劉 鑫
中交雄安投資有限公司
傳統的現澆混凝土路面施工通道存在養護時間長、回收困難、材料浪費等問題。“裝配式道路”具有工廠預制、快速裝拆、循環利用等特點,符合創新、智能、綠色、生態的建設標準,并能廣泛應用于雄安新區短期臨時道路、停車及市民廣場、貨物堆場等工程,在國內屬于領先水平。
2019年雄安新區大規模建設全面拉開,建設任務緊,施工通道又是雄安新區建設的先導工程。和普通道路不同,施工通道是臨時的,要求快速裝拆、便于維護、施工期短。而目前國內工程項目施工現場的臨時施工通道多采用現澆混凝土路面結構,但其養護時間長,且破除后會造成人工和材料的浪費,產生大量的建筑垃圾,無法與緊密的工程進度相匹配,不符合國家節能減排的施工要求。
為此,中國交建展開研究,推行“裝配式道路”作為施工通道的主要選擇。在原狀土整平壓實的基礎上,針對不同情況,選用400mm~500mm、300mm~400mm、300mm 的級配碎石,30mm~50mm 的中粗砂,預制鋪面為適用于雙塊鋪6m 道路的3000mm×1500mm×240mm 規格,適用雙塊鋪8m、10m 道路的5000×4000×280mm 規格以及適用單塊鋪6m 道路的6000mm×4500mm×300mm規格。

圖1 道路結構圖
在綠色可循環裝配式鋪面出現之前,大部分的施工通道網多采用常規現澆臨時鋪面。通過二者之間的比較,可以很明顯的發現雄安新區綠色可循環裝配式道路所用鋪板的優勢。具體分析如下。
在施工安全方面,雄安新區綠色可循環裝配式鋪面使用工廠預制化生產,機械化程度高,人工使用量大幅降低,極大程度使得施工過程中出現意外人傷的可能性降低。而傳統現澆臨時鋪面使用的是人工露天操作,效率低且發生意外的概率較高。
在施工效率及質量方面,雄安新區綠色可循環裝配式鋪面各作業環節的專業化程度更高,主要體現在從生產到安裝可以實現流水化作業,效率高,質量統一,而且施工完成后就能投入使用,不需要進行養護,一旦發生損壞,短期內即可完成補換工作,不會影響到整體的施工進度。而常規現澆臨時鋪面受到露天養護的影響,質量水平控制較為困難,養護時間長、更換周期長。
在成本方面,雖然雄安新區綠色可循環裝配式鋪面的首次投入較高,但是隨著生產周期的增加,其成本會逐漸較低,更為重要的是綠色可循環裝配式鋪面的所用材料均可回收再利用。而常規現澆臨時鋪面所用材料受到市場變化及政策影響較大,且材料使用后不能回收再利用,只能做垃圾進行處理,由此產生的清運成本也較高。
在環境保護方面,雄安新區綠色可循環裝配式鋪面由專業工廠進行封閉性預制生產,從混凝土備制到構件成型,對于粉塵、噪聲等控制較為嚴格,能夠達到國家環保要求,而且可循環利用的優勢特點使得裝配式鋪面幾乎不產生建筑垃圾。而常規現澆臨時鋪面的混凝土拌合站制備或現場進行混凝土拌合都會產生大量的粉塵及噪聲,運輸過程中也容易產生尾氣、殘渣等環境污染物。
現階段,我國仍然將煤作為水泥生產的主要能源,根據目前的產值情況,每生產或使用1t水泥的平均綜合能耗為120kg標準煤,向大氣排放CO2氣體的量接近于0.75t。每澆筑1m3混凝土需要0.325t水泥,因而每個施工現場使用一次可重復使用臨時道路板,其一次性可以減少0.325×375×0.75=91.4t 的CO2,周轉4 次后,道路板使用到達年限,則總計可減少CO2排放365.6t。
