运动场地预制橡胶地面工程施工工法

预制橡胶型运动场地施工工法1.前言近年来，随着科技的创新，建筑行业的发展，体育器材性能的进步，对体育场馆等一系列运动场地的要求越来越高。从上世纪五六十年代起，运动场地面层做法迭代更新，层出不穷，目前主要种类有复合型、纯胶型、混合型、以及近几年开发出的预制橡胶，各种材料在平整度粘结度、安全性、经济性、环保性以及耐候耐磨使用年限等各种特点上均有优缺。相较传统硅PU、丙烯酸、EPDM颗粒等材质的运动场地面层，预制橡胶卷材铺设速度快，施工效率高，施工完成后，缓冲减震、反弹均匀、防滑舒适性能大大提高，也缩短工期。青海卫生职业技术学院校区建设项目运动场地包括足球场（1个）、篮球场（8个）、排球场（10个）等运动场地，总共面积约为13500㎡，原图纸做法为EPDM颗粒现浇做法，经综合考虑对比，结合项目工期紧、质量要求高的特点后，项目确定运动场地面层选用预制橡胶卷材面层。本工法以青海卫生职业技术学院新校区建设项目运动场地为依托，结合项目特点，对运动场地预制橡胶施工工艺进行优化与阐述。2.工法特点2.1施工质量高，返工率低。球场面层厚度为6.5mm、跑道为13mm，厚度较薄，但运动场地对沥青基层的平整度要求较高，原图纸无修补料部分，但沥青基层的平整度无法达到要求，在面层施工前，咨询各方意见，确定增加修补层，对基层处理的工序，保证面层平整度，避免由于平整度达不到要求而进行返工修补处理，影响项目工期与成本，给使用单位造成不必要的麻烦。2.2建筑成本低、工期效率高。在运动场地全部使用预制橡胶面层做法，材料由厂家提供，施工由专业人员进行施工，只需进行粘接铺设，做法简单快捷、铺设方便，极大的缩短工期，将原需52天施工完成的工期缩减至28天完成，提前交付业主投入使用，得到了业主方的认可，同时也取得了显著的经济和社会效益。2.3保证运动安全与舒适性。预制橡胶采用了上下层一体成型双层结构，上下层密度不同，在收到冲击时发生形变特征也不同，吸收冲击能力不同，上部结构冲击吸收能力可达到40%，下部结构可达到45%，底层及面层均为高温高压机械压制而成，结构密实，底层使用了密孔发泡工艺，每一个小气囊都起到了类似气垫的作用，在运动员运动过程中能提供出色的冲击吸收，对运动员起到充分的保护；面层表面为花纹状，防滑性能增加，能够更好的保护在运动过程中不受伤害。3.适用范围适用于室内运动场地面层施工。4.工艺原理运动场地做法如下所示：预制橡胶运动面层；（篮球场、排球场预制橡胶运动面层厚度为6.5mm，跑道厚度为13mm。）30mm厚细粒式沥青混凝土；50mm厚中粒式沥青混凝土；乳化沥青透层；250mm厚混合料（粉煤灰、白灰、级配碎石），最大粒径小于40mm；600mm厚3:7灰土；素土换填、地基强夯。考虑本项目位于青海省西宁市，场地土层基本为自重性湿陷性黄土，湿陷性黄土土层较厚，湿陷系数较大，在原素土回填压实的做法的基础上增加强夯施工，保证运动场地不下陷、沉降均匀。根据GBT22517.6-2011《体育场地使用要求及检验方法》的要求，预制橡胶面层对基层要求较高，且运动场面面积较大，30mm细粒式沥青混凝土层平整度、坡度无法达到预制橡胶卷材铺设要求，需对基层沥青混凝土进行打磨、填补、找平处理后，增加修补层工序，保证预制橡胶面层的施工质量。5.