裝配式路面基層施工工藝特點

次旦多杰，張 彬

(1.西藏自治區交通設計研究院；2.長春市市政工程設計研究院)

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裝配式路面基層施工工藝特點

次旦多杰1，張 彬2

(1.西藏自治區交通設計研究院；2.長春市市政工程設計研究院)

裝配式路面基層結構是用雙向拉力鋼塑土工格柵鋪設在底基層上，其上按嵌擠方式裝配基塊、混凝土封邊、基塊之間的間隙內灌注砂漿構成路面基層結構。該結構采用應力分散化和材料自適應技術預防反射裂縫；采用三維度嵌擠穩定的類板體結構保證基層結構強度與穩定性。具備瀝青混凝土路面和水泥混凝土基層復合結構的優點，實現剛柔并濟、黑白兼顧，快速施工的設計目標。滿足城市道路及公路維護施工，也適用于-10 ℃以上環境道路施工作業。在工藝方面，針對裝配式基層的特點，采用制定按道路寬度取單數布置橫斷面基塊、按單位面積內鋪設基塊數碼垛、按立緣石底高程控制封邊混凝土頂面高程、按基塊鋪設間隙計算砂漿量的方法施工，使裝配作業科學、高效的進行。

碼垛；包裹；嵌擠；封邊；灌注

1 裝車與運輸

裝車要考慮卸車方便。基塊在預制廠完成混凝土澆筑成型并養生達到設計強度以后才能出廠，采用大型平板車運輸。為方便卸車作業，應按4塊相疊碼垛。為便于叉車作業，應使基塊底部插槽與車廂縱軸線呈90°角。

2 土工格柵鋪設

采用鋼塑雙向拉力土工格柵鋪墊在基塊基層底部及側面，呈5面包裹狀。要求底面鋪滿、接縫牢固、側邊鎖固。鋼塑粘焊雙向拉力土工格柵的鋪裝。格柵鋪設時繃緊，拉挺，避免折皺、扭曲或坑洼。

土工格柵成卷供應，寬6 m，沿道路橫向鋪設，兩幅土工格柵之間的搭接寬度為40 cm，搭接部分采用聚乙烯繩呈“之”字形穿綁，并采用U型釘將土工格柵固定在土中并張緊，間距1.5 m×1.5 m。路基邊緣處留足，一般留0.5 m。

在搭接位置或路槽邊緣用U形釘(木樁)在格柵網孔處打入路基，再用綁線固定，每幅格柵固定木樁不少于4個。

格柵一次鋪設長度與上層施工長度相同。基層施工時發現格柵有破損等問題，應及時更換。

3 卸車碼垛

按設計碼垛布置圖碼垛。有2條原則，在道路橫斷面鋪設基塊的數量應為奇數，既在道路縱斷軸線位置鋪設1列(基塊接縫不可布置在道路中線)；道路鋪設面積=基塊數量。例如7 m寬道路，標準型基塊，碼垛平面布置方案為沿道路縱向4 m為1節(按4 cm最大間隙鋪設)，在4 m范圍內，共放7垛，28塊，基塊垛按2+2+3布置。

道路寬度不同，碼垛布置圖不同，基塊鋪設時，平均間隙在3 cm左右，因此每節可以取3.96 m碼垛模數。

表1 基塊碼放模式表

鋪設時遇到既有檢查井時，需要扣除9塊基塊數量。當檢查井位置靠近路邊或2個井間距較近時，應根據具體情況合理布置井周偏心圓基塊組件，計算扣除的標準基塊數量。

當采用裝卸鋪一體機作業(或道路較寬采用汽車吊作業)，碼垛縱列應集中在道路中線附近；當采用挖掘機鋪設基塊時，卸下的基塊應碼放在路槽內的兩側；

4 鋪設基塊

由于基塊側面有1對陽斜面和1對陰斜面，鋪設時應保證四個斜面與相鄰基塊的對應斜面相互貼合，因此裝配式動作是復合運動路線，分解為：①下降；②向前、向左、向下；從一側開始向另一側逐行鋪設基塊。

可以采用多臺機械分段鋪設的方式加快鋪設進度。在各個分區的結合處，當不能安放1行基塊時，可以使用混凝土澆筑方式填充空隙。

5 混凝土封邊

基塊鋪設完畢后，需要進行混凝土封邊作業。目的是使土工格柵與基塊基層建立鎖固關系，并阻擋路基側面防止漏漿。封邊時應將格柵上翹，使混凝土灌入格柵孔發揮鎖固作用。如工程屬于市政道路，還應計算混凝土封邊頂面高程于立緣石底基礎高程關系。

6 灌注砂漿量的估算

由于實際鋪設過程中作業人員的熟練程度不同、道路平曲線半徑不同，因此基塊之間的空隙不是定值。既單位道路面積所需砂漿數量隨間隙寬度的不同發生變化。可根據對照表計算該工程具體砂漿用量。

表2 標準型基塊基層灌漿料縫隙寬度與縫隙率表

縫隙寬度2cm3cm4cm單塊砂漿用量0．026m3/塊0．0329m3/塊0．0392m3/塊體積縫隙率9．33%11．27%13．14%

表3 重型基塊基層灌漿料縫隙寬度與縫隙率表

由于灌注的砂漿屬于早強類型，計算砂漿用量時必須留有適當的富裕量，寧剩不缺。否則發現用量不足，而再次補充時，兩次灌注的砂漿不能及時融合而出現界面，降低強度及耐久性。剩余砂漿應排放到立緣石側后與路床的空間內。

