唐楠

（中交一公局總承包經(jīng)營分公司，北京 100024）

裝配式施工技術(shù)近年來在我國快速發(fā)展，這類技術(shù)具備經(jīng)濟、便利等優(yōu)勢，在路面工程施工中同樣具有較高應用價值。但結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段在路面工程中應用裝配式施工技術(shù)的情況相對較少，為改變這一現(xiàn)狀，正是本文研究的目標所在。

1 技術(shù)特點

裝配式混凝土路面施工技術(shù)具備多方面特點，可概括為：第一，提高施工效率。通過在工廠內(nèi)提前完成混凝土板塊的預制生產(chǎn)并進行集中養(yǎng)生，施工過程受到的外部環(huán)境、天氣環(huán)境、工作面移交等因素能夠降到最低，施工周期縮短和施工效率提升均可順利實現(xiàn)；第二，施工質(zhì)量高。通過在工廠內(nèi)標準化制作預制混凝土板塊，在高質(zhì)量的振搗和養(yǎng)生支持下，可得到質(zhì)量更高的預制混凝土板塊，該預制混凝土板塊具備較高承載力和穩(wěn)定性，能夠提升路面使用壽命[1]；第三，施工快速，減少道路封閉時間。在裝配式混凝土路面施工技術(shù)支持下，路面施工及維修能夠快速完成，小規(guī)模工程甚至可以做到當天施工當天開放，道路正常通行受到的影響可由此降到最低；第四，可周轉(zhuǎn)使用，規(guī)避資源浪費問題。在臨時道路建設中，裝配式混凝土路面施工技術(shù)應用的預制混凝土板塊可以重復利用，所以，可以高效降低建筑垃圾的產(chǎn)生，以規(guī)避發(fā)生資源浪費的問題[2]。

2 技術(shù)應用流程

2.1 基本流程

裝配式混凝土路面施工技術(shù)在公路工程建設及維修中均具備較高實用性，如在公路工程建設中，應該著重關注預制裝配式路面板塊、路面接縫處理及傳荷、裝配后結(jié)構(gòu)層間處理的相關設計等方面，具體施工要點把握也極為關鍵。而在公路工程維修中，“調(diào)查現(xiàn)場情況→修復方案制定→準備施工→預制板塊→交通管制→破損路面板鑿除→基層處理→安裝板塊→工后檢測→交通開放”就是其基本流程，通過進行深入對比可知，在公路工程建設及維修中，裝配式混凝土路面施工技術(shù)的應用差異不大，二者均需要結(jié)合實際情況應用，但維修處理會多出處理原有路面的環(huán)節(jié)。

2.2 設計方法

以公路工程建設中的裝配式混凝土路面施工技術(shù)應用為例，這一過程需要做好設計工作，設計重點在于預制裝配式路面板塊的尺寸、數(shù)量，板塊配筋、板塊接口處理，以及安裝時的板塊連接問題（如圖1 水泥混凝土構(gòu)造）。具體需要結(jié)合原有道路線形設計，參照道路縱、平、橫斷面平順要求，分析不同位置板塊的具體尺寸，保證設計要求能夠通過板塊拼裝滿足（圖2 為縱向施工縫）。為保證預制裝配式路面板塊便于吊裝、運輸、安裝、使用及維修，建議其寬度、長度分別控制在3m、5m 內(nèi)；在預制板塊配筋設計中，需保證運輸、起吊、施工過程中安全且順利完成，同時使用過程中的耐久性也需要得到考慮。圖1 為板塊鋼筋布設圖，圖2 為接縫處理示意圖。

圖1 板塊鋼筋布設圖

圖2 接縫處理示意圖

具體設計可選擇單層雙向鋼筋網(wǎng)格，同時結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范進行鋼筋布置和配筋量設計。配筋設計的重點在于控制開裂，因此需要結(jié)合吊點位置對最大的運輸起吊過程拉應力進行計算，此時的重力荷載需要關注沖擊系數(shù)。在進行設計時，首先應該以注漿方式及基層處置技術(shù)為基準，預測可能出現(xiàn)的脫空面積和位置，然后再進行有目的性的配筋量計算，計算公式為：

