排水沟格栅盖板的卵石饰面施工技术

姚开成 蔡妮妮 韦鸿梅 陈志佳 何羽玲

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司 广西 柳州 545001

1 工程概况

广西百色干部学院（一期）工程项目占地面积约437 333 m2，项目地势高低起伏，最大高差逾70 m；院内53个单体星罗棋布、依山傍水，路网桥梁纵横交错，与树林交相辉映，是一座集教学、办公、住宿、餐饮、会议、学术交流、研讨及文体活动多功能于一体的山水园林式干部学院（图1）。

图1 百色干部学院（一期工程）

本工程对园林绿化的要求较高，整个百色干部学院有装饰要求的排水沟总长度为2 530 m，原设计的小眼石材厚质盖板（图2）存在运输、安装、人工铺设过程中易损坏、自重大等施工困难，导致施工进度滞后，且投入使用后逐渐产生微小裂纹、影响美观、耐久性差等亟待解决的问题。因此，我公司结合工程实际情况，在原材料加工、制作与安装工艺上进行改进和创新，研发并实施了一种排水沟格栅盖板卵石饰面施工技术，并通过BIM辅助实施样板工程技术指导，使工程施工质量目标和验收标准一目了然，避免了人力、物力的浪费，有效地提高了施工效率。该技术在百色干部学院的实际应用中取得突破性的进展，其装饰效果好、操作简单、造价低、绿色环保、施工速度快，既得到了业主的高度赞扬，又取得了良好的社会效益和经济效益。

图2 小眼石材厚质盖板饰面层排水沟设计剖面

2 工艺原理与关键技术

2.1 工艺原理

2.1.1 深化设计

由于格栅盖板卵石饰面层有别于原有设计的小眼石材厚质盖板，故我公司与建设单位、设计单位进行沟通，对排水沟饰面进行了深化设计。

根据原有设计排水沟盖板承载力，我公司应用BIM的3D建模技术对格栅盖板卵石饰面层进行了深化设计，在满足设计外形、观感以及使用功能、安全功能的前提下，在建材选择、构造做法、结构形式、协调施工等方面进行优化。设计优化的深度以满足安装高效、快捷、节能、低成本为标准（图3）。

2.1.2 基本构造

格栅盖板卵石饰面层主要由格栅盖板、密目塑料网片、卵石构成，定位件主要为角钢。

图3 格栅盖板卵石饰面层排水沟剖面

密目塑料网片经裁剪后直接铺设在格栅盖板上，起到过滤、防堵、增大卵石粒径范围的作用，操作简单，易拆卸，可重复利用。

卵石为主要装饰材料。选取粒径、颜色符合设计要求的卵石混合均匀后散铺于密目塑料网片上[1-3]。

2.2 关键技术

2.2.1 整体渗透技术

通过材料的合理化级配，使各层结构既能满足排水沟饰面承载力要求，又有足够的孔隙率使排水沟顶部水能在卵石饰面层间自然渗透流入排水沟，保持卵石饰面层干燥无积水。

2.2.2 可视化BIM样板技术

利用Revit软件，根据行业规定的创建规范以及模型需要表达的信息深度，进行准确的模型创建及模型处理，检查不合理之处随即进行完善，再对完善后的模型进行二次深化处理，直观地展示出样板的效果图，并通过可视化技术交底指导施工。

2.2.3 免浆嵌卵石装饰技术

将粒径、颜色符合设计要求的卵石搭配混合后铺设于盖板表面形成卵石饰面，利用自身重力镶嵌在盖板上，无须使用砂浆将卵石进行固定，装饰效果好，绿色环保，排水渗透效果均符合要求。

2.2.4 网片防漏技术

将密目塑料网片铺设于格栅盖板上，加密格栅盖板孔洞，增大卵石与支承面的接触面积，增大了卵石的粒径使用范围，防止土石、杂物及其他小粒径材料落入排水沟内造成堵塞。

3 技术特点分析

3.1 施工效率高

该技术摒弃了传统的纸质策划，与先进的BIM技术相结合，把三维模型样板作为实物进行技术交底，使施工的质量目标和验收标准一目了然，有效减少返工误工率，从而降低了施工成本。与此同时，利用BIM技术还能实现全流程智能控制和全流程协同工作调配与监控，使施工效率显著提高。

