線性工程產(chǎn)業(yè)化的新材料訴求

郭 鵬，陳 立，唱春偉

(1.中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100068；2.中土木(北京)技術(shù)檢測有限公司，北京 102488)

0 前 言

建筑產(chǎn)業(yè)化近年來在我國的蓬勃發(fā)展，取得了舉世矚目的成就[1]。建筑物，本質(zhì)上屬于一種人居環(huán)境。線性工程，諸如公路、鐵路，并不能納入狹義的人居環(huán)境范疇，而屬于構(gòu)筑物。建筑物，立項于市井、施工于鬧市、設(shè)計瑣碎、部件繁多，屬于傳統(tǒng)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)。以線性工程為代表的構(gòu)筑物[2]，一般處于人跡較少的偏遠郊區(qū)，工程量大、機械化程度相對較高、設(shè)計相對簡單、分部分項工程明了單一。在一般的認識中，兩者特征迥異、不能并論。所以至今尚沒有線性工程產(chǎn)業(yè)化的提法，但建筑產(chǎn)業(yè)化實際上也為線性工程的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景提供了借鑒。

1 線性工程中的產(chǎn)業(yè)化萌芽

近年來，伴隨施工水平的提高，我國線性工程的建設(shè)也在一定程度上出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的萌芽，但囿于工程的特殊形式，而表現(xiàn)為非自覺性。

第一類是線性工程中的臨建服務(wù)設(shè)施。譬如拌和場站建設(shè)，通常采用整體搬遷的形式從上一處工程遷建到下一處工程；生活臨建設(shè)施，通常采用可拆卸的組合式房屋；施工通道橋梁，通常采用貝雷鋼便橋。這種設(shè)施的標準化、可移動特征，實質(zhì)上正是由線性工程設(shè)施的臨時性決定的，并不屬于嚴格的線性工程產(chǎn)業(yè)化范疇。

第二類是線性工程中橋梁的梁板架設(shè)。均由梁場預(yù)制生產(chǎn)后運抵施工地點進行架設(shè)，而后澆縫處理，形成橋面。

第三類是線性工程的附屬設(shè)施建設(shè)。譬如排水管道、急流槽、護欄、路緣石，均為構(gòu)件廠預(yù)制后運抵施工地點，進行簡單的現(xiàn)場處理后完成。

在上述三類內(nèi)容中，第二類和第三類即屬于線性工程中的產(chǎn)業(yè)化萌芽。但由于材料需求量大，設(shè)計格式不一，所以一般由施工單位自建臨時工廠生產(chǎn)，僅具備局部裝配式的特征，還沒有上升到產(chǎn)業(yè)化的高度。

2 建筑產(chǎn)業(yè)化對線性工程的啟示

與線性工程中的局部裝配式相比，建筑產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)發(fā)展到了較高的層次、具有了較大的規(guī)模。就建筑產(chǎn)業(yè)化所取得的良好效用而言，其實也正為線性工程的發(fā)展展開了前景。

1)工程的標準化方面。標準化是產(chǎn)業(yè)化的前提，這是毋庸置疑的。建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，是一個系統(tǒng)性的工作，但從行為邏輯的角度分析，實質(zhì)上是施工標準化的倒逼。從國家要求的文明施工各種要求，自然延伸到裝配式無污染施工，從而倒逼出標準的預(yù)制構(gòu)件廠，進而倒逼出規(guī)范化的設(shè)計，形成穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈(這一產(chǎn)業(yè)鏈仍處在逐步成熟的階段)。線性工程現(xiàn)在也面臨同樣的問題，土壤防護、揚塵治理[3]的壓力近年來逐漸增大、冬季休工期逐步增長，必然對線性工程的建設(shè)發(fā)揮同樣的倒逼作用。

2)施工污染治理方面。由于線性工程通常處在原野郊區(qū)，施工過程中發(fā)生耕地污染、林木破壞、環(huán)境惡化的現(xiàn)象屢見不鮮[4]，尤其是臨時場站的生產(chǎn)工作，對周邊居民的生活帶來了極大的困擾，這一問題的重要程度與建筑工程對城市人居環(huán)境的影響是具有同一性的。線性工程的產(chǎn)業(yè)化，也必將在生態(tài)文明建設(shè)的逐步深入中納入日程。

3)產(chǎn)業(yè)輻射效應(yīng)方面。從政治經(jīng)濟學(xué)的角度，只有集聚才能降低成本，才能增大輻射效應(yīng)?，F(xiàn)有的線性工程生產(chǎn)方式，屬于臨建屬性，而不具有集聚特征。這也是線性工程成本無法降低，在原材料價格波動時成本控制實效的主要原因。穩(wěn)定的成建制的產(chǎn)業(yè)集聚，也將是未來的發(fā)展趨勢。

