鄧擎旗 馬永宏 劉建龍
(航天動(dòng)力技術(shù)研究院,陜西 西安 710025)
隨著航天航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展,火工品場(chǎng)所的數(shù)量大幅增長(zhǎng),火工品區(qū)地面的工作載荷和作用頻次不斷增加,而傳統(tǒng)地面無(wú)論重載、耐磨等物理性能,還是防靜電、不發(fā)火、防爆等安全性能,都無(wú)法滿足行業(yè)發(fā)展的需求。火工品區(qū)及火工品大型重載區(qū)地面的合理應(yīng)用,可以有效降低爆炸事故的發(fā)生率,提高建筑的安全性能。
西安某火工品大型裝藥工房,日常工作中需要頻繁接觸危險(xiǎn)火工品,屬于安全生產(chǎn)的重點(diǎn)防爆區(qū)域,同時(shí)由于特殊的工作屬性,地面日常要承載60噸的重型吊裝設(shè)備及運(yùn)載車(chē)輛作業(yè)。其功能需求如下:
1)防爆。①防靜電:火工品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)允許的人體靜電小于104V,在目前生產(chǎn)和人體活動(dòng)情況下,靜電起電率為10-13~10-4A,按最大靜電起電率算,人體對(duì)地的靜電泄露總電阻值為R泄=U/I=108Ω,應(yīng)采用靜電泄露電阻小于108Ω的防靜電(或?qū)ъo電)地面[1];②不發(fā)火:地面撞擊摩擦不產(chǎn)生靜電放電火花。
2)抗重載、高耐磨、抗壓、抗折。地面在承受高強(qiáng)荷載和外力作用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)起砂、起塵、破損等。
3)美觀度要求。平整,潔凈,色彩均勻。
4)抗疲勞。性能持久穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。
以往有的火工品工房的防爆地面采用在不發(fā)火骨料中添加輔助性導(dǎo)電材料配合傳統(tǒng)水磨石的工藝做法。由于水磨石與混凝土施工不同步,無(wú)法做到整體結(jié)合結(jié)構(gòu)分層,完成后地面在使用中受外力作用,不斷出現(xiàn)空鼓、脫層、翹曲斷裂等問(wèn)題。同時(shí),水磨石在選擇不發(fā)火級(jí)的骨料上,材料難辨別,無(wú)法保證完成后的地面安全性能的穩(wěn)定性,水磨石地面需反復(fù)維修、改造困難、壽命低的問(wèn)題一直得不到解決。
依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求,經(jīng)過(guò)多方面考察論證,結(jié)合項(xiàng)目情況,參考14J938《國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集》做法,考量廠家產(chǎn)品相關(guān)參數(shù),確定最終火工區(qū)做法[2]。
1)200厚C25混凝土內(nèi)配φ8@200雙向筋,強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后表面撒布2-3mm厚NFJ防靜電不發(fā)火金屬骨料,隨打隨抹光。
表1 金屬骨料面與水磨石材料的性能對(duì)比
2)300厚級(jí)配碎石,壓實(shí)系數(shù)≥0.95。
3)素土夯實(shí)。
4)防爆層材料。采用國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的NFJ金屬防靜電不發(fā)火地坪材料面層對(duì)混凝土進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。
5)材料特點(diǎn)。NFJ金屬骨料兼?zhèn)浞漓o電、不發(fā)火、燃燒等級(jí)A1級(jí)、抗重載、高耐磨、抗沖擊、抗爆、耐候,穩(wěn)定持久,施工方便快捷、環(huán)保無(wú)污染等特點(diǎn)。
1)GB 50016-2018《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中第3.6.6條規(guī)定:散發(fā)較空氣重的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類(lèi)廠房和有粉塵、纖維爆炸危險(xiǎn)的乙類(lèi)廠房,應(yīng)采用不發(fā)火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時(shí),應(yīng)采取防靜電措施。
2)GB 50515-2010《導(dǎo)防靜電地面設(shè)計(jì)規(guī)范》中第3.1.5條規(guī)定:凡室內(nèi)有易燃易爆物質(zhì)的場(chǎng)所,在采用導(dǎo)(防)防靜電地面時(shí),均應(yīng)全部采用不發(fā)火的導(dǎo)(防)靜電地面。
