園林鋪裝模塊化施工技術研究★

胡傳偉，武艷芳，郭光光，2，徐自恒，2，鄧 健，梁欣冉，2

(1.棕櫚生態(tài)城鎮(zhèn)發(fā)展股份有限公司,河南 鄭州 450000; 2.河南省生態(tài)園林工程技術研究中心,河南 鄭州 450000)

模塊化最原始的形式就是分工,將這種企業(yè)層次的分工方法用到產業(yè)組織領域就是產業(yè)組織模塊化最簡單的形式。模塊化對于產業(yè)效率和產能的提高起著至關重要的作用,是量產和質量控制的先決條件,具有較高的工藝和標準要求的行業(yè)都在嘗試模塊化生產,比較典型的就有家電制造、機械制造、汽車制造等各類制造業(yè)以及信息產業(yè)。模塊化的設計施工是一種提質增效的工藝理念,園林鋪裝可實現(xiàn)模塊化的材料不僅限于天然材料,對于近些年研制出的仿石、PC磚以及瓷磚類均可實現(xiàn)模塊化的施工。在技術發(fā)展大形勢下,筆者單位開始自設研究課題,致力于硬景的模塊化技術研究,本文基于已有研究成果形成模塊化施工工藝,以期為大家提供技術借鑒。

1 模塊化施工對材料的要求

1.1 黏結材料

用于石材、仿石材、燒結磚、水泥磚、卵石等鋪裝的粘貼層、墊層和填縫劑采用水泥砂漿時,選用硅酸鹽、普通硅酸鹽或者是礦渣硅酸鹽水泥類別,鋪設使用的干硬性水泥砂漿,按設計要求配制水泥砂漿,虛鋪系數(shù)經試驗確定。鋪裝面層的結合縫采用水泥砂漿時,表面應保持濕潤和覆蓋保濕材料,養(yǎng)護7 d以上,抗壓強度達要求后才能使用或進入下一步工序。

1.2 石材鋪裝材料面層

同一批石材的色調應基本調和,不應有明顯色差、色斑、石根、缺棱、裂紋、坑窩,邊沿直順、四角整齊。石材鋪裝的相關指標應符合表1的規(guī)定、石材加工尺寸允許偏差應符合表2的規(guī)定。

1.3 仿石材鋪裝材料面層

同一批產品的色調應基本調和,花紋應基本一致,不得有明顯色差、波紋或裂紋,不允許有大于0.5 mm的氣泡雜質。板材外觀缺陷應符合表3的規(guī)定、規(guī)格尺寸偏差符合表4的規(guī)定。

表2 石材加工尺寸允許偏差

表3 仿石材正面外觀缺陷

表4 仿石材規(guī)格尺寸允許偏差

1.4 砌塊磚類鋪裝材料面層

燒結磚、水泥磚等砌塊磚類鋪裝面層分項工程的施工砌塊磚的尺寸允許偏差為:長度±2 mm,寬度±2 mm,高度+3 mm,-2 mm,對于薄灰縫砌塊,其高度允許偏差控制在+1 mm,-2 mm。砌塊的外觀質量不得缺棱掉角,砌塊的強度等級應符合表5的規(guī)定。

表5 砌塊強度等級

1.5 卵石鋪裝材料面層

卵石按技術要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類,卵石的針、片顆粒含量按質量計百分率Ⅰ類≤5,Ⅱ類≤10,Ⅲ類≤15。卵石壓碎指標百分率Ⅰ類≤12,Ⅱ類≤14,Ⅲ類≤16。在水飽和狀態(tài)下,卵石抗壓強度對于水成巖不小于30 MPa、火成巖不小于80 MPa、變質巖不小于60 MPa。

2 模塊化鋪裝的設計

鋪裝模塊可以實現(xiàn)工廠化定制生產,盡量減少現(xiàn)場切割,模塊的設計盡量充分利于原材料減少廢料產生,對于仿石材或瓷磚材料則可以根據模塊大樣尺寸加工制作。每個模塊內的單元可以編出編號方便現(xiàn)場施工。

