一种节能型人造冰场地面的施工方法

技术领域

本发明属于人造冰地面施工方法技术领域，尤其是涉及一种节能型人造冰场地面的施工方法。

背景技术

随着冰地面的施工的项目会越来越多。且冰地面为冰球馆最基本的组成部分。冰地面的质量直接影响着比赛冰面的运动舒适程度。所以对冰地面结构安全性、适用性、耐久性及制冰的成型质量提出了更高的要求，现有技术中冰地面施工地基承载能力的整体性不足，冰地面结冰时会产生较大内应力，会对外围挡墙产生向外的推力易导致制冰过程中冰面冰体边缘易出现扩展性裂造成冰面边缘破坏，且冰面下超薄混凝土基础一次性施工易产生细微裂纹。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种节能型人造冰场地面的施工方法，以解决冰地面施工地基承载能力的整体性不足的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种节能型人造冰场地面的施工方法，包括如下步骤：S1、进行冰地面基础的基坑挖设，在基坑挖设完成后对基坑回填土并压实形成回填土层，在回填土层上铺设砂浆碎石层，在砂浆碎石层上进行冰地面垫层施工；S2、在步骤S1中的冰地面垫层上进行地圈梁和环道施工，并对冰地面垫层及其上的地圈梁和环道进行防水、防裂处理，并在防水、防裂处理后的冰地面垫层铺设找平层即完成冰地面基础施工；S3、在步骤S2中的冰地面基础上安放冷媒主管道，并在冰地面基础上依次铺设保温板和薄膜；S4、在冰地面基础上依次安装制冷支管支座和制冷支管，并将制冷支管与步骤S3中的冷媒主管道进行密封串联；S5、对冷媒主管道及其串联的制冷支管进行试压保压；S6、在步骤S3中的薄膜上端、冷媒主管道外围和制冷支管外围铺设温度传递层；S7、在温度传递层上进行冰层施工。

进一步的，所述步骤S1中回填土颗粒最大粒径不超过5mm，且进行多次回填土作业，每次回填土虚铺厚度不超过250mm，夯实厚度不超过200mm，回填土层的压实系数不得低于0.94。

进一步的，所述步骤S1中砂浆碎石层的铺设方法是，在回填土层铺设碎石并对碎石进行稳压后形成碎石层，随即对碎石层进行灌砂浆，且将砂浆灌满碎石间的孔隙，灌砂浆完成后，用平板振捣器全面振捣，振捣时应重叠10-20厘米，同一位置振捣时，振捣时间不少于30秒。

进一步的，所述地圈梁和环道为一体浇筑成型，且温度传递层位于环道内圈。

进一步的，所述步骤S4中密封串联的方法，冷媒主管道进出接口均涂抹密封胶，涂抹密封胶的长度不小于150mm,冷媒主管道分支进出管与制冷支管的有效连接长度不得小于150mm，并且制冷支管的每个端口外围均套接固定卡箍。

进一步的，所述步骤7中冰层的施工方法包括如下步骤：A1、对温度传递层进行杂物清理；A2、通过向冷媒主管道内填充制冷介质对温度传递层进行降温；A3、在降温的温度传递层上进行多次洒水制冰形成第一冰层，每次洒水的厚度不得高于1mm，每次洒水的时间间隔不得低于2小时；A4、在第一冰层上进行冰漆层施工；A5、在冰漆层上进行多次洒水制冰形成第二冰层。

相对于现有技术，本发明所述的一种节能型人造冰场地面的施工方法具有以下有益效果：

1、本发明所述的一种节能型人造冰场地面的施工方法，在基坑内依次完成回填土压实、回填碎石灌浆、垫层施工、边缘暗设基础环梁及导墙施工、防水处理、基础防裂施工、铺设冰地面砂质找平层等工序施工，提高了施工地基的承载能力。

2、本发明所述的一种节能型人造冰场地面的施工方法，多次循环制冰有效解决了室内冰雪运动项目的冰层的软化、冰层冻不实的质量问题，有效提升了冰面的运动舒适程度，同时降低冰地面结冰时会产生的内应力，减小成冰对施工基础的损坏。

3、本发明所述的一种节能型人造冰场地面的施工方法，冷媒主管道设置在冰场内部冰面下侧有效的节约了减少了能量损失，减少了主管在冰场外的保温措施，最大量的利用场地，降低了维持场馆运作的能耗。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合实施例来详细说明本发明。

一种节能型人造冰场地面的施工方法，包括如下步骤：S1、进行冰地面基础的基坑挖设，在基坑挖设完成后对基坑回填土并压实形成回填土层，在回填土层上铺设砂浆碎石层，在砂浆碎石层上进行冰地面垫层施工；

回填土压实：回填土中不能掺杂有机物垃圾和建筑垃圾，不含石块或其他杂质，填土颗粒最大粒径不超过5mm，回填土虚铺厚度不超过250mm，夯实时一夯压半夯。跳步槎宽100mm为宜，夯实厚度不超过200mm，每步土按规范取样测试干容重，其下步干容重合格后方可虚铺上步土方。严格保证压实系数不得低于0.94。

