单元式复合石材艺术镶嵌地坪技术研究

■ 虞建达 Yu Jianda

单元式复合石材艺术镶嵌地坪技术研究

■ 虞建达 Yu Jianda

文章结合工程实例，研究单元式复合石材艺术镶嵌地坪技术。与传统镶嵌地坪技术相比，本方案技术将改变传统加工方式、提高加工与安装质量、缩短现场施工工期、降低现场劳动力成本、改善现场施工环境，最终实现装饰施工工厂装配化及绿色施工的目的，是建筑装饰行业一项颠覆性技术改进和技术革命。

单元式；人造石；镶嵌条；艺术镶嵌；整体框架成形；背网背胶复合

1 工程概况

上海环贸广场(ICC)位于淮海中路、襄阳南路、南昌路、陕西南路包围地块，是地铁1号、10号、12号线三线的交汇点。本项目由香港“新鸿基”开发，是一个集甲级写字楼、商业、高级公寓于一体的大型综合体项目（图1）。

商场主要由B3～L6层公共连廊、中庭、电梯厅大堂、卫生间及卫生间大堂、门厅、电梯桥厢等分项工程组成，精装面积为25 000m2。其中，商场L5、L6层的连廊公共区域是整个工程的难点、亮点，它借助金属制品、玻璃制品的运用，将一个极富艺术感和现代感的综合性商场展现出来。

图1 上海环贸广场商场实景

2 多边形艺术镶嵌地坪的设计

伴随着人们对装饰装修个性化的追求，设计师与建设方不再满足于简单的人造石地坪设计方案，越来越多地考虑复杂相拼、镶嵌的艺术造型。本项目中，将商场L5、L6层公共环廊的中心位置(图2蓝色区域)设计为多边形艺术镶嵌地坪，风格新颖、造型独特，两层总面积约3 000m2左右。

地坪饰面材料为20mm厚石英底人造石。地坪由8.82m×1.22m的标准模块(A)与标准模块(B)组成（图3）。相邻直列标准模块(B)为标准模块(A)旋转180°、错位578mm铺装。地坪整体直列排布，约斜向呈60°角(图2红色箭头)。所有板块相拼处镶嵌10mm宽拉丝不锈钢嵌条，嵌条总长度约11 000 m。多边形艺术镶嵌地坪最终效果如图4。

图2 L5地坪布置图

图3 标准模块组成

图4 多边形艺术镶嵌地坪最终效果

3 镶嵌地坪技术的创新需求

镶嵌人造石地坪的传统施工工序是：铺贴石材→预留或后开镶嵌槽→黏贴镶嵌条→填缝、修缝→整体打磨。该工艺工序复杂，施工周期长，存在较多弊病：①因镶嵌条的大小规格及艺术分隔的走向变化，往往出现接头不到位、刚性翘起高低等质量问题；特别是在人造石的地坪上镶嵌有色金属，因人造石与镶嵌条的湿热膨胀系数的不同变化，更难以控制。②现场二次加工主要依靠操作工人的手工操作，现场切割工作量大并且容易产生拼接质量问题。③镶嵌条的现场切割、地坪整体打磨时会在工地现场产生大量的噪音、粉尘和有害气体等环境污染物。因此，对传统艺术镶嵌地坪的技术创新显得尤为迫切与需要。

图5 操作孔与镶嵌条位置关系

4 镶嵌地坪技术的数字化加工

4.1 相拼镶嵌外边框模具设计与制作

为了确保大批量生产的加工精度，本项目采用单元式复合石材艺术镶嵌地坪技术，重点在于控制人造石与镶嵌条组成的单元模块的外边框尺寸，即确保单元模块外边框的尺寸的一致性。

采用开模的铝制外边框模具进行大批量生产，但本次加工试验考虑成本，实际采用细木工板代替金属模具。模具主要由底层模具、边框模具及其他配件构成。

（1）底层模具为1 100mm×1 600mm尺寸的细木工板(上面开8个φ100的操作孔)。底层模具的8个操作孔位于镶嵌条与镶嵌条的拼接位置(图5），便于在人造石与镶嵌条放置入外边框模具内调整后，可以对镶嵌条背面进行临时点焊固定，将镶嵌条连接成整体框架结构。

（2）边框模具为4条100mm宽带拼接角度的精加工细木工板板条。2条竖向边框由10个自攻螺丝临时固定在底层模具上；2条横向边框由4个5mm厚，L型边长70mm、45mm，宽18 mm的定加工连接件连接，并通过连接件上的六角螺栓螺母进行微调校正外框尺寸。边框模具设计制作的具体流程见图6。