式中

LS——橫縫間距（自由邊距離或無拉桿縱縫間距），單位mm；

AS——每延米混凝土面層長度（寬度），單位mm；

h——面層厚度，單位mm；

fsy——鋼筋屈服強度，單位MPa；

u——基層與面層摩擦系數(shù)。

如果使用螺紋鋼筋，那么其最小直徑應為12mm，橫向鋼筋最大間不應超過600mm、縱向鋼筋的最大間距不應高于350mm，采用光圓鋼筋則需要分別控制為8mm、300mm、150mm。在起吊環(huán)節(jié)的板底拉應力計算中，計算需要基于彈性薄板理論進行，需設法集中最大拉應力于板中并針對性控制，因此可以在距板頂1/3 厚度處設置單層雙向鋼筋網(wǎng)格作為配筋；在設計預埋構(gòu)件環(huán)節(jié)，需聚焦其調(diào)平和吊裝作用，因此需要全面考慮預制混凝土板塊吊裝的準確和穩(wěn)定，具體需要設置調(diào)平裝置及吊環(huán)于混凝土板塊四角處[3]。圖3 為注漿孔布設示意圖。吊環(huán)在道路上的外露部分需要進行防銹處理。在設計校平裝置時，應該注意校平螺栓的內(nèi)部預留長度，以確保更好地滿足校平要求。一般情況下，每塊預制板可設置2 個注漿分倉，運用密封條隔開分倉，保證密封條的厚度為2cm，壓實后的厚度保持在0.5cm，釋放孔及注漿孔應該分開設置在各倉的兩端，盡量保持板底整體處于水平，中間可預留導流槽，基于實際情況控制長度[3]。圖3 為注漿孔布設示意圖。

圖3 注漿孔布設示意圖

2.3 施工方法

在公路建設工程中，施工過程中裝配式混凝土路面施工技術(shù)應用需要關注以下幾方面要點：第一，模具制作。需基于施工圖制作混凝土面板成型模具，同時加工和安裝鋼筋、預埋件；第二，混凝土生產(chǎn)。生產(chǎn)需基于設計配合比進行，通過向預制場運送混凝土，完成預制面板的澆筑、養(yǎng)生及堆放，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應該使混凝土維持在C40 以上強度等級，同時保持不低于4.5MPa 的抗彎拉度，滿足吊裝、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)需要；第三，施工前處理。當做好下承層準備之時，應該對不平整的局部位置進行處理，從而保證橫坡、標高和平整度符合設計規(guī)范；第四，運輸及安裝?；炷撩姘逶陴B(yǎng)護完成后需要運輸至施工現(xiàn)場，具體由平板運輸車負責。在進行裝配時，應該保證面板接口的連接準確性，運用預埋調(diào)平裝置將面板的精確調(diào)節(jié)好，保證平整度符合規(guī)范；第五，灌漿。裝配調(diào)平后，同時當面板檢查符合要求時，需要開展灌漿施工，基于預留孔道將漿液注入，促進下承層及裝配式路面板聯(lián)結(jié)更加充分、緊密，從而更好地調(diào)控其耐久性和實用性。

在公路工程維修施工中，裝配式混凝土路面施工技術(shù)應用則需要關注以下幾方面要點：第一，制定方案。需圍繞原有路面的破損情況開展全面調(diào)查、檢查，進而制定修復方案。通過分析裝配式水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)可以看出，其大部分涵蓋了原有基層、裝配式路面板、板底功能層、接縫連接結(jié)構(gòu)，考慮到基層處置不需要較大程度變動原基層，因此需要針對性選擇材料。第二，施工準備。為保證技術(shù)應用取得預期效果，方案制定環(huán)節(jié)極為關鍵，具體需要做好施工人員和機械配備，并結(jié)合施工進度計劃和工程規(guī)模進行人員調(diào)配，機械在開工前的調(diào)試、保養(yǎng)也不容忽視，同時還需要按時完成材料檢測及備料工作；第三，安裝施工。在鑿除破損路面后，需要對基層進行處理，同時布設功能層，經(jīng)過人工與吊機互相配合完成吊裝，施工時可以在板底設置監(jiān)測系統(tǒng)，用于檢測注漿飽滿情況。

3 實例分析

3.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，以某高速公路工程收費站入口路段作為研究對象，該路段使用裝配式混凝土路面施工技術(shù)，預制板厚度為30cm，總面積為1515.81m2，采用雙層鋼筋網(wǎng)設計的裝配式路面，強度等級、配筋率分別為C40、1.12%。

3.2 材料選擇

案例工程選擇的水泥規(guī)格為P.II52.5，該水泥的收縮性、強度、初終凝時間等指標均能夠滿足設計和規(guī)范要求；選用的鋼筋規(guī)格為HRB335 12mm，吊環(huán)鋼筋、傳力桿均選擇圓鋼，規(guī)格分別為?18mm 圓鋼、?32mm；選用碎石分為三個規(guī)格，包括4.75～9.5mm、9.5～16mm、16～26.5mm，需要通過水洗進行碎石處理，保證不存在雜質(zhì)、風化并做好顆粒級配篩分，同時選擇Ⅱ中作為集料；使用用水為自來水，外加劑選擇CNF-3 型號的聚羧酸引氣緩凝高效減水劑，灌漿材料選擇上述規(guī)格的水泥漿。