3.2 自重轻，易安装

原材料主要为格栅盖板、密目塑料网片、卵石、角钢，均是自重较轻的材质，运输方便，易于人工安装、清理维护。

3.3 强度高

经过热浸锌处理的格栅盖板，不仅美观耐用，防腐性能好，而且承重检测效果好，强度高。

3.4 经济美观

通过对比，格栅盖板卵石饰面的造价低于石材厚质盖板，且石材厚质盖板易产生细小裂缝，影响美观；而格栅盖板卵石饰面层表层为散铺的卵石，自然、美观且满足耐久性要求。

3.5 绿色环保

所使用的材料可根据实际情况安装、拆卸，可重复利用，达到节约材料、绿色环保的目的。

采用BIM三维模拟仿真技术能高效地指导施工，最大程度上对材料进行合理使用，减少不必要的材料损耗。同时，免浆嵌固定技术无须使用水泥，绿色环保。

4 排水沟格栅盖板卵石饰面施工

4.1 基层检测

1）强度检测：基层施工完成后需养护7 d以上，待强度达到设计要求的90%才可进行下道工序。

2）尺寸检测：卵石饰面安装前确认沟道上口平直，过水沟的尺寸、长度和深度均符合设计要求，平直美观，避免返工。

3）功能检测：饰面安装前进行试水，确保沟面严密无渗水，沟底排水通畅无积水。

4.2 L形定位件安装

L形定位件用于固定格栅盖板的位置，避免在铺设卵石或者行走在饰面层上时格栅盖板发生移位。L形定位件、螺栓等材料必须符合设计要求和有关标准，并有出厂合格证。

测定L形定位件位置时，先测定盖板边缘线位置，通过盖板边缘线的位置控制L形定位件铺设位置与膨胀螺丝安装位置，其位置偏差小于5 mm，并注意不要出现累积偏差，保证盖板既能安放固定又有一定的接触面积。

所有的L形定位件均按照图纸的要求铺设在排水沟两侧，并用膨胀螺栓进行固定。距离连接处3～5 cm必须设置膨胀螺栓，其余平直沟段膨胀螺栓间距不大于1 m，变形处需在角点和弯曲点设置。

因L形定位件为塑性材料，在运输、安装过程中要注意保护，避免造成弯曲、变形、损坏，导致无法安装沟盖板。

4.3 格栅盖板篦子铺设

优先铺设格栅盖板篦子标准件，待标准件安装完毕后，按施工现场实际情况，量取异形件的规格尺寸、绘制异形件的加工图，再安排异形件的制作与安装。

4.3.1 标准件铺设

1）在L形定位件安装完毕并验收合格后才可进行格栅盖板铺设作业。

2）格栅盖板篦子安装方法采用“三一安装法”，即“安放一块、调整一块、固定一块”，直接将盖板篦子铺设在L形角钢上，盖板间距为5 mm。

3）沟盖板在运输及安装过程中要注意保护，严禁强拉硬撬，避免造成弯曲、变形无法使用。

4）按照设计图纸的要求，安装完毕格栅盖板篦子标准件后，在拐弯处、变形处预留出格栅异形件的位置。

5）格栅盖板篦子安装必须牢固，严禁出现歪斜、翘曲和断裂等缺陷。

4.3.2 测量、加工异形件

1）按照深化设计图中异形盖板篦子的位置，结合施工现场的实际情况，由测量员在现场进行放样，标注出异形盖板篦子的角点位置。

2）异形盖板篦子由设计人员按照标注出的角点位置，实地量取加工参数，并绘制加工草图。

3）测量、设计人员应二次进场进行异形盖板篦子的测量、布置、编号、加工图绘制等工作，将数据传回项目部，经深化设计后在现场加工场内加工异形件。

4.3.3 异形件铺设

1）按现场进度的需求，分批将盖板篦子异形件运至现场，认真校对异形件的编号、规格、尺寸等参数，避免安装错误。

2）按照平面布置图以及异形件加工图，将异形件按不同的编号分批摆放在相对应的位置，再行安装盖板篦子异形件。

3）安装方法与安装标准件的方法相同（图4）。

4.4 密目塑料网片铺设

格栅篦子孔洞为50 mm×50 mm，因此在格栅篦子上的密目网片孔眼（孔眼为长度20 mm的菱形）应适当加密，既可防止土石、垃圾杂物等小粒径材料掉入排水沟造成堵塞，又可增大卵石的使用粒径和受力面积。本工程选择采用塑料网片而不是金属网片，是由于塑料网片造价低、易操作，且运输、裁剪、敷设均更加便捷。