施工工艺5.1工艺流程图5.1施工流程图5.2操作要点5.2.1清表、素土回填压实首先采用经纬仪将运动场地的边线定位确定，再进行清表处理，将面层的垃圾、杂草、碎石等全部清理完成，露出原状土即可，再将回填土填至完成面标高以下0.8m位置；回填土采用50T压路机进行碾压，压实系数需达到0.93，压实后用水准仪对场地内的标高间距10m进行复核，对于压实后标高达不到的位置，进行补土压实处理。5.2.2强夯施工运动场地地基采用强夯形式对地基进行加固处理。首先采用点夯形式夯击2遍，夯击点间距为夯锤直径的2～3倍，本项目确定为2.5倍，间距为6.25m，相邻两遍点夯的间隔时间不少于2周；第二遍夯击点位于第一遍夯击点中间位置，点夯平均夯沉量不宜大于50mm。两遍点夯完成后，采用满夯形式进行夯击，满夯夯印要求搭接1/3。夯击时，夯坑周围地面不应发现大的隆起，不应有因夯坑过深而发生提锤困难的问题出现。图5.2点夯夯点排布示意图图5.3满夯示意图5.2.3灰土及混合料施工3：7灰土进行现场拌制，白灰进场首先进行复试，白灰合格后方可同意使用；先将白灰粒径超过5mm的进行碾压，再将其中的垃圾清理完；为保证灰土拌合均匀，灰土拌合采用拌合机拌合，严禁在现场直接拌合，若拌合后的灰土含水率超过最优含水率的±2%，进行补水或者晾晒或补充干土的方式进行调整灰土含水率。混合料为粉煤灰、白灰、级配碎石混合拌制而成，所有材料的粒径最大不能超过40mm，混合料的拌和采用拌合机进行拌和。混合料配料要准确，拌和要均匀充分，混合料的含水量要略大于最佳含水量1～2%，在拌和生产中要计算好加水量，所有进场材料的级配、粒径、含水率均需满足设计要求。灰土及混合料施工应分层摊铺，每层摊铺厚度为200～250mm，每层摊铺完成后采用50T压路机进行反复压实，碾压从外侧向内侧开始施工，碾压时压路机轮迹应相互搭接，防止漏压；每层接缝处应作成斜坡形，碾迹重叠，重叠大于1m，上下层错缝距离不应小于1m。在机械施工碾压不到的部位，应配合人工夯实碾压，用蛙式打夯机分层夯打密实；每层压实后进行环刀取样，压实系数大于97%；达到要求后，再进行上一层的摊铺。压实完成后严禁大型机械在上面行走。灰土及混合料每层施工完成后，表面应进行拉线找平，标高控制点应间距30～60m设置一道，凡超过标高控制点的位置的灰土及混合料，及时依线铲平；凡低于标准高程的地方，应补土找平压实。混合料施工完成后及时进行洒水养护7天，混合料施工时间应考虑底层沥青铺设时间，若混合料施工完成后不能进行沥青施工，则须对混合料层进行覆盖。因灰土、混合料及沥青施工周期都较短，建议尽量不间断施工。5.2.4排水沟施工本项目运动场地排水沟为预制排水沟，位置位于篮球场、排球场两侧，足球场排水沟为单环沟，位于跑道与人造草草坪之间，球场向两侧排水，跑道向环内排水。排水沟内与室外雨水井设置暗埋管道，间距30m一道，排水沟内径400宽，排水沟侧墙宽度150mm，盖板宽度为700mm,盖板上排水洞宽30mm，洞长250mm，间距180mm。首先采用RTK将排水沟定位、标高确定，排水沟外边距离运动场地周边道牙石25cm，设各个球场中心位置标高为±0.00m，按照排水坡度0.5%计算后，篮球场排水沟顶板完成面标高为-0.1m，排球场排水沟顶板完成面标高为-0.15m，跑道排水沟顶板完成面标高为-0.19m。开挖完成后先进行底部灰土换填与压实，可采用蛙式打夯机记进行压实。