試車場“棋盤制動路”施工工藝探究

鐘力　陳圣煒　董月友　朱任俊　劉東儉

摘 要：試車場內主要用于車輛制動防抱死系統等項目開發及認證試驗的棋盤制動路，其主要設計目的系模擬不同摩擦系數的對開路面，確保不同的試驗工況下，車輛制動時，路面給予車輪不同的摩擦系數。因此，兩種不同摩擦系數的實現是其最重要的目標，用于模擬冰面的瓷磚面區域摩擦系數μwet=0.1-0.2，混凝土路面區域的摩擦系數μwet=0.6。為了保障試驗的可重復性，路面摩擦系數的一致性與均勻性的重要性不言而喻，遂路面施工時需采取相關施工工藝，保證路面相關技術指標滿足設計使用要求。本文以中汽中心鹽城汽車試驗場有限公司綜合耐久路項目，棋盤制動路中模擬冰面摩擦系數的“瓷磚面”板塊的預制、鋪裝施工為研究對象，總結相關重要質量、技術嚴控工藝，為其他試車場及類似特種路面施工提供參考。

關鍵詞：試車場;車輛制動防抱死系統對開試驗;棋盤制動路;工藝流程

1 引言

汽車制動性能的優劣直接關系到車輛行駛安全，尤其是在車輛應急情況下。統計資料表明，車輛喪失制動穩定性和方向操縱性往往是事故發生的主要原因。為此，為進行車輛制動系統、制動防抱死系統的開發認證試驗，試車場通常采用配備供水系統的瓷磚路、玄武巖路模擬“雨雪濕滑路面”的低附著測試工況;采用新型的特殊路面“棋盤制動路”模擬車輛兩側輪胎行駛在摩擦系數差異較大的路面，緊急制動時的“對開試驗”工況。棋盤制動路中低μ路面（瓷磚面）施工在精度和一致性上都具有非常高的要求，其中對平整度要求極高，已遠超國家公路、市政道路的最高等級要求，并且路面必須保持較長的使用壽命。

綜上，需通過新工藝及技術質量控制要點，實時把控現場施工材料及施工過程，才能保證該特殊路面最終滿足設計、使用需求。本文將詳細介紹現場“瓷磚面”預制、鋪裝重要工藝流程（“混凝土面”保障預制件表面的平整、均勻即可，鋪裝工藝同“瓷磚面”），為其他試車場及類似特種路面施工提供參考。

2 預制件預制工藝流程

2.1 施工方案

根據以往類似特殊路面施工經驗，瓷磚面如采用一般粘貼工藝施工，易造成瓷磚面平整度較差，且成型效果及強度等整體質量無法得到保障。綜上，根據路面設計圖紙，把棋盤制動路瓷磚面區域“分割”，將瓷磚與瓷磚下的混凝土基設定為同一整體，澆筑預制多塊一定尺寸“板塊”，板塊鋪裝后注漿連接形成最終路面：采用倒模裝配工藝施工，多塊瓷磚面朝下均勻排列至模具內，頂部澆筑一定厚度的無收縮混凝土固定底部瓷磚面，確保底部平整度為0;板塊內預留孔洞，用于在鋪裝過程中再一次調整平整度;最后采用無壓力注漿，將高強度水泥漿通過板塊內的注漿孔注入板塊間的縫隙及與基層混凝土之間，使其連接成為一個整體。根據此方法施工，可使用工廠標準化流水式施工，保證每個板塊、瓷磚面以及整體路面的平整度以及成型效果、強度等達到設計標準及測試要求。

2.2 板塊預制

2.2.1 物資、材料準備

（1）模板

預制件澆筑模板采用定制鋼模（尺寸參照實際設計圖），支撐底板及面板均采用2cm厚抗剪特種鋼材加工（其中加入符合配比量的鈦元素，增加穩定性），并使用激光切割、鏡面拋光技術，確保底面抗壓抗剪力及平整度（平整度為0）。邊模采用抗剪特種鋼材制作的32#槽鋼，沿用激光切割及鏡面拋光技術，側模中央預留注漿處采用φ50圓鋼激光切割成半圓，背部采用螺栓連接至邊模，邊模上下兩邊開槽卡入左右兩側模板，左右兩側模板側面采用兩根Φ16螺桿緊固，使模板組裝便捷且不易變形。

（2）瓷磚

選用耐酸瓷磚，表面為釉面，底面應有凹槽以增大粘接面積。需要滿足以下主要技術要求（表1）：

（3）保護膜

考慮瓷磚在預制時正面與鋼模緊密貼合，為防止漏漿及鋼模劃傷導致的瓷磚面受損，本次在瓷面處張貼具有低粘、防靜電、高強度的保護膜，經考察及試驗驗證，使用雙層保護膜（類似手機貼膜）效果突出。

（4）吊裝孔與高度調整螺栓

吊裝孔采用長度20cm的φ25不銹鋼SUS304型套筒，兩端一側為內絲（吊環用），一側為外絲（與混凝土連接緊密），絲口長度5cm。調節高度螺栓設制吊裝孔，使用M20高張力不銹鋼SUS304螺栓并且頂部預留內六角孔，用于調整轉桿聯動螺栓。每個板塊準備4套，并配備吊環及高度調整轉桿，材質選用不銹鋼SUS304材質。