格栅盖板篦子验收合格后方可进行该工序施工。提前准备好绑扎需要的工具（扎丝剪、小撬棍等）。

1）裁剪：用剪刀将大塑料网卷材裁剪成500 mm宽的小塑料网卷材，将断裂、翘曲、损坏的塑料网片裁剪掉，确保网片发挥防漏作用，避免小粒径材料从缺口处掉入排水沟造成堵塞。

2）就位调整：将裁剪好的密目塑料网通长满铺于格栅盖板篦子上，注意拐弯处、变形处可利用边角料裁剪成相应角度的网片再进行铺设，最后逐段调整保证篦子完全被网片覆盖。

3）扎丝固定：用扎丝将网片固定在沟盖板面上，保持平直。密目网片严禁出现歪斜、翘曲等缺陷。塑料网片连接处需沿连接线绑扎3点以上，其余绑扎点间距不超过500 mm。先铺设直沟段，预留拐弯处、异形处位置，待塑料网片加工后方可铺设（图5）。

图4 格栅盖板篦子异形件

图5 密目塑料网片

4.5 卵石铺设施工

4.5.1 施工准备

1）卵石的质量必须合格，使用前应按照品种、规格、产地、批量的不同进行取样试验。运输时要注意保护，避免损坏、破碎。

2）在沟边用木模板设置高10 cm的土石分隔板，避免卵石铺设时损坏周边已经铺好的绿化草皮。

3）将卵石倒入滚筒筛中筛选卵石粒径为40～80 mm的卵石。由此得到的卵石能够满足外观设计要求并与盖板形成整体渗透系统，即有足够的孔隙率使排水沟顶部水能在卵石饰面层间自然渗透进入排水沟，保持卵石饰面干燥无积水。

4）将不同颜色卵石按设计要求比例（深灰∶浅灰∶土黄∶白色=1.5∶1∶1∶1）倒入搅拌机中混合，使卵石颜色达到设计要求。

5）将筛选混合后的卵石用铲车、手推车运输到作业面周边，铺设时由人工筛选出颜色明显不符合设计要求的卵石。

4.5.2 卵石铺设

密目塑料网片铺设完毕并验收合格后方可进行卵石铺设。

1）将搭配、筛选好的卵石均匀铺设在密目塑料网片表面，利用自身重力固定，免浆嵌。用铁锹初步调整卵石饰面厚度（100 mm），不允许局部隆起、空洞，铺设范围不超出土石分隔板。铺设时手工挑选出不符合要求的卵石，并使卵石颜色分布均匀。

2）卵石铺设调整好后，拆除土石分隔板。土石分隔板可重复使用于下一施工段，符合绿色环保要求。

4.6 清理、检查验收

及时清理卵石外表面的泥土以及施工残留在排水沟、路面上的建筑垃圾。

对施工完毕的格栅盖板卵石饰面层进行排查，复核L形定位件锚固处、L形定位件与盖板连接处是否紧密贴合，卵石是否均匀，确保其观感效果符合设计要求[4-7]。

5 结语

百色干部学院是一所以百色革命传统和新时期的发展理念为基本出发点，围绕“绿林中的红色之旅”为主题，集学习交流、红色文化展示、生物科普教育、休闲宜居等功能于一体的生态型校园。

工程实践证明，应用排水沟格栅盖板卵石饰面施工技术充分实现了设计意图，完美地诠释了“绿色生态”的设计理念。工程自完工以来，其形成的自然舒适的绿色生态与红色文化融为一体的效果，已成为百色市内最亮丽的风景线，该项目得到了业主和相关部门的高度肯定，获得了良好的社会效益和经济效益。

排水沟格栅盖板卵石饰面施工技术不拘泥于传统的盖板装饰技术，成功地为排水沟装饰领域、外排水过滤节能工程的应用提供了宝贵的经验，并为这种集设计感与自然于一体、装饰与过滤于一体的轻型排水沟装饰材料的大规模应用提供了可能，丰富了建筑师的艺术设计理念。