老旧塑胶运动场改造工程案例研究

刘 宁 陆汇江

江苏师范大学 江苏 徐州 221116

自2009年“全民健身日”设立以来，各地加大了对体育事业的投入，塑胶运动场的数量越来越多，使用越来越频繁[1]。在全民健身事业蓬勃发展的同时，很多塑胶运动场也面临着塑胶磨损老化、开裂等现象[2]，但由于受场地的限制，新建塑胶运动场并不现实，而且也浪费资源，因此，塑胶运动场的维修改造成了大部分学校的选择。本文以江苏某高校400 m塑胶运动场改造工程为例，介绍了老旧塑胶运动场维修改造的处理方法。

1 工程概况

江苏师范大学400 m标准塑胶运动场修建于2001年，为混合型塑胶场地，包括足球场、主跑道区、外场辅助区、标枪场地、铅球场地、三级跳远场地、撑杆跳场地、链球场地等（图1）。截至改造前已使用19年，一直作为教学及健身场地正常使用，但塑胶表面颗粒磨损严重，东部及南部回填土较大区域沉降严重，出现错台、裂缝等问题。为此，学校决定对运动场进行维修改造，以更好地满足教学及健身需求。

图1 运动场平面示意

2 塑胶改造方案的变更

项目原设计为：错台区域（东部及南部沉降严重区域）采取拆除塑胶面层，并根据沉降情况进行基层处理后，重新铺设沥青基层和塑胶面层；主跑道区域采取将塑胶面层全部拆除，重新铺设塑胶。但在小样试验中发现，拆除塑胶面层的过程中会导致下部沥青基层表面剥落，并且现场观察沥青泛油严重，这样会大大影响主跑道区域新塑胶面层与旧沥青基层之间的黏结性，为了增大二者的黏结性，需拆除塑胶面层后进行沥青表面铣刨，并加铺沥青至相应标高，再铺设塑胶面层，这样会大大延长工期并增加造价。为此，项目组邀请江苏省教育厅的专家到现场进行实地考察，寻求解决方案。专家建议：鉴于现有场地底层混合型塑胶的质量尚可（主跑道区域塑胶未出现开裂或起鼓现象，东部、南部辅助区域塑胶出现错台、开裂也是由于回填土沉降造成），因此，可以采取塑胶表面打磨工艺，即对塑胶面层进行打磨处理（打磨厚度约3 mm），再铺设1层塑胶面层（采用5 mm全塑型塑胶加强层＋3 mm颗粒层）。为此，项目组通过对已有案例的实地考察，并综合考虑工期、造价等因素后，最终决定主跑道区域塑胶面层采用打磨工艺进行施工。

3 打磨工艺施工过程

3.1 施工机械

塑胶打磨机（图2）：由于塑胶材质较软，且具有一定弹性，因此将传统打磨机进行改良，将磨头换成钢丝刷（图3），利用钢丝刷与塑胶间的摩擦力，起到消除已老化塑胶面层的作用。手持打磨器（图4）：对于工作面较小，塑胶打磨机难施工的部位，可用手持打磨器进行打磨。

图2 塑胶打磨机

图3 钢丝刷

3.2 施工流程

1）打磨前，对现场进行清扫。

2）采用塑胶打磨机，辅助手持打磨器对现场进行打磨施工，边打磨边清扫打磨过程中产生的塑胶细颗粒。

3）打磨完成后用鼓风机对现场进行整体清扫，保证清洁、干燥、平坦。

4）报监理方进行检验，合格后进行下一步施工。

5）塑胶面层施工前，按已批准施工方案的配合比配料，先进行局部小样的施工，观察施工是否流畅、成胶时间及24 h后的成胶情况，确定最终施工配合比。

6）塑胶加强层施工。按照胶水（YHM01）∶色浆（JHM01）∶催化剂（JY01）＝1∶3∶0.4的施工配合比配料（催化剂用量为0.3%），配料时，采用质量比，并由监理方进行旁站监督，配料按规定要求顺序投料，按不低于2 min的搅拌时间进行搅拌，确保搅拌充分均匀后，用齿刮进行刮涂，保证厚度及平整度要求。