建筑產(chǎn)業(yè)化對線性工程的產(chǎn)業(yè)化具有極強的啟示作用，但在當前的發(fā)展階段，線性工程的產(chǎn)業(yè)化有其自身的難題，而不能簡單的套用建筑產(chǎn)業(yè)化道路。

3 線性工程產(chǎn)業(yè)化對新材料的要求

1)線性工程的高度個性化和復(fù)雜化。不同于建筑工程的空間局限性，一處線性工程通常具有數(shù)十千米的地理跨度，涉及到挖方、填方、各種地基處理、不同設(shè)計要求的路基路面施工。完成一處線性工程，需要數(shù)十種工程生產(chǎn)部門的配合，產(chǎn)業(yè)化施工需要高超的施工組織才能。

2)線性工程的多重影響性。線性工程的設(shè)計，本身受到工程等級、環(huán)境類別、區(qū)域政策等因素的影響，變相削弱了集聚型產(chǎn)業(yè)基地的輻射效應(yīng)。同時，線性工程具有單個工程時間跨度大，同類工程開工連續(xù)性低的特點，直接集聚型產(chǎn)業(yè)基地的邊際成本。

3)材料的地域分散性和使用間歇性。線性工程產(chǎn)業(yè)化最大的難點，實則源于傳統(tǒng)線性工程的材料特征。譬如路基填筑需要土顆粒的現(xiàn)場碾壓施工、路面工程需要水穩(wěn)或瀝青混合料的現(xiàn)場碾壓施工，都是需要場站的早期制備與現(xiàn)場的質(zhì)量控制相結(jié)合運作的。原材料來自多地域，使用具有間歇性和及時性，所以臨建場站制備反而成為了最經(jīng)濟的選擇。

在線性工程產(chǎn)業(yè)化的難點中，最突出的問題就是工程材料。因為施工工藝是由工程材料決定的，施工組織和工程設(shè)計是由施工工藝決定的，所以材料是工程中一切問題的基礎(chǔ)。故而，線性工程的產(chǎn)業(yè)化，本能地具備了工程材料新型化的要求。

對比建筑工程材料可知，建筑產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)生和高度發(fā)展，實質(zhì)上得益于現(xiàn)代建筑材料的單一性。利用幾種確定規(guī)格的混凝土和鋼材料，就足以構(gòu)建現(xiàn)代建筑的大部分體系。線性工程的工程材料則一般缺乏嚴格的應(yīng)用體系，設(shè)計中一般采取就近取材的方案。而相對而言具備嚴格體系的少數(shù)材料，如水穩(wěn)、瀝青，其質(zhì)量要求都需要在現(xiàn)場施工中靈活調(diào)整施工工藝予以滿足，不具備裝配式的基本特點。因而，線性工程的產(chǎn)業(yè)化，首要的就是嚴格的工程材料應(yīng)用體系的建立及可裝配式新材料的研發(fā)和推廣。

線性工程產(chǎn)業(yè)化所要求的新材料和新工藝，應(yīng)該從以下方面進行開拓。

1)土壤預(yù)處理技術(shù)。在一般線性工程中，需求量最大的工程材料就是土壤。而線性工程所帶來的主要污染源之一，也是揚塵污染。因而，土壤預(yù)處理技術(shù)的開發(fā)，是實現(xiàn)線性工程產(chǎn)業(yè)化的第一步。土壤預(yù)處理，應(yīng)達到體積穩(wěn)定化、有限壓實化和單向幾何標準化的要求，從而實現(xiàn)運輸過程無污染和現(xiàn)場施工簡便化的目標。

2)可填筑基層材料。線性工程路面基層的現(xiàn)場碾壓既不利于質(zhì)量控制，也不利于降低環(huán)境污染。因而發(fā)展可填筑的基層材料，是產(chǎn)業(yè)化的必然趨勢。而在可填筑的特征中如何兼顧基層的整體性，則是需要格外注意的問題。

3)板塊式路面結(jié)構(gòu)層材料。路面結(jié)構(gòu)層是線性工程中相對成本最高的一部分，現(xiàn)有的路面材料(瀝青)生產(chǎn)過程也為環(huán)境治理造成了較大壓力。在工廠中集中生產(chǎn)板塊式結(jié)構(gòu)層，然后進行簡單的現(xiàn)場鋪裝，符合產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢。

4 結(jié) 論

從科學(xué)的角度看，客體的可分性愈強，則生產(chǎn)工藝標準化愈高，質(zhì)量的可控性愈高。線性工程材料所面臨的最主要的問題就是材料的可分性與工程質(zhì)量要求的整體性之間的矛盾，只要解決了這個矛盾，線性工程的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展就會水到渠成。

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