2.1 規(guī)格板設計

開采的600 mm×1 800 mm荒料石板基板可切割成2個A號板、2個B號板、2個C號板、1個D號板、3個E號板和6個F號板,共6類不同尺寸的石材板,每塊荒料石基板可以切割出16塊石材塊料,其中A號板尺寸是200 mm×300 mm,B號板尺寸是300 mm×300 mm,C號板尺寸是300 mm×400 mm,D號板尺寸是300 mm×600 mm,E號板尺寸是200 mm×400 mm,F號板尺寸是100 mm×200 mm,圖1,圖2為可復制拼貼的模塊,圖3為拼貼模塊示意圖,規(guī)格板材料可以是石材、仿石材、瓷磚等材料。

2.2 冰裂紋設計

模塊外輪廓為對邊折線平行四邊形的形狀,模塊組件是5邊～8邊的不等邊多邊形,以“品”字形的塊料組合排列。冰裂紋模塊紋理設計有4類模塊單元、多種組合形式,通過品字形組合、單塊旋轉等方式組合,模塊單元尺寸大小依據場地情況而定,場地小的使用塊料少的模塊,場地大的使用塊料多的模塊,以消除模塊的拼接機械感。不同冰裂紋模塊使用范圍與典型設計特征見表6。

表6 不同冰裂紋模塊使用范圍與典型設計特征[2]

2.3 扇形小料石設計

扇形紋理由四條等半徑但不等弧長的圓弧相交圍合組成,其中第一圓弧弧長最長,第二圓弧和第三圓弧弧長等長,第四圓弧弧長最短,圖4為其幾何畫法。扇形紋理模塊,r=1 000 mm,可以鋪貼84塊100 mm×100 mm標準小料石,扇形紋理模塊共由9行小料石組成。扇形紋理模塊內部的100 mm×100 mm標準小料石布置依次為:第一行對應的圓弧半徑為r、單行排布的小料石數(shù)量為18塊,第二行對應的圓弧半徑為8r/9、單行排布的小料石數(shù)量為15塊,第三行對應的圓弧半徑為7r/9、單行排布的小料石數(shù)量為13塊,第四行對應的圓弧半徑為6r/9、單行排布的小料石數(shù)量為10塊,第五行對應的圓弧半徑為5r/9、單行排布的小料石數(shù)量為9塊,第六行對應的圓弧半徑為4r/9、單行排布的小料石數(shù)量為7塊,第七行對應的圓弧半徑為3r/9、單行排布的小料石數(shù)量為5塊,第八行對應的圓弧半徑為2r/9、單行排布的小料石數(shù)量為4塊,第九行對應的圓弧半徑為1r/9、單行排布的小料石數(shù)量為3塊,圖5為單模塊小料石分布組成及其放線鋪貼效果;扇形紋理模塊內部的小料石可以為其他瓷磚、馬賽克、仿石材等材料,也可有色彩和面層質感的變化,可以通過設定第一行圓弧的小料石和其他行的小料石不同的面層或者色系,以強化扇形行紋理。

2.4 卵石板設計

卵石圖案的形狀和顏色設計原則上是不受限制,但為方便模塊的制備和拼裝的便捷,圖案的外輪廓線最好設計成規(guī)則式形狀,如圓形、方形、多邊形等,圖案中要含有多條較明顯、易于分割的直線、弧線或曲線[3]。小于0.5 m2的圖案直接用一整模塊制備。當卵石圖案面積超過0.5 m2時,為便于卵石模塊的制作、運輸和安裝,對卵石圖案進行有規(guī)律地分解,將圖案根據紋理結構劃分成可重復的若干部分,如圖6所示;若為復雜的非對稱性圖案,則沿圖案中的紋理線劃分分割塊。卵石模塊的制備與常規(guī)工序相比是一種倒置的工序,首先將卵石圖案打印到圖紙上,并粘貼到木模底板,然后將挑選好的卵石根據圖案紋分別倒置在木模底板,最后再澆筑混凝土成型,脫模后成一塊單獨的石板,如圖7所示。對不同類型的模塊進行編號備用。卵石板制作后在現(xiàn)場需要拼裝完整,應重點注意放坡和拼縫灌縫。

