試車場(chǎng)“棋盤制動(dòng)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(chǎng)內(nèi)主要用于車輛制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等項(xiàng)目開發(fā)及認(rèn)證試驗(yàn)的棋盤制動(dòng)路，其主要設(shè)計(jì)目的系模擬不同摩擦系數(shù)的對(duì)開路面，確保不同的試驗(yàn)工況下，車輛制動(dòng)時(shí)，路面給予車輪不同的摩擦系數(shù)。因此，兩種不同摩擦系數(shù)的實(shí)現(xiàn)是其最重要的目標(biāo)，用于模擬冰面的瓷磚面區(qū)域摩擦系數(shù)μwet=0.1-0.2，混凝土路面區(qū)域的摩擦系數(shù)μwet=0.6。為了保障試驗(yàn)的可重復(fù)性，路面摩擦系數(shù)的一致性與均勻性的重要性不言而喻，遂路面施工時(shí)需采取相關(guān)施工工藝，保證路面相關(guān)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)使用要求。本文以中汽中心鹽城汽車試驗(yàn)場(chǎng)有限公司綜合耐久路項(xiàng)目，棋盤制動(dòng)路中模擬冰面摩擦系數(shù)的“瓷磚面”板塊的預(yù)制、鋪裝施工為研究對(duì)象，總結(jié)相關(guān)重要質(zhì)量、技術(shù)嚴(yán)控工藝，為其他試車場(chǎng)及類似特種路面施工提供參考。

關(guān)鍵詞：試車場(chǎng);車輛制動(dòng)防抱死系統(tǒng)對(duì)開試驗(yàn);棋盤制動(dòng)路;工藝流程

1 引言

汽車制動(dòng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到車輛行駛安全，尤其是在車輛應(yīng)急情況下。統(tǒng)計(jì)資料表明，車輛喪失制動(dòng)穩(wěn)定性和方向操縱性往往是事故發(fā)生的主要原因。為此，為進(jìn)行車輛制動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的開發(fā)認(rèn)證試驗(yàn)，試車場(chǎng)通常采用配備供水系統(tǒng)的瓷磚路、玄武巖路模擬“雨雪濕滑路面”的低附著測(cè)試工況;采用新型的特殊路面“棋盤制動(dòng)路”模擬車輛兩側(cè)輪胎行駛在摩擦系數(shù)差異較大的路面，緊急制動(dòng)時(shí)的“對(duì)開試驗(yàn)”工況。棋盤制動(dòng)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(duì)平整度要求極高，已遠(yuǎn)超國(guó)家公路、市政道路的最高等級(jí)要求，并且路面必須保持較長(zhǎng)的使用壽命。

綜上，需通過新工藝及技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)，實(shí)時(shí)把控現(xiàn)場(chǎng)施工材料及施工過程，才能保證該特殊路面最終滿足設(shè)計(jì)、使用需求。本文將詳細(xì)介紹現(xiàn)場(chǎng)“瓷磚面”預(yù)制、鋪裝重要工藝流程（“混凝土面”保障預(yù)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(chǎng)及類似特種路面施工提供參考。

2 預(yù)制件預(yù)制工藝流程

2.1 施工方案

根據(jù)以往類似特殊路面施工經(jīng)驗(yàn)，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(qiáng)度等整體質(zhì)量無法得到保障。綜上，根據(jù)路面設(shè)計(jì)圖紙，把棋盤制動(dòng)路瓷磚面區(qū)域“分割”，將瓷磚與瓷磚下的混凝土基設(shè)定為同一整體，澆筑預(yù)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(nèi)，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(nèi)預(yù)留孔洞，用于在鋪裝過程中再一次調(diào)整平整度;最后采用無壓力注漿，將高強(qiáng)度水泥漿通過板塊內(nèi)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(gè)整體。根據(jù)此方法施工，可使用工廠標(biāo)準(zhǔn)化流水式施工，保證每個(gè)板塊、瓷磚面以及整體路面的平整度以及成型效果、強(qiáng)度等達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試要求。