图6 边框模具设计制作流程

4.2 整体镶嵌条框架成型

相拼镶嵌外边框模具设计与制作到位后，应将人造石板块与镶嵌条放入模具中试拼，观察人造石与镶嵌条的相拼质量以及镶嵌条与镶嵌条的相拼效果。对线切割角度有问题的镶嵌条的端头进行进一步的修正。

人造石板块与镶嵌条放入相拼镶嵌模具后，应在镶嵌条与镶嵌条相拼位置点焊，使镶嵌条框架形成整体；另外，在镶嵌条之间增加点焊不锈钢连接片，进一步加强镶嵌条框架的整体性。整体镶嵌条框架成型的具体流程见图7。

4.3 背胶复合成型

本镶嵌地坪技术，主要通过石材背网与石材背网胶，将人造石板块与整体镶嵌条框架进行复合。

常用的石材背网用环氧树脂、不饱和树脂作黏结剂，湿贴施工前需将背网层铲掉，因为背网层与水泥基材料不相容，会使石材与基层粘不住；且在铲除、运输、铺贴施工中，都会增加石材的破损，因此，铲除背网时要特别小心。本工程背胶复合成型的具体流程见图8。

图7 整体镶嵌条框架成型流程

图8 背胶复合成型流程

5 镶嵌地坪技术的作用效果

5.1 适应材料的多样性

本镶嵌地坪技术适用于不同材料在地面上的复杂组合，如人造石、天然石、砖、马赛克等主要地面装饰材料与不锈钢、铝、铜等质镶嵌条的多样组合，更适用于非规则艺术造型镶嵌地坪的加工与铺装。

5.2 改变作业工种，降低劳动力消耗

本镶嵌地坪技术将多块小规格的地坪材料与周边的镶嵌条组合成1m×1.3m左右的单元模块，减少了现场铺装的实际件数，从多工种现场交叉施工简化成单一工种现场施工（图9），降低了劳动力的消耗。

5.3 绿色环保

本镶嵌地坪技术将大幅度减少现场操作机械的消耗，避免了噪音、粉尘与有害气体的产生，达到绿色环保的目的。

5.4 缩短现场施工周期

根据试验测试，本镶嵌地坪技术可以缩短现场实际施工时间约74.4%(理论数值)左右。

试验测试以1个单元模块的主要现场流程工艺施工所用时间，作为测试的基本单位。记录并计算铺贴1件地坪人造石、黏贴1件金属镶嵌条及对1条镶嵌条与地坪石材的缝隙处理的平均用时，得出相同铺装面积下，传统施工方法与本镶嵌地坪技术的不同现场施工用时数据（图10，表1）。

通过试验测试，得出传统施工方法单元面积现场施工用时约86min,而 本镶嵌地坪技术单元面积现场施工用时仅约22min。因此，现场施工缩短时间百分比为：Υ=(86-22)/86×100%=74.4%。可见本镶嵌地坪技术在现场工期方面技术增效效果显著。

5.5 对装饰行业的推进作用

本镶嵌地坪技术将地面饰面材料与镶嵌材料的加工与部分拼装，前移至工厂中集中实施，确保了大部分地坪饰面与镶嵌条的平整度及相拼、嵌缝的质量控制，对实现装饰装修工业化有着推进作用。

图9 作业工种简化

图10 传统施工工艺与本技术方案工艺比较

表1 传统地坪施工工艺与本技术方案工艺用时对比表

6 结语

综上所述，本项目所运用的单元式复合石材艺术镶嵌地坪技术将改变传统加工方式、提高加工与安装质量、缩短现场施工工期、降低现场劳动力成本、改善现场施工环境，最终实现装饰施工工厂装配化及绿色施工的目的，是建筑装饰行业一项颠覆性技术改进和技术革命。

Study on the Technology of Unit Style Artistic Floor Inlaying with Composite Stones

Combining practical engineering cases, this paper studied the technology of unit style artistic f l oor inlaying with composite stones. Comparing to traditional inlayed f l oor technology, the technology of this scheme will change traditional processing method, improve processing and installation quality, shorten f i eld construction period, reduce f i eld labor cost, improve f i eld construction environment and f i nally achieve the goal of prefabrication and green construction of plants such that it is an overturning technology and technical revolution.

unit type, artif i cial stone, inlayed strip, artistic inlaying, overall frame forming, back mesh and back gum composition

2016-03-05）

虞建达，上海市建筑装饰工程集团有限公司第一工程公司总经理，时任上海中心大厦总承包项目部装饰总监。