回填碎石灌浆：碎石料卸料后，应及时摊平。碎石层虚铺厚度应为设计厚度乘以压实系数的松铺厚度，压实系数人工摊铺为1.25～1.30，机械摊铺为1.20～1.25。

回填碎石灌浆，为确保冰地面的整体平整度及提高承载力，碎石层经稳压后随即进行灌砂浆。灌浆时要浇灌得均匀，并且灌满碎石间的孔隙。灌浆完成后，应立即用平板振捣器全面振捣。振捣时应重叠10-20厘米。同一位置振捣时，振捣时间不应少于30秒，以不再冒气泡并泛出水泥浆为准。

冰地面垫层施工：在砂浆碎石层上浇筑100mm厚C15混凝土，为确保冰地面垫层混凝土浇筑接槎质量及上表面平整度控制，在浇筑端一侧设置槽钢，利用平板振动机进行振捣密实抹平，在二次收面，覆盖薄膜养护，强度未达到1.2N/mm2前不得上人。

S2、在步骤S1中的冰地面垫层上进行地圈梁和环道施工，并对冰地面垫层及其上的地圈梁和环道进行防水、防裂处理，并在防水、防裂处理后的冰地面垫层铺设找平层即完成冰地面基础施工；

地圈梁和环道施工：在冰地面周圈设置250mm*180mm地梁；配筋为4φ14，φ6@200；C30混凝土(抗冻混凝土)以防冰面不规则外扩。

为保证冰体边缘的平整度及成冰规则性，为提高冰体外侧环道地面的整体性，导墙应与冰场周边环道垫层一体浇筑。导墙标高严格按照设计标高控制，平整度≤3mm。

防水处理：将基层清理干净，抹20mm厚1:3水泥砂浆做找平层，阴阳角应做圆弧处理，然后涂刷冰地面专用环保型高分子聚合物弹性防水材料2遍(聚氨酯防水涂料)，防水层厚度小于2.0mm厚，阴角部位加涂一遍，待聚氨酯防水涂料硬化后做闭水试验，24小时无渗漏即可做20mm厚水泥砂浆保护层抹平。

防裂施工：求冰地面不得留置施工缝，施工一次浇筑完毕，冰地面基础具有大面积厚度相对薄的情况，为有效杜绝冰地面基础发生裂缝，在基础内埋内置单层双向φ8间距200*200钢筋网，地面平整度为±5mm，振捣密实。

铺设冰地面砂质找平层：找平层的砂质采用河砂并过筛，清除砂内的杂物。砂层满铺30mm厚,压实铺平，平整度要求±5mm，密实度不得小于0.94。

S3、在步骤S2中的冰地面基础上安放冷媒主管道，并在冷媒主管道与冰地面基础之间依次铺设保温板和薄膜；

安放冷媒主管道：焊接冷媒主管道的材质是300*200mm无缝钢管；采用分段焊接，焊接时应在管道下方用方管垫起，管道应顺直，后续铺设保温挂板和薄膜时应依次从管道下方通过，确保不会因为焊接导致损坏保温板和薄膜。

通过采取将制冷主管安装在冰场内部的做法降低耗能，安放冷媒主管道后铺设保温板，采用铺设薄膜减少耗能损失，铺设制冷支管支座(固定件)以保证后期安装制冷系统制冷支管排布均匀，保证冰面温度传递均匀。

铺设保温板：铺设低应力XPS保温板(50mm厚)两层，两层板交叠错缝300mm，板缝之间应用保温胶带粘缝，对于缝隙大于2mm的，采取注聚氨酯发泡剂，保温板应平整不得翘曲，平整度要求±3mm。

铺设薄膜：将0.15mm聚乙烯防潮薄膜按照冰场长向铺设，重合长度L≥100mm，缝隙用保温防水胶带粘牢。冰场边缘应高出地圈梁300mm，高出部分平铺在地圈梁上。

S4、在冰地面基础上依次安装制冷支管支座和制冷支管，并将制冷支管与步骤S3中的冷媒主管道进行密封串联；

铺设制冷支管支座，制冷支管支座是铁质固定件，用于限位并固定制冷支管，且两两铁质固定件间距为1500mm。

安装制冷系统的制冷支管，两两制冷支管间距为80mm，制冷支管按照冰场长向铺设，安装时应从长边依次安装，每相邻的两根制冷支管形成一个回路，端部转向部分用U型铁管连接，安装前应加热软化制冷支管端部，U型管应涂抹专用密封胶，涂抹长度不得小于150mm。U型管插入制冷支管有效长度不得小于150mm。

