預(yù)制裝配板快速拼接臨時(shí)道路施工技術(shù)分析

張 弛， 龍莉波， 張祝榮， 席金虎， 柴緯琳

(上海建工二建集團(tuán)，上海 200080)

0 引 言

隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加速，我國(guó)建筑業(yè)已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展，相伴而產(chǎn)生的建筑垃圾日益增多?？芍苻D(zhuǎn)的預(yù)制裝配式道路板，在臨時(shí)道路的建設(shè)過(guò)程中可以很好地減少建筑垃圾，實(shí)現(xiàn)綠色施工，有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排[1]。

目前，我國(guó)建筑工程現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路大都使用一次性現(xiàn)澆混凝土，這導(dǎo)致的直接后果：一是產(chǎn)生大量的建筑垃圾，造成資源的浪費(fèi)；二是增加我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的難度。結(jié)合綠色施工的要求，開(kāi)展建筑工程裝配式可重復(fù)使用臨時(shí)道路板開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究，可減少資源浪費(fèi)和建筑垃圾，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路傳統(tǒng)的硬化方式，道路混凝土澆筑時(shí)車(chē)輛、行人無(wú)法通行，澆筑完成的混凝土需花大量的時(shí)間養(yǎng)護(hù)后才能進(jìn)行使用，對(duì)于較長(zhǎng)的道路還要進(jìn)行分段硬化，因此傳統(tǒng)的道路硬化方式需花費(fèi)大量的人力、時(shí)間，嚴(yán)重影響施工現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度。且傳統(tǒng)道路施工，操作周期長(zhǎng)，噪聲污染大，且質(zhì)量控制難度大[2]。裝配式預(yù)制板快速拼接施工工藝，可有效的避免傳統(tǒng)工藝的缺陷，拼裝速度快，路面拼裝完成后無(wú)需養(yǎng)護(hù)可立即通車(chē)行人；同時(shí)，本工藝制成的混凝土板塊強(qiáng)度高不易破壞，可多次周轉(zhuǎn)使用，避免了傳統(tǒng)工藝下后期路面破碎產(chǎn)生大量建筑垃圾，減少建筑資源浪費(fèi)，有利于建筑企業(yè)降低成本，縮短施工周期，為施工生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)帶來(lái)便利[3]。

1 工程概況

烏魯木齊國(guó)際機(jī)場(chǎng)北區(qū)改擴(kuò)建工程地理位置位于擬建的烏魯木齊地窩堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)區(qū)域，距中心市區(qū)16.8 km。南至機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有為界，東起宣仁墩路，西至烏昌高速，整個(gè)場(chǎng)地包括擬建北航站區(qū)的飛行區(qū)、航站區(qū)、東工作區(qū)、西工作區(qū)。本項(xiàng)目為東至安寧渠路路口(飛行部已施工臨時(shí)道路)西至交通中心東側(cè)現(xiàn)場(chǎng)辦公區(qū)，總長(zhǎng)度約1 250 m的現(xiàn)階段主要進(jìn)場(chǎng)路線(小地窩堡東街)。

本工程應(yīng)用預(yù)制板裝配式臨時(shí)道路，預(yù)制板尺寸為2 m×4 m×0.2 m，路幅為8 m，硬化臨時(shí)道路總面積約10 000 m2。運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后直接拼裝。具體平面位置如圖1所示。

圖1 施工道路平面布置圖

2 施工部署及方案

裝配式預(yù)制混凝土道路的基層及路基處理方式與現(xiàn)澆混凝土道路類(lèi)似，其路面施工包括預(yù)裝和裝配2個(gè)環(huán)節(jié)。這種道路具有施工方便、施工周期短、養(yǎng)護(hù)修復(fù)技術(shù)簡(jiǎn)單，不影響路面整體美觀性等特點(diǎn)[4]。

2.1 施工流程安排

施工流程基本如下：首先預(yù)制面板加工制作，第二步現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，再預(yù)制板養(yǎng)護(hù)，再預(yù)制板吊裝、運(yùn)輸，然后現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)安裝，最后道路開(kāi)始使用。

2.2 預(yù)制面板加工制作

由于本工程現(xiàn)場(chǎng)還在進(jìn)行施工，進(jìn)場(chǎng)道路唯一，而道路硬化時(shí)間緊張，普通的暫停施工、現(xiàn)澆路面很明顯達(dá)不到各項(xiàng)要求。因此，綜合考慮、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化方案，選擇了預(yù)制板吊裝鋪設(shè)的方案，預(yù)制板制作場(chǎng)地?cái)M定在辦公區(qū)北側(cè)場(chǎng)地硬化區(qū)域進(jìn)行。預(yù)制板制作工藝如下：