再进行混凝土垫层浇筑，在垫层上弹排水沟定位线，将预制混凝土排水沟安装至相应位置，可采用废旧钢筋制作25cm高的定位筋，每5m设置一道，拉通线保证排水沟定位准确，每间隔10m设置标高控制点，中间采用拉通线的方式控制排水沟标高，排水沟施工时，严禁形成倒坡或者导致预制橡胶无法顺滑地覆盖在盖板上。每10m的排水沟施工完成后，进行定位与标高的调整。预制排水沟全部安装过程中，需注意接槎位置需贴紧，再将排水沟接槎位置采用水泥砂浆进行封堵，排水沟内壁、底板抹5mm厚1:2.5内掺防水剂的水泥砂浆，再将排水沟盖板采用水泥砂浆安装在排水沟顶部。5.2.5沥青混凝土施工沥青混凝土分三层，包括乳化沥青、中粒径混凝土沥青（50mm厚，AC-20）、细粒经混凝土沥青（30mm厚，AC-13）。混合料铺设完成养护7天并满足抗压强度等要求后进行沥青混凝土施工。若混合料完工后留置时间较长，表面过分干燥时，在喷洒乳化沥青前1个小时左右，用洒水车喷洒少量的水润湿基层表面，但表面不宜留存积水。沥青混凝土运输车在装料前必须清洗干净，车箱底及围壁要涂一簿层油水比为1:3的混合液，但在箱底不能有余液积聚。装运沥青混合料的车辆应经地磅过称，同时测定其温度，运往施工现场。乳化沥青施工前，首先对基层表面进行清理、洒水湿润。乳化沥青施工采用沥青喷洒车一次均匀喷洒，喷洒时喷洒车要保持稳定的速度和喷洒量，乳化洒布量控在1.0l/㎡(0.6kg/㎡），喷洒车要保持30～45m/min，由内向外进行匀速施工。若局部沥青过多，污染基层表面，尚有多余的乳化沥青未渗入基层的区域，由人工将乳化沥青清除完；若局部未喷洒到位，需重新对该位置进行喷洒。中、细粒径沥青混凝土采用摊铺机进行施工，摊铺机开工前应提前0.5～1h预热熨平板，温度不低于100℃，但不应高于150℃。沥青混凝土开始摊铺的温度不低于160℃。摊铺过程中运料车应在摊铺机前10～30cm处停住，空挡等候，由摊铺机推动前进开始缓慢卸料，避免撞击摊铺机。测量人员每隔10米测一次高程、厚度，将其数据反馈给摊铺机操作手。摊铺机摊铺速度控制在2.5m/min，摊铺时摊铺机夯锤和熨平板的振动装置必须启动。现场派专人指挥车辆，机车手随时观察料斗中的余料，应避免出现空料现象。摊铺机两侧传感器设有专人看护，随时采用插针或拉线检查摊铺厚度是否一致，并做好记录，若发现厚度出现偏差应及时校正。沥青混凝土碾压，严格按初压、复压和终压三阶段进行碾压，派专人设置好碾压三阶段的标志，设1人专门量测摊铺完混合料的温度，及时指挥压路机作业，以保证各阶段的碾压温度，防止高温碾压引起混合料纵向推移和低温碾压出现裂纹或不能有效的消除轮迹。中粒径混凝土与细粒径混凝土施工可按施工周期进行调整，若中粒径混凝土施工完成后间隔较长时间后进行细粒径混凝土施工，为了保证新旧沥青面能的良好结合，需对已施工完的沥青面层采用沥青铣刨机进行铣刨处理，去除面层松散沥青、难以清洗的其他建筑材料。5.2.6修补层施工运动场地面层主要注意需平整度与坡度，面层要求不积水、排水快，应有一定的坡度，本项目图纸要求坡度为0.5％，过小导致排水不畅，过大会导致降低运动舒适感与安全性，以充分发挥塑胶面层雨天能使用的优越性；平整度需依靠沥青混凝土施工后平整度所确定，本项目由于增加修补料施工后，满足在3m直尺下不应有大于6mm的间隙，3mm～6mm间隙的点位数少于总检测点15％的要求。由于预制橡胶卷材面层，对基层平整度要求较高，且运动场地面积较大，沥青施工过程中无法对平整度精准把握，需在细粒式沥青混凝土施工完成后，对表面进行打磨，确定坡度与标高，对平整度不满足要求的位置，需对沥青进行平整度修补、找平。