老舊塑膠運動場改造工程案例研究

劉 寧 陸匯江

江蘇師范大學(xué) 江蘇 徐州 221116

自2009年“全民健身日”設(shè)立以來，各地加大了對體育事業(yè)的投入，塑膠運動場的數(shù)量越來越多，使用越來越頻繁[1]。在全民健身事業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，很多塑膠運動場也面臨著塑膠磨損老化、開裂等現(xiàn)象[2]，但由于受場地的限制，新建塑膠運動場并不現(xiàn)實，而且也浪費資源，因此，塑膠運動場的維修改造成了大部分學(xué)校的選擇。本文以江蘇某高校400 m塑膠運動場改造工程為例，介紹了老舊塑膠運動場維修改造的處理方法。

1 工程概況

江蘇師范大學(xué)400 m標準塑膠運動場修建于2001年，為混合型塑膠場地，包括足球場、主跑道區(qū)、外場輔助區(qū)、標槍場地、鉛球場地、三級跳遠場地、撐桿跳場地、鏈球場地等（圖1）。截至改造前已使用19年，一直作為教學(xué)及健身場地正常使用，但塑膠表面顆粒磨損嚴重，東部及南部回填土較大區(qū)域沉降嚴重，出現(xiàn)錯臺、裂縫等問題。為此，學(xué)校決定對運動場進行維修改造，以更好地滿足教學(xué)及健身需求。

圖1 運動場平面示意

2 塑膠改造方案的變更

項目原設(shè)計為：錯臺區(qū)域（東部及南部沉降嚴重區(qū)域）采取拆除塑膠面層，并根據(jù)沉降情況進行基層處理后，重新鋪設(shè)瀝青基層和塑膠面層；主跑道區(qū)域采取將塑膠面層全部拆除，重新鋪設(shè)塑膠。但在小樣試驗中發(fā)現(xiàn)，拆除塑膠面層的過程中會導(dǎo)致下部瀝青基層表面剝落，并且現(xiàn)場觀察瀝青泛油嚴重，這樣會大大影響主跑道區(qū)域新塑膠面層與舊瀝青基層之間的黏結(jié)性，為了增大二者的黏結(jié)性，需拆除塑膠面層后進行瀝青表面銑刨，并加鋪瀝青至相應(yīng)標高，再鋪設(shè)塑膠面層，這樣會大大延長工期并增加造價。為此，項目組邀請江蘇省教育廳的專家到現(xiàn)場進行實地考察，尋求解決方案。專家建議：鑒于現(xiàn)有場地底層混合型塑膠的質(zhì)量尚可（主跑道區(qū)域塑膠未出現(xiàn)開裂或起鼓現(xiàn)象，東部、南部輔助區(qū)域塑膠出現(xiàn)錯臺、開裂也是由于回填土沉降造成），因此，可以采取塑膠表面打磨工藝，即對塑膠面層進行打磨處理（打磨厚度約3 mm），再鋪設(shè)1層塑膠面層（采用5 mm全塑型塑膠加強層＋3 mm顆粒層）。為此，項目組通過對已有案例的實地考察，并綜合考慮工期、造價等因素后，最終決定主跑道區(qū)域塑膠面層采用打磨工藝進行施工。

3 打磨工藝施工過程

3.1 施工機械

塑膠打磨機（圖2）：由于塑膠材質(zhì)較軟，且具有一定彈性，因此將傳統(tǒng)打磨機進行改良，將磨頭換成鋼絲刷（圖3），利用鋼絲刷與塑膠間的摩擦力，起到消除已老化塑膠面層的作用。手持打磨器（圖4）：對于工作面較小，塑膠打磨機難施工的部位，可用手持打磨器進行打磨。

圖2 塑膠打磨機

圖3 鋼絲刷

3.2 施工流程

1）打磨前，對現(xiàn)場進行清掃。

2）采用塑膠打磨機，輔助手持打磨器對現(xiàn)場進行打磨施工，邊打磨邊清掃打磨過程中產(chǎn)生的塑膠細顆粒。

3）打磨完成后用鼓風(fēng)機對現(xiàn)場進行整體清掃，保證清潔、干燥、平坦。

4）報監(jiān)理方進行檢驗，合格后進行下一步施工。

5）塑膠面層施工前，按已批準施工方案的配合比配料，先進行局部小樣的施工，觀察施工是否流暢、成膠時間及24 h后的成膠情況，確定最終施工配合比。

6）塑膠加強層施工。按照膠水（YHM01）∶色漿（JHM01）∶催化劑（JY01）＝1∶3∶0.4的施工配合比配料（催化劑用量為0.3%），配料時，采用質(zhì)量比，并由監(jiān)理方進行旁站監(jiān)督，配料按規(guī)定要求順序投料，按不低于2 min的攪拌時間進行攪拌，確保攪拌充分均勻后，用齒刮進行刮涂，保證厚度及平整度要求。