7）颗粒喷涂施工。待塑胶加强层施工完成至少24 h后，按照胶水（YC-8）∶色浆（JC-8）＝1∶2的配合比进行配料，再加入颗粒（EPDM，质量为胶水的3倍）搅拌均匀，利用颗粒喷涂机进行喷涂（喷涂分2次完成，正反方向各喷1次）。

8）划线。待颗粒层干燥至少24 h后进行划线。

4 塑胶打磨工艺分析

4.1 造价分析

根据现场实际情况及原投标报价，对打磨工艺造价进行对比（表1）。

表1 打磨工艺造价分析

由表1可以看出，本项目中原设计铺设厚13 mm塑胶的造价为1 560 414.56元，而采用打磨工艺后，可以减小塑胶厚度，综合单价可降低20 元/m2，合价可降低174 973.60元，降低了11.2%。

4.2 工期分析

采用塑胶打磨工艺后，为加快施工进度，采用将塑胶场地分块作业，实施流水施工，从打磨开始到打磨结束持续时间为15 d，从打磨开始到整个塑胶面层施工结束持续时间为18 d，在合同约定期限内，完成合同约定内容。

4.3 施工效果分析

塑胶面层施工完成后，江苏省田径协会对现场进行了验收，验收内容包括平整度、厚度及划线准确率。其中，主跑道区域的厚度检测结果为（400 m标准跑道共取100个点进行厚度测试），厚度最小值为13 mm（仅1处），最大值为20 mm，众数为17 mm和18 mm，合格率为100%，完全满足厚度的设计要求，并且颗粒均匀，与基础面层黏结牢固。目前已使用1 a，未见分层、凹凸、开裂等现象。

采用塑胶打磨工艺，新旧塑胶的总厚度平均为17.5 mm，脚下的弹性触感较原来有较大幅度提高。

5 塑胶打磨工艺的发展方向

打磨工艺在工程施工中并不罕见，如建筑工程中的水磨石地面就是利用机械磨石机打磨而成，装饰工程中会利用打磨机对木地板进行表面打磨翻新等。但大多数情况下打磨机都是在比较硬的界面上进行工作，而本项目中塑胶属于较软且弹性较大的材料，因此在施工过程中打磨的难度很大且效率不高。据施工日志统计，400 m标准跑道，3台塑胶打磨机同时施工，15 d左右完成施工，即每台机械每天可打磨200 m2左右。现场试验了多种打磨设备，均效率不高。

为了最大限度地降低对健身、教学活动的影响，塑胶运动场的改造工程对工期的要求很高，这还需要专业技术人员针对塑胶这种软质材料研制专业高效的打磨机，方能使打磨工艺更加完善，适用性更强。

6 结语

1）打磨工艺在高校塑胶运动场改造工程的应用取得了良好的效果，在保证质量和工期的前提下，工程造价降低了11.2%，但在施工过程中需加强现场管理，保证塑胶的质量、塑胶中胶水的含量以及打磨的程度和范围，保证施工质量。

2）打磨工艺的发展需要先进高效打磨机械的支持，研制针对塑胶材料的打磨机是亟待解决的问题。

3）本工程最终采用打磨工艺，是基于原有塑胶为混合型塑胶且塑胶质量较好而言的。对于透气型塑胶运动场，由于塑胶面层的延展性较差，不适于采用此工艺。

4）本工程之所以采用打磨工艺，其中一个重要原因是沥青混合料基层出现泛油严重的现象，影响塑胶面层与基层的黏结性。由于运动场初建时采用的是普通沥青混合料，相比改性沥青，水稳定性、耐久性等指标都较差，建议在运动场建设过程中采用改性沥青基层，且在材料选择、配比设计、施工工艺等方面考虑到后期维护，做到全生命周期管理。

5）就江苏师范大学运动场使用情况而言，混合型塑胶场地2001年建成使用，透气型塑胶场地2010年建成使用。混合型塑胶场地除因回填土沉降而出现开裂现象外，未出现其他开裂破损现象，而透气型塑胶面层已出现多处开裂破损现象，由此可见，混合型塑胶面层较透气型塑胶面层耐久性更好。