冷媒主管道进出接口均应涂抹专用密封胶，涂抹长度不得小于150mm,冷媒主管道分支进出管应插入制冷支管有效长度不得小于150mm，有效连接长度不得小于150mm。并且制冷支管与冷媒主管道制冷给冷管接头之间、制冷支管与转向U型管之间、制冷支管与与冷媒主管道制冷回冷管接头之间均通过安装两个卡箍固定拧紧，U型管端部与地圈梁进行固定，制冷支管应与制冷支管支座绑扎固定。

S5、对冷媒主管道及其串联的制冷支管进行试压保压；

试压：安装完毕后，应进行压力试验，试压压力须保持0.35Mpa，试压时间为48小时。试压合格后才能进行下道工序。并按设计图纸安装温度传感器。

S6、在步骤S3中的薄膜上端、冷媒主管道外围和制冷支管外围铺设温度传递层；

S7、在温度传递层上进行冰层施工。

铺设温度传递层：铺沙子过程中冷媒主管道和制冷支管中应保持0.35Mpa压力。将河砂过筛，清除砂内的杂物，整个冰场范围内铺50mm,压实铺平，平整度±5mm，密实度达到0.94。然后开启制冷设备，在砂层未冷冻的情况下，人工用水管(喷头水平散开，不得对砂层造成冲击)均匀将整个冰场的砂层喷洒湿润、然后返回重新洒水浇透整个砂层，使砂层和制冷支管结合密实，主管沟的砂层待浇透后人工捣实，下沉的砂层及时补充砂子浇水湿润并刮平。

步骤7中冰层的施工方法包括如下步骤：A1、对温度传递层进行杂物清理；

杂物清理：及时将砂层上浮的泡沫、轻质杂物及时扫净清理。

A2、通过向冷媒主管道内填充制冷介质对温度传递层进行降温；

A3、在降温的温度传递层上进行多次洒水制冰形成第一冰层，每次洒水的厚度不得高于1mm，每次洒水的时间间隔不得低于2小时；

随着温度下降砂层逐渐发硬，人行走在上面如果还能形成下沉，应及时洒水。洒水量须达到砂子含水饱和，面层砂子形成自然沉降平整，表面不积水或小面积有极浅明水，对于不平整的及时修整(补砂或刮平)。之后保持冷冻，平整度±5mm。砂层达到-5℃后进行第一层洒水制冰。机械或人工分两次喷洒极薄的水雾，每层洒水厚度1mm。水雾喷出后很快就凝结成第一层冰。洒水2小时后待冰层冷冻成白色时喷洒第二次形成2mm左右的第一层普通冰层。平整度±3mm。此时砂层温度应调整到-7℃，表层温度应达到-5℃。多次喷洒水雾形成冰层，循环制冰。防止室内冰层的软化、冰层冻不实的质量问题，有效提升冰面的运动舒适程度。

A4、在第一冰层上进行冰漆层施工；

冰漆层施工：用多个喷头并排均匀喷洒第一次白色水性冰用漆0.5mm，待形成冰冻后均匀喷洒第二次白色水性冰用漆0.5mm，然后第三次喷洒修补后要求达到整个冰场从各个角度看均是白色，且均匀一致的颜色，形成高质量的冰漆层。在冰漆层冷冻后分两次喷洒制冰，形成对冰漆层起封闭保护作用的2mm保护层。

A5、在冰漆层上进行多次洒水制冰形成第二冰层。

比赛标记等喷涂及保护层：待保护层冰层冷冻后，喷上冰球比赛标记，如界线、球门区、开球点和圆形区，以及赞助方的单位名称及徽标。标记和徽标变干后(或网格布Logo冻粘在冰层后)，先制作一层标记和徽标冰层保护层，再逐步分批制作第二冰层作为工作层。

工作层面层打磨：冰面温度要一直控制在零下3至5摄氏度。冰层厚度约为40mm，制作过程遵循薄洒水，冰面内外达到温度一致。冰面制成后用磨冰机将冰地面打磨平整光滑。

A6、在第二冰层外围设置冷辐射防护墙。

在冰场四周设置了冷辐射防护墙(增设防护玻璃)，节能效果明显。冰场四周采用低辐射，能够降低辐射发热率的装修和界墙，降低来自外界的热辐射。

一种节能型人造冰场地面的施工方法，有效解决了节能自控冰地面施工地基承载能力的整体性不足的问题，冰地面结冰时会产生较大内应力，会对外围挡墙产生向外的推力易导致制冰过程中冰面冰体边缘易出现扩展性裂造成冰面边缘破坏的问题，冰面下超薄混凝土基础一次性施工易产生细微裂纹的问题、冰地面冰体温度控制难的问题。本发明中多次循环制冰有效解决了室内冰雪运动项目的冰层的软化、冰层冻不实的质量问题，有效提升了冰面的运动舒适程度；本发明中主管道沟设置在冰场内部冰面下侧有效的节约了减少了能量损失，减少了主管在冰场外的保温措施，最大量的利用场地，节约了维持场馆运作的日用电量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。