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(qū)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(qū)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(jié)構(gòu)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(nèi)灌注砂漿構(gòu)成路面基層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用應力分散化和材料自適應技術(shù)預防反射裂縫；采用三維度嵌擠穩(wěn)定的類板體結(jié)構(gòu)保證基層結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定性。具備瀝青混凝土路面和水泥混凝土基層復合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，實現(xiàn)剛?cè)岵⒑诎准骖?，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(huán)境道路施工作業(yè)。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(shù)布置橫斷面基塊、按單位面積內(nèi)鋪設基塊數(shù)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(yè)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?；鶋K在預制廠完成混凝土澆筑成型并養(yǎng)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(yè)，應按4塊相疊碼垛。為便于叉車作業(yè)，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(cè)面，呈5面包裹狀。要求底面鋪滿、接縫牢固、側(cè)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(wǎng)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?；鶎邮┕r發(fā)現(xiàn)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(shù)量應為奇數(shù)，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(shù)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(jié)(按4 cm最大間隙鋪設)，在4 m范圍內(nèi)，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(jié)可以取3.96 m碼垛模數(shù)。

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(shù)量。當檢查井位置靠近路邊或2個井間距較近時，應根據(jù)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(shù)量。

當采用裝卸鋪一體機作業(yè)(或道路較寬采用汽車吊作業(yè))，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(nèi)的兩側(cè)；

4 鋪設基塊

由于基塊側(cè)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(cè)開始向另一側(cè)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(qū)的結(jié)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(yè)。目的是使土工格柵與基塊基層建立鎖固關(guān)系，并阻擋路基側(cè)面防止漏漿。封邊時應將格柵上翹，使混凝土灌入格柵孔發(fā)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(chǔ)高程關(guān)系。

6 灌注砂漿量的估算

由于實際鋪設過程中作業(yè)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(shù)量隨間隙寬度的不同發(fā)生變化。可根據(jù)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?shù)母辉Ａ浚瑢幨２蝗?。否則發(fā)現(xiàn)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(xiàn)界面，降低強度及耐久性。剩余砂漿應排放到立緣石側(cè)后與路床的空間內(nèi)。

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(tài)而發(fā)生下沉現(xiàn)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(jīng)過實際試驗砂漿出口控制流速0.8 m/s適合灌漿作業(yè)。

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(huán)，小偏心圓環(huán)的內(nèi)孔將套裝在既有檢查井筒外。大偏心圓環(huán)外設4個三角形組件，組件裝配完成后形成外方內(nèi)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(zhuǎn)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(yè)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(jīng)簡便改造的設備完成各階段作業(yè)。

(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(yè)。其中小型叉車卸車效率較高，作業(yè)方便，適合道路寬度大于7 m的場地作業(yè)；吊車雖然也可以完成卸車作業(yè)，但是車輛占地大、移動不便，作業(yè)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(yè)。其中小型挖掘機鋪設基塊效率為45塊/h，1個作業(yè)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(yè)。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(lián)合作業(yè)模式，用砂漿泵輸送砂漿實現(xiàn)注漿工藝。預拌砂漿適合道路施工，可以采用商業(yè)砼罐車運輸砂漿，挖掘機料斗改裝增加輸出管完成作業(yè)。

9 該工藝的特點

結(jié)構(gòu)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(cè)面相互貼合即可構(gòu)成嵌擠穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。使制造、運輸、管理、安裝工藝簡化，滿足批量化生產(chǎn)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(guī)?；鳂I(yè)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(yè)，滿足快速經(jīng)濟的施工需求。

(4)作業(yè)方便：采用路床內(nèi)作業(yè)模式，滿足市政工程對機械作業(yè)凈空的需求。

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

(6)綠色環(huán)保：施工作業(yè)無粉塵污染，滿足環(huán)保需求。

(7)技術(shù)成熟: 該工法先進之處在于理念的創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新、工藝的創(chuàng)新，在材料和設備方面使用傳統(tǒng)的混凝土現(xiàn)澆成型工藝，所用機械均為成熟的技術(shù)及商品，滿足實際應用的需求。

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

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(shù)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(jīng)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(jié)構(gòu)恢復工程、路口及停車港灣道路工程，以及廠區(qū)道路及居民區(qū)道路工程；還適用于公路收費站及服務區(qū)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(jié)：由于基塊出廠時已經(jīng)完成養(yǎng)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(jié)施工需要。將東北地區(qū)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(jié)束語

預制裝配式道路基層屬于裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)。適用于按嵌擠方式組裝的道路基層，適應城市道路發(fā)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(yè)、綠色化施工的特點，符合建筑行業(yè)現(xiàn)代化的要素。目前已經(jīng)開發(fā)出十二個專利，形成從單塊結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)、吊具、質(zhì)檢工具，到鋪設機械的覆蓋全流程多個工序的專利技術(shù)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(shù)規(guī)程(DB22/JT135-2015)[S].

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

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

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

2015-04-12

U416.1

C

1008-3383(2015)11-0014-02