預(yù)制拼裝技術(shù)在交通便道中的應(yīng)用探索

劉明星

上海林李城市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司，中國(guó)·上海 200437

中國(guó)在工程領(lǐng)域中大力推廣預(yù)制拼裝技術(shù)，如橋梁、建筑等領(lǐng)域。尤其是橋梁工程，已經(jīng)逐步的向全預(yù)制拼裝方向發(fā)展，但在道路領(lǐng)域預(yù)制拼裝應(yīng)用較少。目前，常見(jiàn)的主要是預(yù)制人行道面層磚、側(cè)平石等，用于機(jī)動(dòng)車(chē)道預(yù)制應(yīng)用的則較少。結(jié)合目前的施工工藝水平，論文提出采用預(yù)制路面板應(yīng)用于臨時(shí)交通便道上，對(duì)預(yù)制拼裝技術(shù)在交通便道中的應(yīng)用進(jìn)行探索。

預(yù)制拼裝；交通便道；道路改擴(kuò)建；預(yù)制道路面板

1 預(yù)制技術(shù)在道路中應(yīng)用現(xiàn)狀

預(yù)制技術(shù)具有施工速度快、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、施工精度高、節(jié)約勞動(dòng)力等特點(diǎn)。目前，中國(guó)在各個(gè)工程領(lǐng)域中大力推廣預(yù)制拼裝技術(shù)。中國(guó)在市政工程中應(yīng)用較為廣泛的主要有預(yù)制梁、護(hù)欄等，也有最近幾年興起的新技術(shù)預(yù)制橋梁墩柱、預(yù)制蓋梁、預(yù)制綜合管廊等。而在道路專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中，預(yù)制技術(shù)應(yīng)用較多主要在預(yù)制人行道面磚、側(cè)平石、排水溝以及其他附屬工程上。而在道路路基、路面工程上則應(yīng)用較少，目前有預(yù)制基層技術(shù)應(yīng)用以及少部分工地臨建場(chǎng)地采用預(yù)制板應(yīng)用，而這類(lèi)應(yīng)用往往是為了推行而采用的預(yù)制，在經(jīng)濟(jì)效益、工期效益等方面優(yōu)勢(shì)并不明顯。

2 中國(guó)交通便道一般工藝

中國(guó)主要交通便道主要有兩種：一種是現(xiàn)澆混凝土路面結(jié)構(gòu)；另一種是瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。前者多用于便道使用周期較短的工程項(xiàng)目中，一般為4～8 個(gè)月；后者多用于便道使用周期長(zhǎng)的工程，一般使用周期1～2年。以上兩種路面形式技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛。但是常見(jiàn)的方案缺點(diǎn)較為明顯，主要有造價(jià)高、施工周期長(zhǎng)、拆除道路舊料循環(huán)利用難、施工過(guò)程中噪聲污染、大氣污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。隨著工程領(lǐng)域預(yù)制技術(shù)的發(fā)展，有必要在臨時(shí)交通便道工程中提出切實(shí)可行、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約造價(jià)、施工速度快的預(yù)制拼裝技術(shù)[1]。

3 預(yù)制交通便道板應(yīng)用可行性分析

3.1 傳統(tǒng)交通便道方案

在改擴(kuò)建工程中，交通便道采用混凝土面層的居多，一般路面結(jié)構(gòu)由碎石墊層+混凝土面層組成，為了防止混凝土面層斷裂或者強(qiáng)度不足，一般會(huì)在混凝土面層中設(shè)置1-2 層鋼筋網(wǎng)。常用的路面結(jié)構(gòu)組合為20～30cm 碎石墊層+25～30cm C30 混凝土面層（現(xiàn)澆工藝）。便道一般在4～8 個(gè)月進(jìn)行二次翻交，對(duì)老路進(jìn)行翻除。

3.2 預(yù)制交通便道板工藝

擬定預(yù)制便道結(jié)構(gòu)為：防滲土工布+15cm 碎石墊層+30cm 預(yù)制混凝土便道板。在預(yù)制廠(chǎng)中預(yù)制固定幾種尺寸的混凝土便道板，同時(shí)進(jìn)行路基施工。路基施工完成后，將預(yù)制好并檢測(cè)合格的預(yù)制便道板運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)并拼裝，拼裝完成并驗(yàn)收通過(guò)后開(kāi)放交通，預(yù)制混凝土板有著強(qiáng)度高、預(yù)制方便的特點(diǎn)，技術(shù)上可行。

