园林铺装模块化施工技术研究★

胡传伟，武艳芳，郭光光，2，徐自恒，2，邓 健，梁欣冉，2

(1.棕榈生态城镇发展股份有限公司,河南 郑州 450000; 2.河南省生态园林工程技术研究中心,河南 郑州 450000)

模块化最原始的形式就是分工,将这种企业层次的分工方法用到产业组织领域就是产业组织模块化最简单的形式。模块化对于产业效率和产能的提高起着至关重要的作用,是量产和质量控制的先决条件,具有较高的工艺和标准要求的行业都在尝试模块化生产,比较典型的就有家电制造、机械制造、汽车制造等各类制造业以及信息产业。模块化的设计施工是一种提质增效的工艺理念,园林铺装可实现模块化的材料不仅限于天然材料,对于近些年研制出的仿石、PC砖以及瓷砖类均可实现模块化的施工。在技术发展大形势下,笔者单位开始自设研究课题,致力于硬景的模块化技术研究,本文基于已有研究成果形成模块化施工工艺,以期为大家提供技术借鉴。

1 模块化施工对材料的要求

1.1 黏结材料

用于石材、仿石材、烧结砖、水泥砖、卵石等铺装的粘贴层、垫层和填缝剂采用水泥砂浆时,选用硅酸盐、普通硅酸盐或者是矿渣硅酸盐水泥类别,铺设使用的干硬性水泥砂浆,按设计要求配制水泥砂浆,虚铺系数经试验确定。铺装面层的结合缝采用水泥砂浆时,表面应保持湿润和覆盖保湿材料,养护7 d以上,抗压强度达要求后才能使用或进入下一步工序。

1.2 石材铺装材料面层

同一批石材的色调应基本调和,不应有明显色差、色斑、石根、缺棱、裂纹、坑窝,边沿直顺、四角整齐。石材铺装的相关指标应符合表1的规定、石材加工尺寸允许偏差应符合表2的规定。

1.3 仿石材铺装材料面层

同一批产品的色调应基本调和,花纹应基本一致,不得有明显色差、波纹或裂纹,不允许有大于0.5 mm的气泡杂质。板材外观缺陷应符合表3的规定、规格尺寸偏差符合表4的规定。

表2 石材加工尺寸允许偏差

表3 仿石材正面外观缺陷

表4 仿石材规格尺寸允许偏差

1.4 砌块砖类铺装材料面层

烧结砖、水泥砖等砌块砖类铺装面层分项工程的施工砌块砖的尺寸允许偏差为:长度±2 mm,宽度±2 mm,高度+3 mm,-2 mm,对于薄灰缝砌块,其高度允许偏差控制在+1 mm,-2 mm。砌块的外观质量不得缺棱掉角,砌块的强度等级应符合表5的规定。

表5 砌块强度等级

1.5 卵石铺装材料面层

卵石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,卵石的针、片颗粒含量按质量计百分率Ⅰ类≤5,Ⅱ类≤10,Ⅲ类≤15。卵石压碎指标百分率Ⅰ类≤12,Ⅱ类≤14,Ⅲ类≤16。在水饱和状态下,卵石抗压强度对于水成岩不小于30 MPa、火成岩不小于80 MPa、变质岩不小于60 MPa。

2 模块化铺装的设计

铺装模块可以实现工厂化定制生产,尽量减少现场切割,模块的设计尽量充分利于原材料减少废料产生,对于仿石材或瓷砖材料则可以根据模块大样尺寸加工制作。每个模块内的单元可以编出编号方便现场施工。

2.1 规格板设计

开采的600 mm×1 800 mm荒料石板基板可切割成2个A号板、2个B号板、2个C号板、1个D号板、3个E号板和6个F号板,共6类不同尺寸的石材板,每块荒料石基板可以切割出16块石材块料,其中A号板尺寸是200 mm×300 mm,B号板尺寸是300 mm×300 mm,C号板尺寸是300 mm×400 mm,D号板尺寸是300 mm×600 mm,E号板尺寸是200 mm×400 mm,F号板尺寸是100 mm×200 mm,图1,图2为可复制拼贴的模块,图3为拼贴模块示意图,规格板材料可以是石材、仿石材、瓷砖等材料。

2.2 冰裂纹设计

模块外轮廓为对边折线平行四边形的形状,模块组件是5边～8边的不等边多边形,以“品”字形的块料组合排列。冰裂纹模块纹理设计有4类模块单元、多种组合形式,通过品字形组合、单块旋转等方式组合,模块单元尺寸大小依据场地情况而定,场地小的使用块料少的模块,场地大的使用块料多的模块,以消除模块的拼接机械感。不同冰裂纹模块使用范围与典型设计特征见表6。

表6 不同冰裂纹模块使用范围与典型设计特征[2]

2.3 扇形小料石设计

扇形纹理由四条等半径但不等弧长的圆弧相交围合组成,其中第一圆弧弧长最长,第二圆弧和第三圆弧弧长等长,第四圆弧弧长最短,图4为其几何画法。扇形纹理模块,r=1 000 mm,可以铺贴84块100 mm×100 mm标准小料石,扇形纹理模块共由9行小料石组成。扇形纹理模块内部的100 mm×100 mm标准小料石布置依次为:第一行对应的圆弧半径为r、单行排布的小料石数量为18块,第二行对应的圆弧半径为8r/9、单行排布的小料石数量为15块,第三行对应的圆弧半径为7r/9、单行排布的小料石数量为13块,第四行对应的圆弧半径为6r/9、单行排布的小料石数量为10块,第五行对应的圆弧半径为5r/9、单行排布的小料石数量为9块,第六行对应的圆弧半径为4r/9、单行排布的小料石数量为7块,第七行对应的圆弧半径为3r/9、单行排布的小料石数量为5块,第八行对应的圆弧半径为2r/9、单行排布的小料石数量为4块,第九行对应的圆弧半径为1r/9、单行排布的小料石数量为3块,图5为单模块小料石分布组成及其放线铺贴效果;扇形纹理模块内部的小料石可以为其他瓷砖、马赛克、仿石材等材料,也可有色彩和面层质感的变化,可以通过设定第一行圆弧的小料石和其他行的小料石不同的面层或者色系,以强化扇形行纹理。

