混凝土地坪的整体性——巴固整体地坪

  混凝土地坪是现代建筑中常见构件，其简单定义为：“一种素混凝土或加筋混凝土模制层，平整、水平（或接近水平）和具有各向同性，且有时厚度可变，由梁、柱、墙、其他框架或地面支撑。” ---- 美国混凝土学会ACI 【混凝土术语集】。

混凝土地坪的整体性是复杂和多维的，我们要拥抱“一体多面”的多元思维，摒弃片面认知和理解，当确认熟识的一个维度存在的时候，不否认其他元素和维度的存在。笔者通过以下几个方面展开探讨，期待能起到抛砖引玉的作用，使业界能对混凝土地坪的整体性带来高度的关注和深入的探讨。

   

一、地坪的整体性

凝土板是一种建筑结构物，可以作为地坪板或者桩承、楼层板。地坪作为建筑物的一部分，为各系统和人员提供作业平台，是最重要功能要素之一，也应该成为建筑体工作效能的长久保障。以国内普遍实践来看，结构地坪因为结构性能和规范的设计要求和计算方法等为大家所熟知，其支撑、荷载和加筋加固等要素都会被充考虑，整体性远远大于建筑地坪，这里暂不做探讨。同时这里也不对预制板展开讨论。那么，对于最常见的建筑地坪，地坪的整体性该如何理解，又涵盖哪些使其具备整体性却又被忽略的内容？

 

（一）地坪整体性和工程地质勘察报告

地勘报告是提供设计、施工部门间接使用的重要资料和依据；报告书内一般包括工程地质条件的论述、工程地质问题的分析评价以及结论和建议。地坪板设计以此为依据决定地坪的承载方式（土承载SOG，桩承载SOP）以及其他参数。土承地坪来说以地勘报告为依据的基层和垫层处理方案至关重要。

国内广泛使用的压实系数是二十世纪三十年代开始美国提出的压实度指标，即压实系数K、相对密度Dr或孔隙率n，至今仍然作为世界各国路基设计及施工控制压实质量标准之一。虽然压实度为参数的路基压实质量标准具有击实试验指导现场施工、现场检测简便等优点，但是，对于强度指标要求严格的情况，仅靠压实度参数来反映填土的压实质量就有其局限性。为了保证路基填土的强度指标，七八十年代，许多国家开始用强度及变形指标作为路基填土质量控制参数，即所谓的“抗力检测法”。其中包括美国的CBR（加州承载比值）标准，德国、法国、奥地利和瑞士等国家的静态变形模量Ev2 标准，日本的地基系数K30 标准等。我国铁路系统自1985年大连-秦秦皇岛铁路线施工引入K30平板载荷试验以来，在铁路建设中已经逐步推广应用。从三十多年K30在我国铁路系统应用的情况来看，无论是仪器设备、试验方法,还是设计标准均已比较成熟。

采用强度及变形参数作为控制指标是路基、地基质量标准的一大进步。地坪设计和施工实践中，不应该停留在压实系数（一般为0.94）阶段；笔者呼吁引入K30体系，为建设、设计和施工单位提供更科学的体系和指标，以K30数据作为地坪板设计重要参数之一，保证建筑地坪板从地基土开始的整体性的同时，对地基承载能力和沉降预期等因素也做有力有据的评价。

 

（二）地坪整体性需要面向全寿命周期的功能性

地坪的设计和施工方法，需在预设成本范围内，满足最终用户的长期使用要求。一个整体的地坪功能性应该全盘考虑如下因素：

1. 基层和垫层处理方式；或者地坪桩类型和布局

2. 地坪板承载能力，厚度和加筋方式—--钢筋、钢纤维、复合加固等等

3. 混凝土强度和配合比，收缩计算

4. 最大点荷载、均布荷载、动荷载、线荷载、收缩荷载

5. 分仓、设缝的细节，地坪缝的荷载传递

6. 地坪板平整和水平度公差，耐磨强度，抗腐蚀及防滑，面层材料等

7. 施工方式和施工期间安全、人员、物资和车辆调度

8. 表观

   地坪的最终使用者和各相关方明确和明晰地沟通以上因素，才能得到预期的地坪整体性能。这中间始终需要尊重科学和计算，比如有些项目因为不可控沉降敲掉重新做桩承载地坪，这样的事情本不该发生。