3 施工工藝與控制要求

3.1 通用工藝要求

檢查清理地基,出現(xiàn)空鼓需處理后方進行下一步工序。結合層應用1∶2.5水泥砂漿,其干濕度標準是“手捏成團、手松不散、落地即散”。鋪設厚度2.5 cm～3 cm,用刮杠刮平后再進行塊料試鋪。面層材料鋪貼時用橡皮錘振實干硬性砂漿表面,再滿漿水泥膏至板材背面,開始正式鋪貼。隨時用水平尺或直板尺找平,用木片/竹片/塑料片控制密縫和開縫的寬度。鋪裝順序應采用后退法逐塊鋪砌,縫寬無要求時,一般不大于2 mm,保證鋪后板材平整、縫寬一致。鋪裝的材料品種、規(guī)格、放坡、標高、平整度、園路的弧度順暢自然,符合設計要求。鋪貼48 h后,經檢查表面無斷裂,空鼓后再勾縫。剛安裝完成的鋪裝,拉好防護線,養(yǎng)護期7 d后開放[4]。

3.2 鋪裝面層控制要求

3.2.1 石材、仿石材、水泥磚、小料石等面層

在鋪貼前,按規(guī)格尺寸和外觀質量預選后浸水濕潤備用。面層表面應潔凈,無色差,板塊無裂縫或掉角缺陷。面層應結合牢固,不空鼓松動,無積水,不同材質面層銜接順暢。排版模數(shù)合理,不出現(xiàn)小于1/2的邊角小料,異形材宜訂購成品。轉角位材料拼接等寬均分,不同材料銜接順滑,接縫齊平。

3.2.2 冰裂紋面層

材料色澤及大小搭配協(xié)調,接縫大小、深淺一致,每個塊料呈“品”字形排列,不應出現(xiàn)“十”字形縫。模塊內的塊料形狀是多個五邊形～八邊形的不等邊多邊形組成,控制模塊內塊料總數(shù)量,便捷施工。冰裂紋模塊間和塊料間疏縫鋪貼時,可添加趣味性的勾縫材料,如草皮、卵石、碎瓷片等。

3.2.3 卵石板面層

卵石板面層拼接應按排水方向調坡,面層鋪貼前涂刷不低于4 cm厚的素水泥砂漿。卵石顏色協(xié)調、大小均勻、邊線流暢,圖案清晰。卵石面層與下層粘貼牢固,平鋪深度大于粒徑的1/2,立鋪深度大于粒徑的2/3,立鋪卵石無尖銳面朝上,與相鄰鋪裝面銜接平順自然。

4 質量檢查規(guī)定

地面工程的標高、平整度、厚度等是鋪裝工程的主要質量指標,根據各地鋪裝施工經驗,提出檢驗允許偏差及檢驗方法。本技術施工質量符合現(xiàn)行規(guī)范CJJ 82—2012規(guī)定、原材料檢查項目及頻率符合表7要求,允許偏差和檢驗方法符合表8要求。分項工程觀感檢查一般以好中差三級評定抽樣檢查,項目包括不限于表面是否干凈、色澤是否一致、圖案是否清晰、鋪裝是否平整、曲線是否圓潤、排版是否合理、縫寬是否一致等觀感指標[5-7]。

表7 原材料檢查項目及頻率

表8 鋪裝工程允許偏差和檢驗方法

5 結語

本研究在生產中開發(fā)的多種鋪裝模塊化的方法對于標準規(guī)格石材,通過組合創(chuàng)新實現(xiàn)了荒料石的全部利用,以1 800 mm×600 mm的荒料板為例通過合理設計,可以切割成5種尺寸的規(guī)則石板,不產生廢料,通過花樣組合形成規(guī)則式的紋理模塊單元;中國傳統(tǒng)紋理冰裂紋鋪裝多基于工人現(xiàn)場切割完成,紋理品質穩(wěn)定性較差,基于模塊化設計理念,設計出4類模塊單元和多種組合形式,通過品字形組合、單塊旋轉等方式組合形成了無機械重復感的冰裂紋模塊,模塊單元尺寸大小依據場地情況而定;小料石、卵石板及色彩和紋理豐富的石材馬賽克和文化石條石借鑒室內裝修材料加工方法,工廠里增加粘貼固定網組合在一起形成初級產品,現(xiàn)場可實現(xiàn)整模塊的安裝,另外形成較為穩(wěn)固的放線施工方式。以上模塊化的施工工藝在施工中推廣使用可以有效提升施工效率和保證施工質量,值得同行在工作中推廣使用和技術再提升。