采用拌合好的修补料对基层进行修补，找平；修补料由水泥：石英砂：胶黏剂=1:1:2的体积比混合拌制而成，石英砂需在进场前进行过滤筛选，不可将粒径大于1.5mm的石英砂使用至修补料中，为保证修补层的强度，水泥采用标号为525的水泥，不可采用普通425水泥。由于修补料内有胶黏剂，必须现场拌制，且现拌现用，每次拌制的修补料必须在3小时内使用完成。将拌制好的修补料沿场地坡度方向顺坡分段倾倒，再用5m长铝合金靠尺将修补料在沥青表面进行抹平处理，抹平过程中不可将靠尺立面放置或者斜向放置，从场地中线向两侧挂线来控制标高；，最后施工修补料施工完成后，可进行泼水试验，当出现积水或排水不畅位置，不可直接在原修补层上再次进行修补料施工，会导致新旧修补层位置会出现分层现象，无法保证修补层的作用，需将周边1㎡范围内的修补料全部铲除完成，再重新进行修补料施工。整个过程中需注意修补料的平整度，尽量一次施工完成，避免返工，影响工期。修补层全部施工完成后采用标高控制线对标高再次进行复核，保证平整度与坡度。修补料施工完成后现场设置围挡、并安排专人进行看守，禁止人员行走，严禁车辆开至修补料层上，导致修补料污染与损坏。修补料施工完成后不可立即进行下一道工序施工，必须将修补层内水蒸气蒸发完后再进行面层预制橡胶铺设。5.2.7面层施工（1）预制橡胶特点预制橡胶采用了上下层一体成型双层结构，底层及面层均为高温高压机械压制而成，结构密实，上下层收到冲击时发生形变特征与吸收冲击能力不同，上部结构冲击吸收能力可达到40%，下部结构可达到45%；底层使用了密孔发泡工艺，每一个小气囊都起到了类似气垫的作用，在运动员运动过程中能提供出色的冲击吸收，对运动员起到充分的保护。预制橡胶面层表面为花纹状，防滑性能增加，能够更好的保护在运动过程中不受伤害，运动员在运动时足部与预制橡胶接触点发生的形变区域扩大，有更大的受力面积及发生摩擦的区域，能最大程度减轻了运动员在滑步和扭转动作上可能受到的运动伤害。施工方便，预制橡胶材料与施工人员全部由专业厂家提供，运至现场后只需进行粘接剂涂刷、铺设橡胶卷材施工，与现浇摊铺机铺设按照流水施工不同，所有场地可同时开始施工，节约项目工期。（2）预制橡胶铺设操作要点篮球场共8个（篮球场28m15m），长度为128.96m，宽度为39.37m；排球场共10个（18m9m），长度为75m，宽度为55m；总共设置8道400m标准跑道和1.5m宽的跑道边缘缓冲区。每卷预制橡胶长9m，宽度为1.3m，球场预制橡胶面层厚度为6.5mm，跑道厚度为13mm，预制橡胶分为蓝色与红色，红色铺设在球场内，蓝色在外侧缓冲区。预制橡胶底部采用粘接剂与修补层粘接牢固，粘接剂随刷随铺设面层预制橡胶；每卷预制橡胶铺设完成后，预制橡胶之间采用U形针固定，在预制橡胶面层接缝位置采用2kg配重块（可采用灰砂砖）压实，保证粘接剂与预制橡胶粘接牢固。粘接剂粘度不宜过大也不宜过小，粘度过大，涂胶困难,对被粘件润湿性差,胶接强度差;粘度太小，流胶现象也差，要达到理想的胶层厚度,必须增加涂胶次数,否则影响强度。因此胶黏剂必须有适当的粘度。本项目预制橡胶施工所需粘接剂粘度为18000～20000cps。粘接剂必须在在现场进行拌制，往搅拌机内倒材料，应先倒透明液状物硬化剂，再倒色彩剂，色彩剂应与面层预制橡胶颜色相同，搅拌机搅拌时应正反互转，搅拌时间为2～3分钟，使材料充分搅拌。