（5）間隙橡膠

瓷磚與瓷磚之間的縫隙采用70級φ5mm橡膠條。

（6）PVC管

每個預制塊內設兩根M30PVC管用于注漿，采用三通連接構件由上至下連通至預制塊邊緣。

（7）預留吊裝模具

每個板塊準備4個使用SUS304型不銹鋼制作的高5cm、上斜邊2cm、下直角邊3cm（底寬與瓷磚相同）、上口寬10cm*10cm的吊裝模具。

（8）鋼筋

鋼筋材質選用D14螺紋鋼（根據實際設計）。

（9）水泥

采用符合標準的P.042.5水泥。

（10）碎石、黃沙、減水劑、膨脹劑

選擇適用水穩材料、本地黃沙以及符合標準的減水劑、膨脹劑，無特定要求。

2.2.2 預制塊制作工藝流程

（1）底模組裝

測量施工時模板放置區域平整度，模板到場后使用混凝土找平底面并固定底模，保證底模安裝穩定且平整度為0。安裝其他模板前再次檢定底模平整度：先組裝兩側帶有凹槽的邊模，然后順凹槽垂直插入另外側邊模，最后緊固邊模兩側螺桿（采用對稱緊固法）并使用扭力扳手緊固防止緊固變形。緊固后模板內部涂抹脫模油，并將遺漏在底板的多余油及雜物清理干凈。模板安裝完成后由技術員對模板平面尺寸、斜對角、高度、底模平整度、側模順直度、直角及緊固度等參數逐一檢驗，檢驗合格進行下一道工序，如不合格返工整改，每次整改后仍由技術員逐一檢驗，直至合格。

（2）保護膜鋪設

模板組裝完成后在模板底部張貼雙層保護膜（分為主、次膜，主膜一側為光面一側為粘面），在貼膜過程中注意水泡、氣泡的形成，防止膜內留有雜質及氣泡從而影響平整度。模板底膜貼完后根據每塊瓷磚的大小裁剪保護膜，粘面粘于瓷磚面保證光面向上。貼膜可防止漏漿，同時隔離瓷磚與底模達到更好的脫模效果。

（3）瓷磚及橡膠條的安裝

安裝前需由一名專職工人將瓷磚逐一檢查，必須選用無缺角、裂痕的合格瓷磚進行安裝。整體安裝完成后用平頭改錐調整縫隙使縫隙均勻并且橡膠條均貼于底模上，保證澆筑后的瓷磚縫隙大小及深度一致，最后在縫隙內打入1mm厚的玻璃膠防止漏漿，留置模與瓷磚同步安裝。安裝完成后由技術員檢驗，合格進行下一道工序，不合格返工整改。

（4）鋼筋加工與安裝、預埋件安裝

鋼筋加工完成后安裝在模板內并與預埋的吊裝孔焊接，固定吊裝孔及鋼筋籠，同時綁扎注漿孔，確保預埋件位置不得偏離，全部完成后由技術員對鋼筋尺寸、安裝尺寸、預埋件尺寸、穩定性進行檢驗，合格進入下一道工序，不合格返工。

（5）混凝土制拌

混凝土相關原材料進場后需由專職人員檢測合格，原材料中每批購入的砂、石料進場后必須由人工散裝灌袋，拌合用水按每盤拌合量采用標重桶裝堆放于指定倉庫便于拌合計量。拌合前由兩名工人采用電子秤、分料盒將每盤拌合量需要的材料計重倒入分料盒后注入攪拌機內，攪拌30秒后倒于人工推車由人工推車循環進出施工場地，首盤拌合以及每拌合6盤后檢測坍落度，對不符合要求的混凝土進行加水廢棄處理防止硬化，全部廢料集中處理。當天拌合混凝土制作3組抗折試件，1組為標養7天試驗，1組為同條件28天試驗，一組為標養28天試驗，強度不達標予以廢除，整個過程中由試驗員全程監督指導。

（6）混凝土澆筑

采用人工推車倒于模板內后由一名工人負責逐車攤鋪平整，防止鋼筋籠、預埋件移位，攤鋪完成后采用振搗棒振搗，規定振搗間距15cm、距離底模5cm、距離邊模10cm，每棒振搗時間不少于20秒保證氣泡充分釋放，振搗完成后采用鋁合金刮尺將表面刮平后人工收面，最后將面拉毛（增加與下層結構粘結力）。振搗過程中嚴禁觸碰模板及鋼筋、預埋件。

（7）拆模及翻板、檢驗、養生

澆筑完成后12小時拆除邊模，36小時后采用行吊翻轉瓷磚板，并鑿毛吊裝口，由技術人員進行檢測（尺寸，表面，平整度，抗拔），檢測合格后堆放于成品區域，不合格整修，整修不了的廢棄處理，成品區域四面隔離留有小門，頂部開口，并裝有噴淋裝置，成品表面包裹土工布，養護過程中土工布時常處于濕潤狀態。