由于我們國家提倡綠色、環保、可循環的進行施工建設,為此在未來發展前景方面,雄安新區綠色可循環裝配式鋪面在生產流水化、設備安裝專業化、工程周轉多樣化等方面具有突出優勢,與常規現澆臨時鋪面相比,雄安新區綠色可循環裝配式鋪面低價格、周期短等優勢,更加具有未來的發展前景。
雄安新區綠色可循環裝配式道路施工涉及的內容包括產品選擇、防排水處理、路面鋪設和具體工藝的使用等。具體分析如下。
在原狀土整平壓實的基礎上,首先攤鋪300mm~500mm級配碎石,并確保基層碾壓密實,壓實度控制在87%~95%。壓實度達標后,在鋪設一層防水土工膜,在防水土工膜上方利用30mm~50mm 中粗砂鋪設找平層。確保分層鋪設,壓實度達標后,鋪設預制混凝土鋪面塊。根據施工具體情況,預制鋪面的規格也有所不同,雙塊鋪6m道路的規格為3000×1500×240mm,單塊鋪6m道路的規格為6000mm×4500mm×300mm,而雙塊鋪8m或10m道路的規格則是5000mm×4000mm×280mm。
裝配式道路主要采用路面反坡排水的方法,在裝配式道路兩側挖設排水溝,利用瀝青和橡膠條增加防水效果,以確保基礎的質量情況。
路面鋪設共分為兩個部分,首先是路基碎石層的鋪設,碎石層鋪設開始前要確保路基攤鋪設備進場并停放在指定位置,然后經檢查無誤后開始攤鋪作業,攤鋪作業要確保基層壓實度達標,只有檢驗達標后方可進行路面鋪設。路面鋪設首要任務是確保路面鋪裝設備進場到達指定位置,然后是使得路面鋪裝設備與鋪設一體化設備對接,然后利用轉運吊機將預制鋪板吊送給路面鋪設裝備,在吊裝就位、對齊形成整體路面塊后,將整體路面傳輸到吊放工位,最后用路面鋪設吊臂完成路面的鋪設。
首先是利用GPS 進行測量放線,主要的對道路的邊線和中線進行測量;其次是進行原狀土整平碾壓和級配碎石的回填,主要是利用挖掘機、推土機等重型裝備進行地表整平,壓路機進行壓實,并用300mm 級配碎石進行回填;第三是在基層壓實后,由人工操作進行3cm~5cm 的中粗砂墊層和防水土工膜的鋪設;第四是進行3000mm×1500mm×240mm 混凝土板的預制,要注意的是預制板頂面設置要留出1cm的寬倒角,整個預制板過程中,所使用的工藝為夾底上下對拉螺栓緊固工藝,而吊點形式和定位方法主要是采用圓臺螺母固定預埋螺栓工藝,即在板內預設四處吊裝點,以實現鋪板的重復利用;再者以6m 寬道路為試驗路段,由兩塊3000mm×1500mm×240mm 混凝土板鋸齒形隼槽咬合拼接而成,不易位移,造型美觀,方便安裝與拆卸;運輸時每車三組,每組4 層,一次最多運送12 塊,運輸過程中要確保墊塊型制均勻,位置統一,受力平均;安裝時使用25t 汽車吊和15t 平板車配合進行,完成運輸與吊裝工作,安裝時構件安裝縫側面鑲5mm橡膠條,安裝縫頂面進行瀝青灌縫。安裝完成后,可以滿足施工車輛的雙向通行。
雄安新區綠色可循環裝配式道路在國內具有相當的先進性,具有極強的推廣的意義與實用價值。特別是在新時期背景條件之下,我國的建筑行業發展迅速,在促進國家經濟發展和滿足社會進步需求方面發揮了關鍵且積極的作用,但是建筑行業的高能耗問題一直以來都是雙刃劍,大量的建筑垃圾和材料浪費對國家可持續發展造成了嚴重的負面影響。為此,在雄安新區綠色可循環裝配式道路實踐成功的基礎之上,我國的建筑行業實現節能減排就此多了一種選擇。