2.2 板塊預(yù)制

2.2.1 物資、材料準(zhǔn)備

（1）模板

預(yù)制件澆筑模板采用定制鋼模（尺寸參照實(shí)際設(shè)計(jì)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(wěn)定性），并使用激光切割、鏡面拋光技術(shù)，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(shù)，側(cè)模中央預(yù)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(cè)模板，左右兩側(cè)模板側(cè)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(yīng)有凹槽以增大粘接面積。需要滿足以下主要技術(shù)要求（表1）：

（3）保護(hù)膜

考慮瓷磚在預(yù)制時(shí)正面與鋼模緊密貼合，為防止漏漿及鋼模劃傷導(dǎo)致的瓷磚面受損，本次在瓷面處張貼具有低粘、防靜電、高強(qiáng)度的保護(hù)膜，經(jīng)考察及試驗(yàn)驗(yàn)證，使用雙層保護(hù)膜（類似手機(jī)貼膜）效果突出。

（4）吊裝孔與高度調(diào)整螺栓

吊裝孔采用長(zhǎng)度20cm的φ25不銹鋼SUS304型套筒，兩端一側(cè)為內(nèi)絲（吊環(huán)用），一側(cè)為外絲（與混凝土連接緊密），絲口長(zhǎng)度5cm。調(diào)節(jié)高度螺栓設(shè)制吊裝孔，使用M20高張力不銹鋼SUS304螺栓并且頂部預(yù)留內(nèi)六角孔，用于調(diào)整轉(zhuǎn)桿聯(lián)動(dòng)螺栓。每個(gè)板塊準(zhǔn)備4套，并配備吊環(huán)及高度調(diào)整轉(zhuǎn)桿，材質(zhì)選用不銹鋼SUS304材質(zhì)。

（5）間隙橡膠

瓷磚與瓷磚之間的縫隙采用70級(jí)φ5mm橡膠條。

（6）PVC管

每個(gè)預(yù)制塊內(nèi)設(shè)兩根M30PVC管用于注漿，采用三通連接構(gòu)件由上至下連通至預(yù)制塊邊緣。

（7）預(yù)留吊裝模具

每個(gè)板塊準(zhǔn)備4個(gè)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(zhì)選用D14螺紋鋼（根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)）。

（9）水泥

采用符合標(biāo)準(zhǔn)的P.042.5水泥。

（10）碎石、黃沙、減水劑、膨脹劑

選擇適用水穩(wěn)材料、本地黃沙以及符合標(biāo)準(zhǔn)的減水劑、膨脹劑，無特定要求。

2.2.2 預(yù)制塊制作工藝流程

（1）底模組裝

測(cè)量施工時(shí)模板放置區(qū)域平整度，模板到場(chǎng)后使用混凝土找平底面并固定底模，保證底模安裝穩(wěn)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(cè)帶有凹槽的邊模，然后順凹槽垂直插入另外側(cè)邊模，最后緊固邊模兩側(cè)螺桿（采用對(duì)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(nèi)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(shù)員對(duì)模板平面尺寸、斜對(duì)角、高度、底模平整度、側(cè)模順直度、直角及緊固度等參數(shù)逐一檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格進(jìn)行下一道工序，如不合格返工整改，每次整改后仍由技術(shù)員逐一檢驗(yàn)，直至合格。

（2）保護(hù)膜鋪設(shè)

模板組裝完成后在模板底部張貼雙層保護(hù)膜（分為主、次膜，主膜一側(cè)為光面一側(cè)為粘面），在貼膜過程中注意水泡、氣泡的形成，防止膜內(nèi)留有雜質(zhì)及氣泡從而影響平整度。模板底膜貼完后根據(jù)每塊瓷磚的大小裁剪保護(hù)膜，粘面粘于瓷磚面保證光面向上。貼膜可防止漏漿，同時(shí)隔離瓷磚與底模達(dá)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(jìn)行安裝。整體安裝完成后用平頭改錐調(diào)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(nèi)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(shù)員檢驗(yàn)，合格進(jìn)行下一道工序，不合格返工整改。