3.3 配比設計

設計時采用C40 混凝土進行，小石：中石：大石：砂：水泥：水：外加劑的比例為123：738：369：723：350：147：5.25，砂率、水灰比、設計坍落度分別為37%、0.420、45mm，表1 為裝配式混凝土路面板塊質(zhì)量檢測結(jié)果。

表1 裝配式混凝土路面板塊質(zhì)量檢測結(jié)果

3.4 具體施工

基于案例工程實際情況，由水泥混凝土拌合站負責出料，HZS120Q 是其實際型號，在運輸時，使用水泥混凝土攪拌運輸車，規(guī)格為10m3，鋼筋和模板安裝由叉車完成，吊裝使用規(guī)格為20t 的吊車，如圖4 所示。運用水泥泵機和壓漿料攪拌設備進行板底灌漿，依據(jù)65s 以合理規(guī)劃攪拌混凝土時間，施工過程需要隨澆隨振，振搗需要均勻進行，拆模需要以超過8.0MPa 的抗壓強度為依據(jù)，之后進行灑水養(yǎng)生，具體時間控制為14d。吊裝預制裝配式路面板塊前需要修正基層平整度以及不符合標高要求的區(qū)域，使用掛線控制拼裝板塊頂面標高。在安裝環(huán)節(jié)將板體預留傳力桿槽位進行對齊，以方便隨后進行緊固連接。在吊裝環(huán)節(jié)，板的四角需要基于實際吊裝情況進行位置調(diào)整，進而實現(xiàn)一次就位的安裝，盡可能規(guī)避位置偏差問題。吊裝過程需要在調(diào)平螺桿下方基層處設置鋼墊板，避免調(diào)平螺桿直接陷入基層。在安裝并調(diào)平后開展板底灌漿施工，施工結(jié)束后需要封孔、刻紋、灌縫，交通必須在養(yǎng)護環(huán)節(jié)結(jié)束后開放，表2 為裝配式混凝土路面質(zhì)量檢測結(jié)果

圖4 板塊吊裝示意圖

表2 裝配式混凝土路面質(zhì)量檢測結(jié)果

3.5 施工經(jīng)驗

結(jié)合案例工程中裝配式混凝土路面施工技術(shù)的具體應用可以了解到，為保證技術(shù)應用取得預期效果，應聚焦以下幾方面經(jīng)驗：第一，材料質(zhì)量控制。材料直接影響技術(shù)應用效果，因此外加劑選用需要充分結(jié)合水泥等材料特性，以此實現(xiàn)對混凝土泌水離析的控制，改善混凝土和易性，具體的混凝土生產(chǎn)需要優(yōu)選使用中砂。第二，平整度控制。為保證技術(shù)優(yōu)勢充分發(fā)揮，裝配式混凝土路面的平整度必須嚴格控制。路面拼裝施工存在較高的基層平整度要求，因此基層施工必須嚴格控制平整度、橫坡及標高并在必要時開展修整處理，保證平整度滿足設計和規(guī)范要求。第三，灌漿質(zhì)量控制。板底灌漿屬于裝配式混凝土路面施工技術(shù)應用重點，在安裝調(diào)平混凝土預制板后，灌漿處理過程需要做好板邊封堵處理，避免漿液流失等問題出現(xiàn)。第四，質(zhì)量控制。為保證技術(shù)應用質(zhì)量，具體施工參數(shù)需基于首件工程確定，完成各工序后的細致檢查和驗收也不容忽略，保證質(zhì)量問題及時發(fā)現(xiàn)和處理。

3.6 應用效益

結(jié)合案例工程實際施工可以確定，裝配式混凝土路面施工技術(shù)在應用中能夠保證路面指標滿足要求，應用該技術(shù)的具體面積為3000m2，對應存在13 萬元的成本增加，但在壽命周期內(nèi)，技術(shù)應用范圍能夠分別實現(xiàn)10萬元的維修養(yǎng)護費用節(jié)約和150 萬元的封閉匝道收費損失減少，裝配式混凝土路面施工技術(shù)的應用效益可見一斑。

綜上所述，裝配式混凝土路面施工技術(shù)能夠較好用于公路工程建設。在此基礎上，涉及的基本流程、設計方法、施工方法、材料選擇、配比設計、施工經(jīng)驗、應用效益等內(nèi)容，則直觀展示了技術(shù)的具體應用路徑。為更好服務于公路工程建設，裝配式混凝土路面施工技術(shù)的應用還需要關注設計優(yōu)化、新材料優(yōu)選、嚴格技術(shù)交底等方面。