混凝土楼地面高精度一次成优施工的技术研究

混凝土楼地面高精度一次成优施工的技术研究

沈祖琦,程良帅,帅钦,张宇,郭育翔

中国建筑第八工程局西南公司  四川成都 610041

摘要：机器人凭借独特的双自由度自适应系统，保证机器人能够稳定地在钢筋混凝土上施工作业。能够根据设定的标高，采用激光技术自动调整刮板高度和水平度，按照规划路径完成地面整平，实现混凝土地面的全自动无人化整平施工。在全自动模式下，当导入数据生成作业路径下发任务后，可利用RTK设备采集施工区域坐标信息，实现四点建图及bim云地图的全自动作业，希望为有关部门提供参考。

关键词：混凝土结构板整平；高精度快速；施工技术

引言：传统的混凝土楼地面施工采用混凝土结构板加找平层两次施工工艺，不仅浪费材料，增加建筑面层厚度，而且导致施工周期增加，工人二次进场施工，在质量、安全、文明施工等方面都造成了较大的影响。采用新型整平机器人对混凝土结构板收面，利用RTK采集杆采集作业区坐标信息,导入数据，生成施工路径下发作业任务，采用激光技术，自动调整机器人刮板高度和水平度，可有效解决上述问题，同时可推动建筑工人产业化发展进程。

一、混凝土楼地面高精度一次成优施工工程概况

独角兽岛园区二批次勘察-设计-施工总承包工程，项目位于成都市天府新区鹿溪智谷区域。场地北侧为桐子路，西侧为梓州大道，均已通车；南侧和东侧为鹿溪智谷园区。本批次项目占地面积约8万㎡，总建筑面积约30.63万㎡，地上总建筑面积约20.69万㎡，地下总建筑面积约9.94万㎡，建筑高度约51.3m。项目包含地上4栋椭圆形高端精装住（S4\S5\S6\S7）和1个幼儿园(S8)以及两层地下室。

二、混凝土楼地面高精度一次成优施工的要点

采用整平机器人进行收面，可使混凝土结构板一次成优，地面平整度可达5mm/2m精度要求，达到地面贴砖找平层精度要求，提高工程质量。用机器代替繁重的体力劳动，轻松手动操作，有助于培养知识型、技能型、创新型的建筑业产业工人大军，推动建筑工业化改革。采用整平机器人收面，可以改善劳动环境，保证现场施工安全。采用整平机器人收面，可以减少工人数量，减少人工成本，提高效率节约工期，同时可减少找平层施工，节约工程造价。

三、混凝土楼地面高精度一次成优施工技术

（一）施工流程

作业准备→预拌混凝土选择和运输→混凝土泵送到浇筑部位→混凝土浇筑与振捣→机器人入场设备检查→机器人运输/吊装→标高设定→预拌混凝土运送到现场→混凝土泵送到浇筑部位→场地排查→手动施工作业整平或全自动模式整平→机器人撤场→机器人清洗→养护。

（二）作业准备

根据项目的安排，采用平行施工，制定组织措施、经济措施、资源保障措施、夜间施工保障措施确保工期按计划实施。搅拌站的选择上首先要考虑搅拌站与施工现场的距离以及混凝土质量，保证底板浇筑时混凝土的不间断供应。

（三）混凝土浇筑与振捣

浇筑前应检查混凝土送料单，核对混凝土配合比，确认混凝土强度等级，检查混凝土运输时间，测定混凝土塌落度，必要时还应测定混凝土扩展度，在确认无误后再进行混凝土浇筑。混凝土拌合物入模温度不应低于5℃，且不应高于35℃。振动棒应垂直于混凝土表面并快插慢拔均匀振捣；当混凝土表面无明显塌陷、有水泥浆出现、不再冒气泡时，可结束该部位振捣。应按分层浇筑厚度分别进行振捣，振捣棒的前端应插入前一层混凝土中，插入深度不应小于50mm。

（四）场地排查与整平机器人设备检查

现场钢筋须按规范绑扎，无凸起，钢筋网格不大于200*200mm，须按规范绑扎马凳。建议混凝土塌落度范围：160～180mm，区间外将会出现整平效果变差。机器行进路线不能有凸出障碍物（例如：角铁等支撑物伸出至工作面）。待整平区域确保无预埋件，传料口，传线口等突起物。现场须提供一块平稳区域用来架设激光发射源。标高基准点距离作业面的距离不应大于30m。稳定的4G网络信号基站；(全自动整平)。若采用全自动施工，须确保现场GPS信号接收正常，若GPS信号不足，请采用半自动或手动作业(全自动)。GPS信号受云层影响，避免阴雨天，打雷天作业 (全自动)。根据设备清单检查设备是否齐全。检查机器、遥控器、发射器、手持接收器、平板（全自动）、RTK（全自动）电量是否充足。

（五）吊装运输

机器设计有4个吊装点，吊装时需采用4点吊装方式进行吊装，吊带和卸扣需采用0.5T以上强度。每次吊装前需检查吊带和卸扣是否完好无损，如有裂纹需更换合格的吊带和卸扣再进行吊装。吊装过程中，调运路线塔吊下方禁止站人。遥控器、接收器等非机器紧固连接物品不可随机器一起起吊运输。轻拿轻放，扶着机器平稳起吊/下放。远程运输时，机器前端振捣板要平稳放到地面，禁止悬空，避免运输过程中前端机构悬空晃动损伤机器。

（六）整平工作

在稳定区域架设三脚架，安装激光发射器，依据现场标高线利用手持杆＋手持激光接收器设定现场标高。复测现场标高，调节激光发射器高度。复测机器人激光接收器高度，激光接收距离建议30米以内，架设发射器避免人或物遮挡激光。【手动模式】手动模式包括作业模式和普通模式：作业模式为模拟遥控器半自动作业实现一键作业，普通模式为调试模式可手动控制推杆。【全自动模式】下课实现四点建图和bim云地图作业，可通过任务管理、任务添加及编辑、当前任务进行设置使用相关功能，适用于大面积施工。

（七）机器人撤场与清洗

整平机器人完成作业后，关闭机器吊装撤场，吊装方式和主要事项同前面吊装运输。作业完成，进行机器人清洗,机身下面用水冲洗,机身上面用湿抹布擦洗，利用高压水枪清洗机器人轮毂内外侧，轮胎上黏结的混凝土，利用高压水枪清洗整平头中振捣板，刮板上粘结的混凝土。清洗机器人表面的混凝土，清洗激光设备表面粘结的混凝土。

结语：总而言之，采用整平机器人进行收面，可使混凝土结构板一次成优，地面平整度可达5mm/2m精度要求，达到地面贴砖找平层精度要求，提高工程质量。用机器代替繁重的体力劳动，轻松手动操作，有助于培养知识型、技能型、创新型的建筑业产业工人大军，推动建筑工业化改革。采用整平机器人收面，可以改善劳动环境，保证现场施工安全。采用整平机器人收面，可以减少工人数量，减少人工成本，提高效率节约工期，同时可减少找平层施工，节约工程造价。

参考文献：

[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》  GB 50204-2015

[2]《混凝土质量控制标准》  GB 50164-2011

[3]《建筑机械使用安全技术规程》  JGJ33-2012