（4）鋼筋加工與安裝、預(yù)埋件安裝

鋼筋加工完成后安裝在模板內(nèi)并與預(yù)埋的吊裝孔焊接，固定吊裝孔及鋼筋籠，同時(shí)綁扎注漿孔，確保預(yù)埋件位置不得偏離，全部完成后由技術(shù)員對(duì)鋼筋尺寸、安裝尺寸、預(yù)埋件尺寸、穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，合格進(jìn)入下一道工序，不合格返工。

（5）混凝土制拌

混凝土相關(guān)原材料進(jìn)場(chǎng)后需由專職人員檢測(cè)合格，原材料中每批購(gòu)入的砂、石料進(jìn)場(chǎng)后必須由人工散裝灌袋，拌合用水按每盤拌合量采用標(biāo)重桶裝堆放于指定倉(cāng)庫便于拌合計(jì)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(jì)重倒入分料盒后注入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌30秒后倒于人工推車由人工推車循環(huán)進(jìn)出施工場(chǎng)地，首盤拌合以及每拌合6盤后檢測(cè)坍落度，對(duì)不符合要求的混凝土進(jìn)行加水廢棄處理防止硬化，全部廢料集中處理。當(dāng)天拌合混凝土制作3組抗折試件，1組為標(biāo)養(yǎng)7天試驗(yàn)，1組為同條件28天試驗(yàn)，一組為標(biāo)養(yǎng)28天試驗(yàn)，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)予以廢除，整個(gè)過程中由試驗(yàn)員全程監(jiān)督指導(dǎo)。

（6）混凝土澆筑

采用人工推車倒于模板內(nèi)后由一名工人負(fù)責(zé)逐車攤鋪平整，防止鋼筋籠、預(yù)埋件移位，攤鋪完成后采用振搗棒振搗，規(guī)定振搗間距15cm、距離底模5cm、距離邊模10cm，每棒振搗時(shí)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(jié)構(gòu)粘結(jié)力）。振搗過程中嚴(yán)禁觸碰模板及鋼筋、預(yù)埋件。

（7）拆模及翻板、檢驗(yàn)、養(yǎng)生

澆筑完成后12小時(shí)拆除邊模，36小時(shí)后采用行吊翻轉(zhuǎn)瓷磚板，并鑿毛吊裝口，由技術(shù)人員進(jìn)行檢測(cè)（尺寸，表面，平整度，抗拔），檢測(cè)合格后堆放于成品區(qū)域，不合格整修，整修不了的廢棄處理，成品區(qū)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(yǎng)護(hù)過程中土工布時(shí)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

3 板塊鋪裝及注漿工藝流程

3.1 板塊鋪裝

（1）測(cè)量放樣

在鋪裝預(yù)制板塊前對(duì)基層混凝土進(jìn)行清洗，保證混凝土表面光潔。清洗完成待水漬風(fēng)干后在混凝土表面用GPS或全站儀放樣基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定為距離安裝板塊的左、右各3m處，縱向兩端放樣兩個(gè)斷面，然后采用全站儀架站于一點(diǎn)照射另一端的點(diǎn)，中央間隔20m加密點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)完成后采用墨斗和長(zhǎng)卷尺在基層混凝土面上彈出每個(gè)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(shè)置

鍍鋅鋼板的位置確認(rèn)后，先行按放樣點(diǎn)安置鍍鋅鋼板，放置鋼板后根據(jù)鋼板上預(yù)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(shí)移動(dòng)鋼板，使鋼板位置偏離吊裝孔位置。