 

（三）地坪整体性无法脱离荷载和荷载传递计算

结构地坪因其有对应规范和计算，不做过度陈述。

建筑地坪的设计一般只是依据给出的均布荷载，而缺乏了最大点荷载和动荷载这样的关键数据输入。均布荷载UDL要求荷载均匀分布在地坪板之上，这在实践中是几乎无法做到的，而理论上来看，建筑地坪的均布荷载是和地坪板的长期沉降相关，尤其是大荷载地坪的沉降。土承地坪的板厚最关键因素是最大点荷载，该荷载决定了冲切承载力计算和验算，既板厚等，而这一荷载数据在实践中往往缺失。因为传统地坪多为切缝地坪，引导开裂后整体性变差，更是加剧了地坪板板厚的普遍增加。动荷载在国内的地坪设计中更是普遍缺失的数据，收缩荷载作为国外地坪板设计的重要考虑因素，在业内却闻所未闻。

很多地坪缝的失效是因为没有考虑荷载传递因素：

1. 施工缝必须要考虑相邻板块的荷载传递，如采用传力杆，则需要结合地坪板的厚度和荷载数据来计算长度直径和间距；如采用预制混凝土连接件既“铠装缝”，该连接件的荷载传递件设计不符合地坪板的要求或者没有明确的数据，往往会导致荷载传递失效，随之儿来的问题就是破边、施工缝碎裂和沿预制连接件的裂缝，有些地坪板的翘曲也和其有一定关联。

2. 锯切缝作为人为引导的开裂，使地坪板变成了切缝范围内的“豆腐块”网格，看起来工整实际上对地坪的使用却是长期困扰。缝隙间距变大，破碎，翘曲等等屡见不鲜；国外的地坪板是专门为切缝地坪荷载传递做了相关的设计和细节处理措施的，章节限制就不展开陈述。

3. 无切缝地坪中分仓大小也影响到了加筋方案。在同等地基承载和荷载前提下，无切缝地坪分仓越大对加筋材料的要求越多，整体性能在达到饱和之前也越好，所以要结合现场结构体的实际分布来科学平衡。

 

（四）地坪整体性不能停留于可见的表象

地坪板的整体性不应该为降维为“XX板厚，XX公斤钢纤维掺量，x米x毫米，每平米用量为x”，地坪整体性应该是多维度的饱满体系，脱离整体性能的单一维度意义何在？玻璃很平，这里可以用来做什么呢？地坪的整体性也常常被局限于地坪施工环节可见范围，例如：滑移膜+混凝土板+面层材料，以及和这些相关的人员和设备等，完工后又多以表面观感来作为评判的指标之一，这些都是管中窥豹，非常片面地认知坪本身就必然要求和具备的整体性。

地坪板的特性之一就是木桶理论：最终的服务性能由其所有环节的最薄弱环节决定。因此我们不可夸大某个环节的作用，例如某种材料或者设备；亦不可忽略最短板的环节，从地勘开始，包含施工、材料、设备、人员和环境因素等等。

同时也应该注意到，国内地坪板设计中也普遍存在过度设计的现象，这里不多探讨。

 

（五）地坪整体性离不开设计、施工和材料等环节的统筹

实事求是地说，国内地坪行业还未发展到这个阶段。好的地坪板实践和应用是依托地坪工程“EPC”来实现的，而国内行业的发展脱节体现在几个方面：首先是地坪设计是设计院来完成的且没有具体的设计和细节，后期只是按图施工各说个话；其次是施工单位没有相关的知识和人员储备，无法进行科学计算和模拟，也没有认证资格提出优化意见；最后是近20年来国内地坪的飞速发展是由外资的材料和设备厂商主导的，例如某混凝土摊铺设备厂商就把大面积施工法引入国内推广开来；各材料品牌也是各显神通确实带来了行业的大发展和大进步，然而进入平台期后并没有把地坪的理论和实践体系整合起来，施工商作为十几年的跟随着也没有脱离“动手不动脑”的现状。

三个和尚没水喝。没有地坪工程“EPC”群体出现和广泛应用，是当下行业的最大瓶颈和内卷之源泉。

 