2.4 卵石板设计

卵石图案的形状和颜色设计原则上是不受限制,但为方便模块的制备和拼装的便捷,图案的外轮廓线最好设计成规则式形状,如圆形、方形、多边形等,图案中要含有多条较明显、易于分割的直线、弧线或曲线[3]。小于0.5 m2的图案直接用一整模块制备。当卵石图案面积超过0.5 m2时,为便于卵石模块的制作、运输和安装,对卵石图案进行有规律地分解,将图案根据纹理结构划分成可重复的若干部分,如图6所示;若为复杂的非对称性图案,则沿图案中的纹理线划分分割块。卵石模块的制备与常规工序相比是一种倒置的工序,首先将卵石图案打印到图纸上,并粘贴到木模底板,然后将挑选好的卵石根据图案纹分别倒置在木模底板,最后再浇筑混凝土成型,脱模后成一块单独的石板,如图7所示。对不同类型的模块进行编号备用。卵石板制作后在现场需要拼装完整,应重点注意放坡和拼缝灌缝。

3 施工工艺与控制要求

3.1 通用工艺要求

检查清理地基,出现空鼓需处理后方进行下一步工序。结合层应用1∶2.5水泥砂浆,其干湿度标准是“手捏成团、手松不散、落地即散”。铺设厚度2.5 cm～3 cm,用刮杠刮平后再进行块料试铺。面层材料铺贴时用橡皮锤振实干硬性砂浆表面,再满浆水泥膏至板材背面,开始正式铺贴。随时用水平尺或直板尺找平,用木片/竹片/塑料片控制密缝和开缝的宽度。铺装顺序应采用后退法逐块铺砌,缝宽无要求时,一般不大于2 mm,保证铺后板材平整、缝宽一致。铺装的材料品种、规格、放坡、标高、平整度、园路的弧度顺畅自然,符合设计要求。铺贴48 h后,经检查表面无断裂,空鼓后再勾缝。刚安装完成的铺装,拉好防护线,养护期7 d后开放[4]。

3.2 铺装面层控制要求

3.2.1 石材、仿石材、水泥砖、小料石等面层

在铺贴前,按规格尺寸和外观质量预选后浸水湿润备用。面层表面应洁净,无色差,板块无裂缝或掉角缺陷。面层应结合牢固,不空鼓松动,无积水,不同材质面层衔接顺畅。排版模数合理,不出现小于1/2的边角小料,异形材宜订购成品。转角位材料拼接等宽均分,不同材料衔接顺滑,接缝齐平。

3.2.2 冰裂纹面层

材料色泽及大小搭配协调,接缝大小、深浅一致,每个块料呈“品”字形排列,不应出现“十”字形缝。模块内的块料形状是多个五边形～八边形的不等边多边形组成,控制模块内块料总数量,便捷施工。冰裂纹模块间和块料间疏缝铺贴时,可添加趣味性的勾缝材料,如草皮、卵石、碎瓷片等。

3.2.3 卵石板面层

卵石板面层拼接应按排水方向调坡,面层铺贴前涂刷不低于4 cm厚的素水泥砂浆。卵石颜色协调、大小均匀、边线流畅,图案清晰。卵石面层与下层粘贴牢固,平铺深度大于粒径的1/2,立铺深度大于粒径的2/3,立铺卵石无尖锐面朝上,与相邻铺装面衔接平顺自然。

4 质量检查规定

地面工程的标高、平整度、厚度等是铺装工程的主要质量指标,根据各地铺装施工经验,提出检验允许偏差及检验方法。本技术施工质量符合现行规范CJJ 82—2012规定、原材料检查项目及频率符合表7要求,允许偏差和检验方法符合表8要求。分项工程观感检查一般以好中差三级评定抽样检查,项目包括不限于表面是否干净、色泽是否一致、图案是否清晰、铺装是否平整、曲线是否圆润、排版是否合理、缝宽是否一致等观感指标[5-7]。

表7 原材料检查项目及频率

表8 铺装工程允许偏差和检验方法

5 结语

本研究在生产中开发的多种铺装模块化的方法对于标准规格石材,通过组合创新实现了荒料石的全部利用,以1 800 mm×600 mm的荒料板为例通过合理设计,可以切割成5种尺寸的规则石板,不产生废料,通过花样组合形成规则式的纹理模块单元;中国传统纹理冰裂纹铺装多基于工人现场切割完成,纹理品质稳定性较差,基于模块化设计理念,设计出4类模块单元和多种组合形式,通过品字形组合、单块旋转等方式组合形成了无机械重复感的冰裂纹模块,模块单元尺寸大小依据场地情况而定;小料石、卵石板及色彩和纹理丰富的石材马赛克和文化石条石借鉴室内装修材料加工方法,工厂里增加粘贴固定网组合在一起形成初级产品,现场可实现整模块的安装,另外形成较为稳固的放线施工方式。以上模块化的施工工艺在施工中推广使用可以有效提升施工效率和保证施工质量,值得同行在工作中推广使用和技术再提升。