(1)5#角鋼護(hù)角骨架的焊接?？紤]到預(yù)制板在承載重型車(chē)輛時(shí)、棱角部位容易被破壞，必須具有充足的順直性，不允許出現(xiàn)任何程度的彎死現(xiàn)象，需高度重視受力處的處理，尤其注重材料的選擇[5]。所以預(yù)制板采用 5#角鋼護(hù)角(50 mm×50 mm×5 mm)。5#角鋼護(hù)角骨架(2 m×4 m×0.2 m)長(zhǎng)、寬誤差≤3 mm，對(duì)角線誤差≤5 mm,如圖2a所示。

(2)預(yù)制板鋼筋。在焊接好的角鋼護(hù)角支架上焊接鋼筋保護(hù)層墊塊(15 mm≤厚度≤25 mm)，再在墊塊上安裝、焊接上下兩層鋼筋(Φ10@200 雙層雙向)，如圖2b所示。

(3)吊環(huán)安裝。為了方便安裝、以及預(yù)制板的可重復(fù)利用，在預(yù)制板對(duì)角設(shè)置 4 個(gè)吊環(huán)，用Φ16鋼筋加工而成，并于上、下網(wǎng)鋼筋點(diǎn)焊固定。吊環(huán)位置如圖2c所示。

圖2 a.5#角鋼護(hù)角骨架；b.鋼筋綁扎示意圖;c.吊環(huán)定位圖

(4)模板加固。在原有硬化場(chǎng)地上鋪設(shè)防水塑料布，按照預(yù)制板尺寸要求，模板與 5#角鋼護(hù)角骨架齊平，保證其長(zhǎng)、寬誤差≤3 mm，對(duì)角線長(zhǎng)度誤差≤5 mm，為保證預(yù)制板在澆筑時(shí)移位、漲模，在原硬化場(chǎng)地上用電鉆打眼設(shè) 35 cm 長(zhǎng)定位筋，上端用對(duì)拉螺桿配合鋼管對(duì)拉,如圖3所示。

圖3 模板加固示意圖

(5)混凝土澆筑。澆筑混凝土前，使用木模板切割成50 mm×50 mm×50 mm 的正方體用扎絲綁扎固定在吊環(huán)上；混凝土初凝后取出；澆筑混凝土前對(duì)模板、鋼筋、預(yù)埋件進(jìn)行檢查；將影響預(yù)制板質(zhì)量的雜物等清理干凈；采用預(yù)拌混凝土，其強(qiáng)度為 C30，級(jí)配為二級(jí)配；澆筑混凝土?xí)r，用振動(dòng)棒振搗，保證預(yù)制板混凝土的密實(shí)度；混凝土澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行修整、抹平，保證混凝土面與角鋼齊平，表面要求密實(shí)，無(wú)麻面、裂縫和脫皮，并做拉毛處理；養(yǎng)護(hù)、拆模：a. 澆筑后 12 h 內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行塑料薄膜+棉氈覆蓋養(yǎng)護(hù)，不少于 7天；b. 等混凝土達(dá)到一定條件時(shí)，用撬杠將每一塊預(yù)制板撬松動(dòng)移位后，拆掉模板。c. 待預(yù)制板混凝土強(qiáng)度達(dá)到吊裝要求時(shí)，方可吊裝。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

平整場(chǎng)地，場(chǎng)地平整度應(yīng)滿足施工設(shè)備安全行走要求；按照施工要求，土料選用石屑，虛鋪厚度為100 mm，進(jìn)場(chǎng)路線利用小地窩堡東街；對(duì)路基進(jìn)行處理，機(jī)械使用平地機(jī)攤平，壓路機(jī)碾壓向兩側(cè)設(shè)置1%找坡，壓平；厚度不應(yīng)小于100 mm；在路基上對(duì)預(yù)制板定位，撒白灰線。

2.4 預(yù)制板吊裝、運(yùn)輸

(1)主要機(jī)械配備:見(jiàn)表1。

表1 主要機(jī)械設(shè)備

(2)人員準(zhǔn)備。預(yù)制板吊裝、運(yùn)輸計(jì)劃安排人員18人，各工種人員間統(tǒng)一指揮，分工明確，并密切配合，特殊工種需持證上崗?，F(xiàn)場(chǎng)指揮2人，全面負(fù)責(zé)預(yù)制板安裝指揮；技術(shù)人員1人，負(fù)責(zé)技術(shù)工作；吊裝班10人，一組負(fù)責(zé)運(yùn)輸，一組負(fù)責(zé)預(yù)制板吊裝；起重機(jī)司機(jī)2名，平板車(chē)司機(jī)1名，安全防護(hù)2名。