3 板塊鋪裝及注漿工藝流程

3.1 板塊鋪裝

（1）測量放樣

在鋪裝預制板塊前對基層混凝土進行清洗，保證混凝土表面光潔。清洗完成待水漬風干后在混凝土表面用GPS或全站儀放樣基準點，基準點設定為距離安裝板塊的左、右各3m處，縱向兩端放樣兩個斷面，然后采用全站儀架站于一點照射另一端的點，中央間隔20m加密點。基準點完成后采用墨斗和長卷尺在基層混凝土面上彈出每個板塊的安裝邊線，并彈出放置鍍鋅鋼板的位置。

（2）鍍鋅鋼板設置

鍍鋅鋼板的位置確認后，先行按放樣點安置鍍鋅鋼板，放置鋼板后根據鋼板上預留孔位置用電鉆加平頭螺絲將鍍鋅鋼板牢牢固定于混凝土基層上，以防安裝板塊時移動鋼板，使鋼板位置偏離吊裝孔位置。

（3）板塊吊裝

安裝前對每一個板塊再次進行檢驗，查看是否有意外的損傷以及吊裝孔是否堵塞，發現問題及時處理。確認一切正常后采用5噸叉車將成品堆場的板塊逐一運輸至安裝現場，然后采用PC80輪胎式挖掘機（履帶式挖機易對混凝土產生損害）吊裝瓷磚板塊，設專人負責在板塊與板塊間貼自粘式泡沫板（6mm厚），用于緩沖吊裝晃蕩的沖擊以及確定安裝間隙，另外兩名工人負責對照安裝墨線以及安裝完成后采用撬棍微調，并確認安裝精度，確認完成后由技術員再次確認安裝精度，確認無誤后插入連接板塊的螺旋鋼筋。

（4）標高及段差的調整

安裝完成后，在板塊四角的高度調節孔內放置調整螺栓，通過扭動螺栓進行高精度調整，直至板塊間的高差以及整片平整度符合要求。

（5）檢驗與堵漏

整體安裝完成后根據每日注漿面積，在板塊底部逐段塞入防腐保利龍泡沫，防止注漿時漿液外流。然后由專職人員對整段安裝成果進行平整度、高程、平面尺寸的驗收，合格則進行注漿，反之繼續調整。

3.2 注漿

3.2.1 漿液材料

注漿采用的水泥為國外進口無收縮水泥，通過廠家給定的配比拌合水泥漿，水泥漿流動性極佳，類似自來水的流動性，所以符合無壓力注漿要求，防止壓力過大造成浮板。水泥漿48小時成型強度30Mpa，28天成型強度達38.5Mpa，強度類似C30混凝土，且具有無收縮性，防止強度不高易斷裂的問題，同時也防止了因收縮產生的平整度效果差的問題。注漿前2個月內對配合比、漿液強度、流動性、收縮性指標進行試驗驗證，確認無誤后投入使用。

3.2.2 注漿方案

（1）注漿工藝

注漿采用德國進口注漿設備，拌合注漿一體化，將注漿管插入一個板塊的注漿口后開始勻速放漿，同時積極觀察板塊，以免上浮，直到注漿區域內其他板塊注漿孔冒出漿液時才算完成注漿，防止漏漿，漏注現象發生。

（2）成品檢驗

注漿完成后逐一對平整度進行檢測，符合要求進行下一道工序，不符合撬開返工。

3.2.3 整體檢驗及μ測試

待漿液達到強度后進行最終驗收，驗收中采用平整度尺檢驗平整度，同時采用擺式儀、μ車進行摩擦力測試，確認合格后交付使用。

4 結語

主要用于車輛制動防抱死系統等項目開發及認證試驗測試，模擬“雨雪濕滑路面”低附著測試工況的特殊試驗路面，面層一般選擇瓷磚、玄武巖塊等摩擦系數較低的特殊材料。為了保證路面一致性以及高精度的平整度，特殊巖塊的粘貼工藝至關重要，通過中汽中心鹽城汽車試驗場有限公司相關特殊路面鋪裝工藝及驗收結果表明：采用“倒膜澆筑”、“標準化預制”、“板塊鋪裝注漿”等特殊施工工藝，能最大程度保證該類特殊試驗路的平整度、一致性、均勻性、使用壽命等重要指標滿足設計及測試需求。

參考文獻：

[1]古蘇秦，阮廷川. 汽車防抱制動系統性能試驗研究與分析[J].汽車技術，（2011）05-0059-04.

[2]GB/T3810.7? 陶瓷磚試驗方法.

[3]JTG F80/1-2017? 公路工程質量檢驗評定標準.

[4]GB 21670-2008乘用車制動系統技術要求及試驗方法[S].

[5]謝東明，邱彬，柴智勇，等. 基于乘用車ABS試驗的各試驗場低附著路面現狀分析[J].汽車技術，（2016）11-0036-04.

[6]GBT 13594-2003 機動車和掛車防抱制動性能和試驗方法[S].