7）顆粒噴涂施工。待塑膠加強層施工完成至少24 h后，按照膠水（YC-8）∶色漿（JC-8）＝1∶2的配合比進行配料，再加入顆粒（EPDM，質(zhì)量為膠水的3倍）攪拌均勻，利用顆粒噴涂機進行噴涂（噴涂分2次完成，正反方向各噴1次）。

8）劃線。待顆粒層干燥至少24 h后進行劃線。

4 塑膠打磨工藝分析

4.1 造價分析

根據(jù)現(xiàn)場實際情況及原投標報價，對打磨工藝造價進行對比（表1）。

表1 打磨工藝造價分析

由表1可以看出，本項目中原設(shè)計鋪設(shè)厚13 mm塑膠的造價為1 560 414.56元，而采用打磨工藝后，可以減小塑膠厚度，綜合單價可降低20 元/m2，合價可降低174 973.60元，降低了11.2%。

4.2 工期分析

采用塑膠打磨工藝后，為加快施工進度，采用將塑膠場地分塊作業(yè)，實施流水施工，從打磨開始到打磨結(jié)束持續(xù)時間為15 d，從打磨開始到整個塑膠面層施工結(jié)束持續(xù)時間為18 d，在合同約定期限內(nèi)，完成合同約定內(nèi)容。

4.3 施工效果分析

塑膠面層施工完成后，江蘇省田徑協(xié)會對現(xiàn)場進行了驗收，驗收內(nèi)容包括平整度、厚度及劃線準確率。其中，主跑道區(qū)域的厚度檢測結(jié)果為（400 m標準跑道共取100個點進行厚度測試），厚度最小值為13 mm（僅1處），最大值為20 mm，眾數(shù)為17 mm和18 mm，合格率為100%，完全滿足厚度的設(shè)計要求，并且顆粒均勻，與基礎(chǔ)面層黏結(jié)牢固。目前已使用1 a，未見分層、凹凸、開裂等現(xiàn)象。

采用塑膠打磨工藝，新舊塑膠的總厚度平均為17.5 mm，腳下的彈性觸感較原來有較大幅度提高。

5 塑膠打磨工藝的發(fā)展方向

打磨工藝在工程施工中并不罕見，如建筑工程中的水磨石地面就是利用機械磨石機打磨而成，裝飾工程中會利用打磨機對木地板進行表面打磨翻新等。但大多數(shù)情況下打磨機都是在比較硬的界面上進行工作，而本項目中塑膠屬于較軟且彈性較大的材料，因此在施工過程中打磨的難度很大且效率不高。據(jù)施工日志統(tǒng)計，400 m標準跑道，3臺塑膠打磨機同時施工，15 d左右完成施工，即每臺機械每天可打磨200 m2左右。現(xiàn)場試驗了多種打磨設(shè)備，均效率不高。

為了最大限度地降低對健身、教學(xué)活動的影響，塑膠運動場的改造工程對工期的要求很高，這還需要專業(yè)技術(shù)人員針對塑膠這種軟質(zhì)材料研制專業(yè)高效的打磨機，方能使打磨工藝更加完善，適用性更強。

6 結(jié)語

1）打磨工藝在高校塑膠運動場改造工程的應(yīng)用取得了良好的效果，在保證質(zhì)量和工期的前提下，工程造價降低了11.2%，但在施工過程中需加強現(xiàn)場管理，保證塑膠的質(zhì)量、塑膠中膠水的含量以及打磨的程度和范圍，保證施工質(zhì)量。

2）打磨工藝的發(fā)展需要先進高效打磨機械的支持，研制針對塑膠材料的打磨機是亟待解決的問題。

3）本工程最終采用打磨工藝，是基于原有塑膠為混合型塑膠且塑膠質(zhì)量較好而言的。對于透氣型塑膠運動場，由于塑膠面層的延展性較差，不適于采用此工藝。

4）本工程之所以采用打磨工藝，其中一個重要原因是瀝青混合料基層出現(xiàn)泛油嚴重的現(xiàn)象，影響塑膠面層與基層的黏結(jié)性。由于運動場初建時采用的是普通瀝青混合料，相比改性瀝青，水穩(wěn)定性、耐久性等指標都較差，建議在運動場建設(shè)過程中采用改性瀝青基層，且在材料選擇、配比設(shè)計、施工工藝等方面考慮到后期維護，做到全生命周期管理。

5）就江蘇師范大學(xué)運動場使用情況而言，混合型塑膠場地2001年建成使用，透氣型塑膠場地2010年建成使用。混合型塑膠場地除因回填土沉降而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象外，未出現(xiàn)其他開裂破損現(xiàn)象，而透氣型塑膠面層已出現(xiàn)多處開裂破損現(xiàn)象，由此可見，混合型塑膠面層較透氣型塑膠面層耐久性更好。