将粘接剂按照坡度方向倾倒，每次倾倒宽度尽量控制在1.5m左右，采用3m长铝合金靠尺按要求将粘接剂刮平，粘接剂未覆盖或者缺少位置可由人工进行补充，刮平后立即进行面层铺设施工，随刮平随铺设，当天拌合的粘接剂应当天全部用完。纵横向预制橡胶接缝位置，采用气枪将U形针固定在预制橡胶上，每个U形针之间间隔8～10mm，在所有接缝位置处，预制橡胶面层顶部采用灰砂砖压实。待次日预制橡胶与基层全部粘接牢固后，挪走灰砂砖、拆除U形针，如果检查发现接缝处粘接不牢固的位置，采用粘接剂重新进行粘接。5.2.8开孔、画线用经纬仪放设球场点位线,各点位数据参照体育工艺的要求（篮球场28m15m，排球场18m9m，跑道1.2m宽）进行定位，采用聚氨酯画线，白漆按点位线喷涂画线，线宽为5cm；采用专业开孔器将排水洞上部的预制橡胶开孔，宽度与排水沟的排水孔宽度（30mm）保持一致，由于预制橡胶在排水洞位置经过开孔受到挤压，开孔完成后，检查每个粘接位置，如有出现起皮、粘接不牢固的现象，应该用粘接剂进行补强，保证成型效果。青海卫校项目运动场地面层采用预制橡胶做法，底部增加修补层工艺，成型后的面层平整度、坡度满足要求，成型效果极佳，极大的提高运动了舒适性、摩擦性，也缩短近一半的项目工期，节约项目成本，受到了建设单位与使用者的赞扬与好评。6.材料与设备6.1材料表6.1主要材料序号材料数量用途1白灰3060m³拌合灰土、混合料2级配碎石900m³拌合混合料3粉煤灰780m³拌合混合料4细沥式沥青AC-13360m³/5中沥式沥青AC-20625m³/6石英砂8m³专用修补料7525水泥12吨专用修补料8专用粘结胶650Kg专用修补料9预制橡胶14260㎡面层铺设6.2机具设备表6.2主要机具设备序号仪器设备用途1320型挖掘机素土回填2中型压路机素土、灰土、混合料压实3蛙式打夯机局部压实4灰土拌合机拌合灰土5摊铺机铺设沥青混凝土6RTK测量标高与定位7水准仪测量标高8经纬仪精确测量标高与定位95m靠尺修补料抹平103m靠尺粘接剂抹平、测平整度6.3劳动力安排表6.3劳动力安排序号工种人数1普工15人2沥青摊铺工6人3橡胶铺设工12人7.质量控制7.1原材控制白灰、混合料进场严格进行检测，保证白灰中MgO+CaO含量、含水率、粒径比等；混合料中的粉煤灰的细度、需水量、级配碎石粒径尺寸。沥青混凝土进场应设专人收料、验料，若有过火、过油、少油、离析现象或有花白料立即停止使用，并进行退场处理。预制橡胶面层控制面层厚度、面层颜色，荔枝面面层是否被磨损。7.2施工过程中质量控制7.2.1灰土及混合料施工过程中质量控制灰土及混合料施工，分层碾压厚度不能超过250mm，应分层取样，压实系数必须达到设计要求，混合料施工完成后及时进行洒水养护7天，若果温度过高，可适当增加养护频次。7.2.2沥青混凝土施工过程中质量控制沥青施工需控制好沥青混合料面层各层的虚铺厚度，人工摊铺要采用放平砖的方法。严控沥青摊铺、上碾、终碾的沥青温度，组织必须紧密，大风和降雨时停止摊铺和碾压。严格按碾压操作规程作业，碾压前，应用轻碾预压。压路机启动、换向都要平稳。压路机停车、转向尽量在压好的、平缓的路段上。沥青、混合料的松铺系数宜通过试铺碾压确定，应掌握好沥青混合料摊铺厚度，使其等于沥青混合料层设计厚度乘以松铺系数。