（六）地坪整体性要有完整的文档体系

规范、文档和资料体系应该作为体系的旗帜，鲜明地贯穿到各个环节中：

1. 设计标准

2. Specification----规范

3. Method Statement----施工流程方案

4. 节点质量控制体系

5. 材料和设备体系盒

6. 施工管理

7. As-build drawing----实际完工图

8. 检测和交付标准

9. 质量保证

 

（七）地坪整体性要考虑风险和缺陷评估

混凝土主材作为天然材料，抗压不抗拉的特性明显的同时，也具有非常多的不可预测性。混凝土地坪的问题和缺陷有很大部分是源自商混收缩。无论是结构地坪和建筑地坪，都要在设计之初对风险和缺陷有所评估和预期，如：

1. 混凝土供应

2. 自然条件如环境因素----曝晒，高温，大风，降雨等

3. 最大开裂宽度限制

4. 养护缺陷

5. 脱层

6. 平整度和耐磨度差

7. 龟裂和不规则裂缝

8. 与结构体的连接处理不当

9. 人员的疏忽和不足

 

（八）商品混凝土的存异和地坪整体性

商混在地坪板中的作用是非常关键的，是地坪板中最重要和差异最大的材料，由此带来的很多问题和困扰。混凝土因其原材料的特殊性和广泛差异性，笔者不认同单一的解决方案，而是应该从现实出发，在选定混凝土供应商之后，把精力转变为对该商混的表现的理解和协同，而不是寻求改变或者无谓地梦想不可得的配比。大禹治水的智慧就是疏导和顺应。笔者认为应该就如下方面去了解商混的性能表现指标：

1. 搅拌和到场时间间隔

2. 泵送前和泵送后（如有）商混温度、塌落度、含气量

3. 环境：温度、湿度、风速（失水率）

4. 泌水性能（泌水率）

5. 各环节节点----打灰、提浆、耐磨（如有）、收光

6. 凝固时间

7. 3/7/28天强度

   在获得了相应的指标后，因地制宜去整合考虑在现有条件下如何获得该混凝土的最佳效果和避免不利因素，或许才是更行之有效的方法。每家商混站使用的水泥、砂石、外加剂和水源都不同（ph 值不同），搅拌站到项目的距离时间和泵送方式不同，怎可能有“一招鲜吃遍天”的万金油？

 

（九）维护和质保计划

地坪板需要定期检查和维护以提供持续的使用性。地坪的整体性不应该脱离完整的维护和质保计划，一般应当包含：

1. 质保计划和缺陷对应策略

2. 地坪回访计划----该计划不仅仅是对使用方的关注，也是施工和设计单位不断获得材料数据和自我提升的重要实践

3. 全周期使用成本核算

 

二、“整体地坪”是怎么来的

2013年6月，中国地坪协会组织相关单位到美国考察访问，和ACI美国混凝土学会和ASCC美国混凝土施工商协会进行了广泛深入的交流。随之儿来的就是一些先进的理念和技术进入到国内，一些业内公司提出了“整体地坪”的名称，其原意是指把之前分散在总包大包中的多种和地坪相关的若干环节整合到一个对口之下：简言之就是支模打灰、收光养护和面层材料。“整体地坪”只是地坪整体性的一个可见环节，不可混淆。

 

上世纪60年代意大利LAZZARI家族在全球范围内做工程总承包时，提出了混凝土板的“monolithic”概念，从字面上翻译是“少有变化的，单一庞大的”来描述混凝土板和地坪板的整体性。随着行业的发展成熟，地坪系统公认为具有自生的整体性，不应该被拆分为不同的设计、施工、材料和设备等诸多环节，而应作为系统性整体存在和服务。

 

讲在后面：

入世20 年来，地坪行业获得了长足的进步和发展，同时行业门槛低、恶行竞争；一个很重要标志就是群体庞大、竞争各方没有不可替代性；充分竞争的标志一定是服务商减少而不是增加，这么多同质化的竞争者，一定是意味着谁都没给消费者提供好的服务。疫情三年来与外部环境的脱节更加剧了内卷。笔者认为这也正是向内审视和向外看齐的契机，一如王国维先生关于做学问的说法：“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”，要进步，就要登高，就要远望。