（3）板塊吊裝

安裝前對(duì)每一個(gè)板塊再次進(jìn)行檢驗(yàn)，查看是否有意外的損傷以及吊裝孔是否堵塞，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。確認(rèn)一切正常后采用5噸叉車將成品堆場(chǎng)的板塊逐一運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場(chǎng)，然后采用PC80輪胎式挖掘機(jī)（履帶式挖機(jī)易對(duì)混凝土產(chǎn)生損害）吊裝瓷磚板塊，設(shè)專人負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)對(duì)照安裝墨線以及安裝完成后采用撬棍微調(diào)，并確認(rèn)安裝精度，確認(rèn)完成后由技術(shù)員再次確認(rèn)安裝精度，確認(rèn)無誤后插入連接板塊的螺旋鋼筋。

（4）標(biāo)高及段差的調(diào)整

安裝完成后，在板塊四角的高度調(diào)節(jié)孔內(nèi)放置調(diào)整螺栓，通過扭動(dòng)螺栓進(jìn)行高精度調(diào)整，直至板塊間的高差以及整片平整度符合要求。

（5）檢驗(yàn)與堵漏

整體安裝完成后根據(jù)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(shí)漿液外流。然后由專職人員對(duì)整段安裝成果進(jìn)行平整度、高程、平面尺寸的驗(yàn)收，合格則進(jìn)行注漿，反之繼續(xù)調(diào)整。

3.2 注漿

3.2.1 漿液材料

注漿采用的水泥為國(guó)外進(jìn)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(dòng)性極佳，類似自來水的流動(dòng)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(shí)成型強(qiáng)度30Mpa，28天成型強(qiáng)度達(dá)38.5Mpa，強(qiáng)度類似C30混凝土，且具有無收縮性，防止強(qiáng)度不高易斷裂的問題，同時(shí)也防止了因收縮產(chǎn)生的平整度效果差的問題。注漿前2個(gè)月內(nèi)對(duì)配合比、漿液強(qiáng)度、流動(dòng)性、收縮性指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，確認(rèn)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(guó)進(jìn)口注漿設(shè)備，拌合注漿一體化，將注漿管插入一個(gè)板塊的注漿口后開始勻速放漿，同時(shí)積極觀察板塊，以免上浮，直到注漿區(qū)域內(nèi)其他板塊注漿孔冒出漿液時(shí)才算完成注漿，防止漏漿，漏注現(xiàn)象發(fā)生。

（2）成品檢驗(yàn)

注漿完成后逐一對(duì)平整度進(jìn)行檢測(cè)，符合要求進(jìn)行下一道工序，不符合撬開返工。

3.2.3 整體檢驗(yàn)及μ測(cè)試

待漿液達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行最終驗(yàn)收，驗(yàn)收中采用平整度尺檢驗(yàn)平整度，同時(shí)采用擺式儀、μ車進(jìn)行摩擦力測(cè)試，確認(rèn)合格后交付使用。

4 結(jié)語

主要用于車輛制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等項(xiàng)目開發(fā)及認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試，模擬“雨雪濕滑路面”低附著測(cè)試工況的特殊試驗(yàn)路面，面層一般選擇瓷磚、玄武巖塊等摩擦系數(shù)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(guān)重要，通過中汽中心鹽城汽車試驗(yàn)場(chǎng)有限公司相關(guān)特殊路面鋪裝工藝及驗(yàn)收結(jié)果表明：采用“倒膜澆筑”、“標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)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(yàn)路的平整度、一致性、均勻性、使用壽命等重要指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)及測(cè)試需求。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]GB/T3810.7? 陶瓷磚試驗(yàn)方法.

[3]JTG F80/1-2017? 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn).

[4]GB 21670-2008乘用車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法[S].

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

[6]GBT 13594-2003 機(jī)動(dòng)車和掛車防抱制動(dòng)性能和試驗(yàn)方法[S].