7.2.3修补料、面层施工过程中质量控制修补层、预制橡胶面层施工过程中，严禁在雨天进行施工，当场地存在少量积水情况下，可以采用鼓风机将场地内的积水晾晒、烘干后进行施工。面层施工完成后，场地禁止各种机动车辆在上面行驶，以防滴油腐蚀胶面；禁止携带易爆、易燃和腐蚀性物品入内；要保持清洁，避免有害物质的污染。严禁人员立即进入场地内，待粘接胶全部粘接牢固后再进场进行下一步作业。面层如发生碎裂、脱层等现象，应按规格要求及时修补，以防蔓延。7.2.3施工过程中的标高、平整度控制由于场地面积较大，且坡度为5‰，每层工序施工过程中，需对标高、平整度进行严格控制，严禁形成倒坡或者坡度过大或者过小，影响施工质量。灰土、混合料施工过程中，应在纵横向间距30m设置位置各一道标高控制点，采用水准仪对标高进行控制，如果压实后的标高不满足要求，及时在该位置摊铺材料进行压实。排水沟施工过程中，通过在垫层上弹排水沟定位线，间隔10m设置标高控制点，控制排水沟安装的位置及标高的准确性，出现问题及时进行纠正。沥青施工应严格控制虚铺高度，应在最高点和最低点进行挂线，拉通线方式进行标高控制。修补料沿场地坡度方向顺坡分段倾倒，不应逆坡度进行倾倒，导致刮平过程中无法进行控制，若出现坡度、平整度不满足要求的，将周边1m范围内的修补料全部铲除完成，再重新进行修补料施工。每道工序施工完成后采用水准仪对面层标高进行复核，出现问题应立即进行整改，对未达到要求但进行整改时困难较大的工序（如沥青施工），可通过下道工序进行整改，但在预制橡胶面层铺设前需将标高复核到位，在相应位置增加修补料进行找平。7.3成品保护运动场地的清洗、维修和保养是一项经常性工作。除天天清扫，有污秽随即清洗外，还要做到每季大洗刷一次，污秽重的地方可加适量洗衣粉刷洗或擦拭。比赛前后要用水冲刷，以保持场地的色彩和清洁卫生。夏季炎热天气要喷洒凉水，以降低其表面温度。场地上的各种线和标志应经常保持清晰醒目。随着时间的延长，塑胶表面会老化，场地的各种标志会褪色。因此，使用数年后最好喷一层塑胶液，重新描画标志线。场地如发生碎裂、脱层等现象，应按规格要求及时修补，以防蔓延。场地和周围的铅球区、沙坑、草地要经常洒水，以防尘土飞扬，影响场地的清洁。8.安全措施挖掘机、压路机、摊铺机等大型机械，防止大型机械伤害，机械进场后必须有专门负责人会同安全员和使用机械的人员共同对该机械设备进行验收工作。在作业前施工员必须向司机作安全交底，并派专人指挥。机械挖土及回填严禁无关人员进入场地内，挖掘机工作半径范围内不得站人或进行其他作业，卸土应待整机停稳后进行。大型机械操作人员单一，容易出现视野盲区，发动机噪音影响等，作业人员必须配置熟悉操作的专业人员，严禁无关人员进行机械操作，造成不必要的损伤。其操作负责人要按照规定每周对施工现场的所有机械设备进行检查，发现问题及隐患时解决处理，确保机械设备的完好，防止机械伤害事故的发生。施工过程中实行三级供电、分级保护、分级设漏电保护装置，并配置专业电工对现场用电管理进行管理。当不慎发生触电伤害事故，首先使触电者迅速脱离电源，其次将触电者移至空气流通好的地方，情况严重者，边就地采用人工呼吸法和心脏按压法抢救，同时就近送医院。摊铺沥青混凝土时，作业人员配戴防护用品，火箱不准设置在电线下方，与油容器距离大于5m，跟碾刷油人员随碾相向跟进。机械挖土严禁无关人员进入场地内，挖掘机工作半径范围内不得站人或进行其他作业。卸土应待整机停稳后进行。9.环保措施灰土及混合料铺设过程中，作业场内采取洒水、覆盖等措施，