灌漿輸出管道口徑為50 mm，過快的流速不利于砂漿充滿基塊間隙，而且由于該砂漿有大流動度特點，灌漿輸出口移動過快時，砂漿頂面會因下部砂漿尚未充滿密實，處于流動狀態而發生下沉現象。灌漿輸出口移動過慢時，多余的砂漿料容易溢出，污染基塊頂面。經過實際試驗砂漿出口控制流速0.8 m/s適合灌漿作業。

7 檢查井周邊預制組件的鋪設

檢查井周邊預制組件是由三型六件組合的成套預制組件。其中有大、小2個相互套裝的偏心圓環，小偏心圓環的內孔將套裝在既有檢查井筒外。大偏心圓環外設4個三角形組件，組件裝配完成后形成外方內圓的樣式。每套組件占用9塊基塊面積。安裝組件時，分別起吊組件，人工旋轉組件使之與預留位置恰好吻合，下落組件即完成裝配。

8 作業機械

該工藝使用機械的選擇范圍寬，可以使用通用機械或經簡便改造的設備完成各階段作業。

(1)基塊運輸：選擇大型平板車或自卸吊車均可作為運輸基塊的車輛。

(2)基塊卸車：小型叉車、吊車、專用機械都可以完成卸車作業。其中小型叉車卸車效率較高，作業方便，適合道路寬度大于7 m的場地作業；吊車雖然也可以完成卸車作業，但是車輛占地大、移動不便，作業效率較低；

(3)基塊鋪設：吊車、挖掘機、專用機械都能進行基塊鋪設作業。其中小型挖掘機鋪設基塊效率為45塊/h，1個作業面安排2臺挖掘機鋪設基塊，可以達到90塊/h，每天鋪設1 000 m2;專用機械特點是單臺機械可以完成裝車、卸車、鋪設三個工序的作業。鋪設基塊效率為80塊/h；

(4)灌漿機械：干粉砂漿材料，適合廣場等寬大場地，采用干粉儲罐+拌合機械+砂漿泵的聯合作業模式，用砂漿泵輸送砂漿實現注漿工藝。預拌砂漿適合道路施工，可以采用商業砼罐車運輸砂漿，挖掘機料斗改裝增加輸出管完成作業。

9 該工藝的特點

結構特點：單件預制、碼垛運輸、平面鋪設、澆筑成板體。

(1)型號單一：使用的混凝土基塊只有一個型號，安裝時使相鄰基塊側面相互貼合即可構成嵌擠穩定結構。使制造、運輸、管理、安裝工藝簡化，滿足批量化生產的需求。

(2)運輸高效:使用大型車輛運輸，標準型每4塊一垛，每車11～24垛。不需要特別制作基塊托盤及固定工具。滿足高效低成本規模化作業需求。

(3)鋪設快速：使用專用機械鋪設，能完成裝車、卸車、鋪設三個工序的作業，滿足快速經濟的施工需求。

(4)作業方便：采用路床內作業模式，滿足市政工程對機械作業凈空的需求。

(5)工期縮短：基塊鋪設完成后灌注砂漿，并經1 d養生即可進行路面鋪設。滿足盡快開放交通的需求。

(6)綠色環保：施工作業無粉塵污染，滿足環保需求。

(7)技術成熟: 該工法先進之處在于理念的創新，結構的創新、工藝的創新，在材料和設備方面使用傳統的混凝土現澆成型工藝，所用機械均為成熟的技術及商品，滿足實際應用的需求。

(8)系統完整: 具有模塊化設計、預制化制造、機械化作業、綠色化施工的特點，符合建筑行業現代化的要素。在基塊生產、裝車、運輸、卸車、鋪設、灌漿、檢查的各個環節都有專門研發的工具及編制相應的操作規程，并使用專用機械(含夾具、檢測工具)鋪設，實現高效率的基塊鋪設作業。

10 適用范圍：新建、擴建、翻建城市道路

應用特點：預制裝配式道路基層工程技術適用于新建、擴建城市道路，特別適用于應急搶修工程、先當施工便道而后經罩面正常使用的道路工程、道路維護工程、管道開挖后的路面結構恢復工程、路口及停車港灣道路工程，以及廠區道路及居民區道路工程；還適用于公路收費站及服務區道路、有重荷載車輛通過路段、物流場站等道路工程。

施工季節：由于基塊出廠時已經完成養生，達到設計強度，因此配合耐低溫砂漿及瀝青面層的使用，可以滿足低溫季節施工需要。將東北地區道路施工時間從5月1日～10月1日擴大到3月初～11月未，(-10 ℃度以上均可施工)

使用材料：采用42.5普通硅酸鹽水泥粉煤灰、砂(機制砂)、碎石(建筑垃圾)制造基塊；制造常溫普通砂漿的水泥與基塊相同。

11 結束語

預制裝配式道路基層屬于裝配整體式混凝土結構。適用于按嵌擠方式組裝的道路基層，適應城市道路發展的需求，適用于新建、改建、擴建的各級城市道路基層、廣場、停車場等。滿足機械化作業、綠色化施工的特點，符合建筑行業現代化的要素。目前已經開發出十二個專利，形成從單塊結構、組合結構、吊具、質檢工具，到鋪設機械的覆蓋全流程多個工序的專利技術體系。該基層具有良好的應用前景

[1] 預制裝配式道路基層工程技術規程(DB22/JT135-2015)[S].

[2] 郭高.嵌擠組裝式混凝土砌塊道路基層的結構外形及嵌擠度[J].市政技術，2014，(2).

[3] 郭高.阻隔混凝土加鋪層反射裂縫結構[J].市政技術，2014，(1).

[4] 孫宏亮.嵌擠組裝式混凝土砌塊道路基層結構的試驗應用[J].市政技術，2014，(4).

2015-04-12

U416.1

C

1008-3383(2015)11-0014-02