3)WJ 2470-1997《火藥、炸藥、彈藥、引信及火工品工廠設(shè)計(jì)安全規(guī)范》中第5.3.1.6條規(guī)定:危險(xiǎn)性工作間的地面,應(yīng)符合下列要求:
a)火花能引起危險(xiǎn)品燃燒、爆炸的工作間,應(yīng)采用不發(fā)生火花的地面;
b)工作間的危險(xiǎn)品對(duì)撞擊、摩擦作用特別敏感時(shí),應(yīng)采用不發(fā)生火花的柔性地面;
c)工作間內(nèi)的危險(xiǎn)品對(duì)靜電作用特別敏感時(shí),應(yīng)采用不發(fā)生火花的導(dǎo)靜電地面。
1)混凝土質(zhì)量控制:混凝土抗壓強(qiáng)度不低于C25,骨料級(jí)配合理,施工現(xiàn)場(chǎng)需嚴(yán)格控制混凝土坍落度。
2)保證混凝土結(jié)構(gòu)整體性:200厚鋼筋混凝土一次澆注到標(biāo)高,不分層分次,減少工序。混凝土泵車(chē)運(yùn)輸時(shí)間和澆注時(shí)間合理安排,按序一次澆筑完成。
3)柱子加強(qiáng),設(shè)置隔離縫:地面澆筑區(qū)域內(nèi),柱子部位采用角鋼焊接菱形隔離分區(qū),并內(nèi)設(shè)加強(qiáng)鋼筋,將地面沉降與柱子分割開(kāi),所有墻邊和柱腳處采用2cm厚擠塑板作為隔離板,隔離板比實(shí)際完成地坪面略低1-2cm,混凝土澆筑時(shí)直接將擠塑板埋設(shè)在混凝土中,確保墻邊和柱子邊上的擠塑板的連續(xù)性,并進(jìn)行可靠固定,避免澆筑混凝土過(guò)程中發(fā)生松動(dòng)。
圖1 設(shè)置隔離縫
4)混凝土整平
根據(jù)GB 50209-2010《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》,80%地面落差不應(yīng)大于4mm/2m,20%地面落差不應(yīng)大于6mm/2m,本項(xiàng)目混凝土整平選擇機(jī)械自動(dòng)整平(激光整平機(jī)),依據(jù)最終確定的地面標(biāo)高,采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行模板支設(shè),激光整平機(jī)整平,確保在同一區(qū)域內(nèi)標(biāo)高一致,平整度合格[3]。
圖2 混凝土人工整平
圖3 混凝土激光整平
5)NFJ面層施工
采用耐磨地坪工藝,在混凝土初凝時(shí)分兩次均勻撒布NFJ金屬防靜電不發(fā)火耐磨地坪材料。特殊的材料結(jié)合科學(xué)合理的施工方法,對(duì)混凝土表面進(jìn)行有效的強(qiáng)化處理,很大程度提高了混凝土表面的致密性,可防止細(xì)微裂縫和混凝土表面起砂、起塵。
6)美觀
由于地面施工完成后安裝和建筑的其他后序施工都依托地面進(jìn)行,難免造成地面污染及外力劃痕損傷,項(xiàng)目結(jié)合混凝土固化拋光工藝對(duì)地面進(jìn)行輕度拋光,通過(guò)固化劑有效滲透與混凝土中的化學(xué)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使得混凝土中的各種成分形成固化,主要作用是硬化、耐磨、美觀[4]。
首先,對(duì)地面進(jìn)行防靜電檢測(cè),檢測(cè)的依據(jù)和方法應(yīng)嚴(yán)格按照SJT10694-2006《電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測(cè)通用規(guī)范》操作、執(zhí)行,表面電阻值在1×106Ω-1×109Ω之間為合格。其次,對(duì)地面進(jìn)行不發(fā)火檢測(cè),依據(jù)GB50209-2010《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》附錄A中相關(guān)要求進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)要求完全暗室條件,旁邊放置高速攝像機(jī)拍攝,用符合要求的砂輪摩擦地坪。檢測(cè)完畢后回放攝像機(jī),檢視有無(wú)火花發(fā)生,無(wú)任何瞬時(shí)火花即為合格。
大型火工品項(xiàng)目工藝要求高,工況復(fù)雜,危險(xiǎn)因素多,對(duì)功能齊全、性能穩(wěn)定的地面的需求越發(fā)緊迫,因此,大型火工品地面必須從選材、施工上給予足夠重視,從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到工程施工都應(yīng)不斷優(yōu)化,提高火工品區(qū)建設(shè)技術(shù)水平,促進(jìn)工程整體的施工質(zhì)量,為企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。