以城市主干路改擴(kuò)建為高架快速路+地面輔道的工程，交通便道一般為三個(gè)階段，通常按照雙向4 車(chē)道+人非道設(shè)計(jì)，單側(cè)寬度為10m 計(jì)算。參考一般造價(jià)，傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土便道建安費(fèi)約260 元/m2（含拆除價(jià)格），按照雙幅20m 寬，每公里建安費(fèi)約520 萬(wàn)元。按照一般快速路改造一般至少翻交一次，即有兩個(gè)階段需要新建便道，并在使用后拆除。相當(dāng)于每公里便道費(fèi)用約1040 萬(wàn)元。而預(yù)制混凝土便道技術(shù)按照循環(huán)利用一次，并考慮拆除、安裝等費(fèi)用每公里建安費(fèi)約920 萬(wàn)元。而經(jīng)過(guò)二次利用的便道板塊還可以繼續(xù)利用在其他項(xiàng)目上，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看預(yù)制混凝土便道優(yōu)勢(shì)明顯。

另外，此預(yù)制便道板還能應(yīng)用其他幾個(gè)工程場(chǎng)景中，如項(xiàng)目部臨建場(chǎng)地、臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)、防汛時(shí)臨時(shí)通道等場(chǎng)景。

3.3 預(yù)制交通便道優(yōu)缺點(diǎn)分析

預(yù)制便道板主要優(yōu)點(diǎn)：①標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，質(zhì)量可控。②采用預(yù)制拼裝施工工藝，施工速度快。③可循環(huán)利用，在多階段翻交施工過(guò)程中節(jié)省投資并且優(yōu)勢(shì)明顯。④采用預(yù)制構(gòu)件拼接，可以組合多種不用寬度便道，適用范圍廣泛。⑤拼裝過(guò)程中主要以吊裝機(jī)械為主，相比現(xiàn)澆混凝土工藝節(jié)省人力。⑥采用預(yù)制拼裝技術(shù)施工過(guò)程中噪音小。

預(yù)制便道板主要缺點(diǎn)：①接縫較多，車(chē)速快時(shí)噪音較大。②彎道處需要特殊尺寸構(gòu)件拼接，增加了預(yù)制成本。③非機(jī)動(dòng)車(chē)與行人行駛體驗(yàn)差。

通過(guò)以上分析，預(yù)制混凝土便道板雖然具有接縫多、彎道處理難度大等缺點(diǎn)，但作為臨時(shí)性工程，該方案具備技術(shù)可控并且節(jié)省工期、節(jié)省造價(jià)、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，方案可行并且有較大優(yōu)勢(shì)。

4 預(yù)制拼裝交通便道應(yīng)用方案

4.1 預(yù)制板基本外觀(guān)及尺寸的選擇

常見(jiàn)交通便道多為雙向2 快2 慢（單向道路5m）、雙向4 快2 慢（單向道路寬度10m）、雙向6 快2 慢（單向道路寬度12.5m）。根據(jù)以上尺寸特點(diǎn)，提出預(yù)制便道的橫向標(biāo)準(zhǔn)塊寬度為2.5m 較為合適。拼裝長(zhǎng)邊考慮行車(chē)方向，可以減少接縫，使用過(guò)程中減少噪音產(chǎn)生。同時(shí)并考慮方便吊裝及運(yùn)輸采用3.5m，標(biāo)準(zhǔn)件尺寸為3.5m×2.5m。預(yù)制模塊厚度考慮采用30cm，擬采用C30 混凝土進(jìn)行工廠(chǎng)預(yù)制，同時(shí)設(shè)置骨架鋼筋。一般模塊總重約為6.5t，從重量方面能滿(mǎn)足一般的中小型汽車(chē)吊裝設(shè)備的吊裝。

圖1 預(yù)制便道各個(gè)模塊示意圖

圖2 預(yù)制便道拼裝示意圖

圖3 關(guān)于5m、7.5m、10m 寬便道組合示意圖

4.2 預(yù)制便道板的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

（1）凸凹面：在外觀(guān)尺寸上考慮設(shè)置凸凹面，增加模塊互相之間契合度，減少由車(chē)輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的位移。設(shè)計(jì)上凸口尺寸略小于凹口，用于避免因構(gòu)件精度問(wèn)題造成無(wú)法安裝的情況。