(3)技術(shù)、施工準(zhǔn)備。在吊裝前指揮員、吊裝工、起重機(jī)操作人員必須檢查一次各項(xiàng)設(shè)施，還必須對(duì)鋼絲繩的強(qiáng)度、架設(shè)吊裝荷載進(jìn)行驗(yàn)算，以保證架設(shè)工作的安全可靠，方準(zhǔn)進(jìn)行吊裝預(yù)制板工作。

(4)吊車(chē)吊運(yùn)預(yù)制板。采用4點(diǎn)吊法，利用吊環(huán)進(jìn)行吊裝，吊運(yùn)前先進(jìn)行試吊，將預(yù)制板吊離支承面2～3 cm后暫停，對(duì)各主要受力部位的作用情況作周密的檢查，確認(rèn)運(yùn)作良好，方可繼續(xù)起吊。由現(xiàn)場(chǎng)指揮員指揮，將預(yù)制板緩緩放入平板車(chē)中，重復(fù)上述程序進(jìn)行下一塊板的吊裝工作。

(5)平板車(chē)運(yùn)預(yù)制板。各板塊之間必須放100 mm×100 mm方木支墊，以減少放吊時(shí)上板對(duì)下板的沖擊力，平板車(chē)運(yùn)輸，車(chē)輛啟動(dòng)應(yīng)慢，車(chē)速行駛均勻，嚴(yán)禁超速、猛拐和急剎車(chē)。計(jì)劃每車(chē)裝載8塊預(yù)制板。

2.5 預(yù)制板鋪設(shè)安裝

由于本工程現(xiàn)場(chǎng)還在進(jìn)行施工，進(jìn)場(chǎng)道路唯一，需在不影響道路通行的情況下進(jìn)行鋪裝作業(yè)。因此計(jì)劃采用交替穿插施工，先進(jìn)行半幅道路鋪裝，待完成20～30 m左右長(zhǎng)度后進(jìn)行另外半幅鋪裝，交替推進(jìn)，以保證進(jìn)場(chǎng)道路正常通行。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已撒出的白灰線，鋪設(shè)安裝預(yù)制板，板面之間距離不得大于2 cm，且鋪設(shè)完成后，縫隙中填石屑。要求板面平整、順直，高度一致，棱角整齊，嚴(yán)禁出現(xiàn)高低起伏。鋪裝完成后對(duì)道路兩側(cè)邊做培土保護(hù)，預(yù)制板面內(nèi)的吊裝孔采用砂填滿?，F(xiàn)場(chǎng)預(yù)制板制作和道路施工情況如圖4所示。

圖4 預(yù)制裝配式道路現(xiàn)場(chǎng)施工圖

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

快速預(yù)制裝配式道路，可以很好地解決長(zhǎng)期以來(lái)，道路建設(shè)過(guò)程中的三個(gè)問(wèn)題：質(zhì)量管理機(jī)制不健全、工期協(xié)調(diào)不到位，和施工單位未能?chē)?yán)格遵循施工規(guī)范和管理章程，從來(lái)保證臨時(shí)道路建設(shè)的質(zhì)量。

3.1 工程工藝控制

工程開(kāi)工前認(rèn)真編制施工方案，經(jīng)審批合格后嚴(yán)格按照施工方案組織施工。在施工過(guò)程中，經(jīng)常檢查施工方案落實(shí)情況，以確保施工生產(chǎn)正常進(jìn)行，重點(diǎn)工序重點(diǎn)控制。實(shí)施技術(shù)質(zhì)量、安全交底制度，交底必須采用書(shū)面簽證確認(rèn)形式。

3.2 模具的質(zhì)量控制

混凝土預(yù)制板的模具采用5#角鋼護(hù)角骨架，模具到場(chǎng)后進(jìn)行驗(yàn)收，其外觀質(zhì)量、尺寸偏差及結(jié)構(gòu)性能應(yīng)符合圖紙和設(shè)計(jì)要求。生產(chǎn)過(guò)程中，模具重復(fù)使用時(shí)，要隨時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)損壞或變形應(yīng)及時(shí)校正整修，這樣就避免了由于模具尺寸不精確造成預(yù)制板尺寸偏差太大而影響鋪裝質(zhì)量。

