防止因阳光照射不均匀而产生色差;
二是堆放一定要平衡,防止人为造成桥拱不平整;
第三,一包板材不宜放太多钢结构楼梯踏步贴石材,以免重压导致变形、开裂;第四,严禁混入色差明显的石材。
2)石材六面涂防护剂
石材防护:石材进场后需进行阴干处理,并清除石材六面的灰尘、杂质,有破损的石材应单独摆放;阴干后的石材应按照编号顺序和防护油步骤进行防护。石材的防护必须在石材上的水完全干透后进行。
涂刷时应均匀涂刷石材六面,特别注意四个垂直面的涂刷。完成防护后待其干燥后,放置在有缓坡(15~20度)的专用石材堆放架上。堆放架与石材的接触面应加橡胶垫隔离。
如果石材防护剂涂抹不当,石材中的水分就会被封存在石材中,无法逸出,造成水影残留在石材中,一旦形成水影,此类质量问题将很难处理和修复。
3.常见质量问题控制
1)地面标高误差:由于施工误差,造成地面标高与原设计标高不符,应严格控制每道次的施工厚度,防止超标。
2)地面不平整有小凸起:石材厚度不一致,石材选用不严格,或石材高低不平有裂缝、棱角,或铺装时未压平、压实,或地面人多,养护不善。严把来料验收关,有专人负责材料验收、检验。铺装时必须压实。地面铺装后,封闭入口,常温下锯末养护48小时后方可上人作业。
3)面层空鼓:面层空鼓的主要原因是基层清理不彻底,浇水不彻底,早期失水所致。还有一种原因是进人过早,粘结砂浆未达到要求强度而受外力振捣,造成块料与粘结层分离而形成空鼓。解决的方法是加强施工前基层的清理和检查,注意控制进人施工时间,加强养护。
4、大面积地面石材施工
解决因地基沉降不均匀、楼面变形、铺石层收缩等引起的石材开裂问题,才能保证质量。针对石材开裂问题,本项目采取了以下措施:
1)用纵、横伸缩缝将大面积的地面石材分割成若干个小块,纵、横伸缩缝贯穿整个石材地面。
2)伸缩缝深度:从石板到混凝土地面,将大面积石材分割成若干小块,各小块又成为一个整体。这样就解决了石材及粘结层热胀冷缩引起的内力变化,在伸缩缝处消除内力变化,避免石材被挤压、起拱或开裂。
3)梁所在位置是楼板最薄弱之处,容易因地基沉降不均匀而导致楼板变形,最终导致石材开裂。按设计图中伸缩缝位置安装石板,在结构梁所在位置做好伸缩缝。
3. 质量控制与检验
1.主控工程
1)面层所用花岗石板材的品种、规格、质量必须符合设计要求。
2)面层与下一层应粘结牢固,无空洞。
2. 一般项目
1)花岗岩表面应清洁、平整、无划痕,花纹清晰,色泽均匀,接缝均匀,边缘平直,镶嵌正确,板材无裂纹、掉角、缺边等缺陷。
2)踢脚板表面应清洁,高度应一致,与墙体厚度应一致。
3)楼梯踏步与踏步板之间的缝隙宽度应一致、齿角整齐,楼层楼梯相邻踏步高差不应大于10mm,防滑条应平直、牢固。
4)面层坡度应符合设计要求,无溢水、积水;与地漏、管道连接处应紧密牢固,无渗漏。
5)花岗岩的种类、规格、颜色、花纹均须符合设计及甲方要求。现场留存样品,以便管理人员和施工人员对比及施工前检查。
6)花岗岩表面应平整、洁净、色泽协调,无变色、碱泛碱、污点、明显的光泽破坏、划痕。
7)花岗岩接缝处应填缝密实、顺直、宽窄均匀、色泽一致。转角处板材搭接方向正确,未作为整体使用的部分合适。
安全措施
1、进入施工现场人员必须佩戴安全帽,严禁吸烟。
2、施工人员严禁酒后作业、疲劳作业、带病作业。
3、进入施工现场时,必须遵守施工现场安全规章制度,不得违章指挥、违章作业。
4、施工现场的孔洞必须封盖,防止高空坠落,边缘必须做好防护措施。
5、施工用电必须符合《施工现场临时用电安全制度》。
6、使用便携式电动机时,必须经过试运行,操作人员必须戴防护眼镜和绝缘橡胶手套。
7、切割石材时应严格遵守操作要求,所有机器必须由持操作证的指定人员按照相关操作规程进行操作。
环境措施
1、建立相应的施工环境卫生管理机构,在施工过程中严格遵守国家和地方政府颁布的有关环境保护的法律、法规和规章,加强对施工燃料、工程材料、设备、废水、生产和生活垃圾、废渣的控制和管理,遵守消防、废物处理的规章制度,随时接受相关单位的监督检查。
2、将施工场地及作业限制在工程建设允许的范围内,合理布置,并设置限界、屏障,确保标识清晰齐全,各类标志醒目,施工现场整洁文明。
3.制定可靠的实施措施,防止施工期间可能受影响的各类公共设施发生损坏和位移,并加强实施过程中的监测、应对和核查。同时,向全体施工人员详细讲解相关方案和要求。
4、对施工人员进行环境保护法律、法规及生态环境建设的各项规定教育,使施工人员牢固树立环保意识,自觉遵守环境保护法规。
5、所有建筑垃圾及生活垃圾应按照当地政府的要求集中存放并送至指定地点处置,防止污染水源和环境。
6、对于噪声较大的机器,操作人员应佩戴耳塞,并注意机器的维护,以降低噪声水平。
7.尽量避免现场切割,若必须切割,应采用喷水切割,控制粉尘。
8、石材的放射性检测报告必须符合国家现行标准。
效益分析
采用该工法,大大缩短了工期,建筑材料定长加工有效减少了损耗,取得了良好的经济效益。大面积石材施工过程中无一发生安全质量事故,一直受到铁道部、广东省政府、深圳市政府各部门和专家的高度评价,并被铁道部列为高铁车站石材铺装样板,取得了良好的社会效益。
在应用“大面积铺石法”过程中,有效解决了大面积楼面钢结构变形引起的石拱施工风险,同时有效组织了流水作业,减少劳动力投入,缩短工期一个多月(30天×100人×150元/天=45万元),节约施工费用约45万元。
应用示例
1. 项目概况
深圳北站总建筑面积182074平方米,分为±0.000m、+9.172m两层,包括东西夹层、商业夹层,高架层出口连廊、候车厅、东西站台等地面采用石材铺装。
高架楼面大面积石材采用1125*800*25磨光花岗岩,面积约5.2万平方米;东、西平台采用1125*800*40mm火烧花岗岩,面积约1.23万平方米。
本项目候车大厅地面石材铺装示意图:
候车大厅地面石材铺装示意图
2.建设现状
此工法在占地8万平方米的深圳北站候车厅及站台石方施工中得到应用,有效提高了施工质量,创造了良好的经济效益,保证了深圳北站现场施工的顺利完成。该部分工程于2010年12月开工,2010年2月竣工。
3. 项目监测与成果评估
该站9米候车厅及站台层石材施工完成后,对石材铺装质量进行了6个月的跟踪监测,经监测,石材表面未出现任何异常变化,质量合格率达100%,得到各方一致好评。采用该工法施工的大面积石材铺装已成功应用于深圳北站改造工程,整体施工质量优良。
深圳北站工程于2011年10月通过竣工验收,主体结构被评为“深圳市结构优质工程”,准备夺取省部级优质工程奖和建筑工程“鲁班奖”。
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