（2）吊裝孔：為了方便吊裝，每個(gè)模塊設(shè)置4 個(gè)吊裝孔，并在吊裝孔內(nèi)預(yù)留吊裝鋼筋。

（3）邊緣模塊側(cè)石：在邊緣模塊考慮一次性預(yù)制側(cè)石，高度擬采用12cm，同時(shí)為了行車(chē)安全，考慮在側(cè)石上預(yù)涂裝黃色反光標(biāo)線(xiàn)漆，減少拼裝后標(biāo)線(xiàn)工作量[2]。

（4）面層防滑：在預(yù)制時(shí)考慮對(duì)模塊頂面進(jìn)行預(yù)刻紋，刻紋深度控制在5-6mm，保證預(yù)制交通便道板具備一定防滑作用。

（5）模塊倒角：為了減少使用及安裝過(guò)程中邊角的破損，在所有模塊邊角全部設(shè)置1cm×1cm 倒角。

（6）彎道模塊：在彎道處預(yù)制設(shè)置特殊尺寸的模塊，考慮內(nèi)外側(cè)不同尺寸的模塊來(lái)解決轉(zhuǎn)彎問(wèn)題。

4.3 便道板應(yīng)用條件

預(yù)制便道板屬于預(yù)制路面面層，因此同一般的現(xiàn)澆便道一樣，需要對(duì)路基進(jìn)行一定處理，達(dá)到一定條件后才能保證便道面層的穩(wěn)固，同時(shí)還需要考慮路面的雨水排水問(wèn)題。

（1）路面結(jié)構(gòu)組合

擬定路面組合如下：30cm 厚預(yù)制混凝土便道板+10～15cm 碎石墊層+防滲土工布+防滲土工膜+土路基（回彈模量30Mpa），如果路基較為平整且路床強(qiáng)度較高時(shí)，可根據(jù)情況取消碎石墊層。

（2）地基處理?xiàng)l件

預(yù)制便道在改造道路項(xiàng)目中主要應(yīng)用在老路范圍內(nèi)或者拼寬路基范圍內(nèi)兩種情況。老路多年使用，路基沉降基本到位，除個(gè)別存在病害部分以外其他路段的老路一般均能滿(mǎn)足30Mpa 的回彈模量要求。在老路范圍設(shè)置預(yù)制便道基本無(wú)需對(duì)老路進(jìn)行處理。而在拼寬道路內(nèi)設(shè)置則需要進(jìn)行一定處理，以上海地區(qū)為例，一般上路床采用石灰土或者水泥土進(jìn)行改良，厚度控制在40～60cm，而對(duì)于拼寬或者新建路基一般處理后需達(dá)到30Mpa 的回彈模量要求。

（3）路面排水

路面排水采用單向或者雙向橫坡，為了防止雨水滲入土路基，在碎石墊層下設(shè)置兩層土工材料，上層為防滲土工布，下層為防滲土工膜。在道路兩側(cè)設(shè)置臨時(shí)邊溝排水。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)汽車(chē)保有量隨之飛速上漲，隨之而來(lái)的是新一輪的道路大中修、道路車(chē)道擴(kuò)容、道路快速化改造項(xiàng)目越來(lái)越多。相比傳統(tǒng)便道方案，預(yù)制拼裝交通便道則有著工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約材料、節(jié)約造價(jià)、施工速度快、施工過(guò)程噪音小、揚(yáng)塵小等優(yōu)點(diǎn)。隨著中國(guó)預(yù)制構(gòu)件的工藝及精度控制的日趨成熟，預(yù)制拼裝交通便道的工藝將有較大的應(yīng)用及推廣空間。在日后工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，考慮在具備條件情況下聯(lián)合預(yù)制廠(chǎng)、項(xiàng)目業(yè)主、施工單位共同做一段試驗(yàn)段再進(jìn)行總結(jié)與優(yōu)化，爭(zhēng)取在未來(lái)的工程建設(shè)中發(fā)揮其作用。另外，本技術(shù)目前已由我公司申請(qǐng)新型實(shí)用專(zhuān)利，目前專(zhuān)利在審核過(guò)程中。