3.3 生產(chǎn)場(chǎng)地的質(zhì)量控制

場(chǎng)地?cái)M定在辦公區(qū)北側(cè)場(chǎng)地硬化區(qū)域，為了控制預(yù)制板的平整度，必須保證硬化區(qū)混凝土面平整。生產(chǎn)前，要把地坪上清理干凈，上層鋪設(shè)防水塑料布。

3.4 預(yù)制板原材料的質(zhì)量控制

(1)鋼筋的質(zhì)量控制，鋼筋下料、加工、定位、綁扎嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，綁扎完成后要保持清潔，鋼筋保護(hù)層墊塊要按規(guī)范要求放置。

(2)模板的質(zhì)量控制，模板使用前應(yīng)刷脫模劑，保證模板表面光滑。加固體系完成后復(fù)查各個(gè)尺寸。

(3)混凝土的質(zhì)量控制，預(yù)拌混凝土應(yīng)有出廠合格證，控制混凝土塌落度并做抗壓，抗折試塊。澆筑采用人工鏟料入模，振搗時(shí)應(yīng)先四周，后中間，尤其應(yīng)注意拐角處的振搗，不可漏振或過(guò)振，應(yīng)控制振搗時(shí)間，以混凝土不出現(xiàn)氣泡，并開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)。此時(shí)進(jìn)行第1次人工抹面，待混凝土表面稍變硬時(shí)再進(jìn)行第2次抹面，直到表面平整、光潔、無(wú)抹痕。人工抹面收光須進(jìn)行3次，切忌收光時(shí)在表面撒水泥，收光成為兩張皮?；炷翝仓戤吅?，為避免早期陽(yáng)光曝曬，采用料薄膜+棉氈覆蓋養(yǎng)護(hù)，一般12～18 h后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不得少于7 d。

3.5 預(yù)制板吊裝、運(yùn)輸、鋪裝的質(zhì)量控制

吊裝工作前要教育工人提高質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)制度約束，將吊裝、運(yùn)輸、鋪裝過(guò)程中由于碰撞造成的掉邊掉角事故降到最低。預(yù)制板吊運(yùn)過(guò)程中，要慢起、緩落，用木方作為墊墊木，以減少放吊時(shí)上板對(duì)下板的沖擊力，特別是在多層放置時(shí)要保證上、下墊木在同一垂線上，防止板在堆放或運(yùn)輸中受力不均折斷或受損。車(chē)輛啟動(dòng)應(yīng)慢，車(chē)速行駛均勻，嚴(yán)禁超速、猛拐和急剎車(chē)。鋪裝過(guò)程中要加強(qiáng)測(cè)量控制，避免出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象。

4 安全、文明施工

4.1 吊裝、運(yùn)輸安全施工措施及注意事項(xiàng)

預(yù)制板吊裝、運(yùn)輸施工為危險(xiǎn)性較大的作業(yè)，人機(jī)配合工作量大、要求高。為確保工程的順利進(jìn)行，保證施工人員及設(shè)備的安全，特制定以下安全措施：

(1)吊裝前技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全管理人員對(duì)施工人員做好技術(shù)、安全交底和安全教育，并做好記錄。

(2)起重吊裝的指揮人員、司機(jī)等特種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗，專(zhuān)職安全員必須現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、控制。設(shè)置吊裝禁區(qū)，嚴(yán)禁與吊裝無(wú)關(guān)的人員入內(nèi)。

(3)綁扎預(yù)制板的吊索綁扎方法應(yīng)正確牢靠，所有起重工具應(yīng)進(jìn)行檢查。起重機(jī)的吊鉤、吊索嚴(yán)禁補(bǔ)焊。當(dāng)?shù)蹉^、吊環(huán)表面有裂縫、嚴(yán)重磨損或危險(xiǎn)斷面有永久變形時(shí)應(yīng)予以更換。吊裝用鋼絲繩應(yīng)時(shí)刻檢查，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即更換。禁止在六級(jí)以上大風(fēng)的情況下進(jìn)行吊裝作業(yè)。

(4)現(xiàn)場(chǎng)施工、指揮、操作人員必須戴好安全帽。

(5)在整個(gè)吊裝過(guò)程中，要統(tǒng)一指揮，密切配合。作業(yè)時(shí)，起重司機(jī)應(yīng)聽(tīng)從指揮，指揮人員下達(dá)的指揮信號(hào)應(yīng)清楚明確，避免應(yīng)指令不清造成誤操作。

(6)預(yù)制板在運(yùn)輸過(guò)程中，安排專(zhuān)人指揮過(guò)路車(chē)輛，保證安全通行。

(7)現(xiàn)場(chǎng)施工及交通做好協(xié)調(diào)，保持安全暢通。

4.2 文明施工措施

(1)預(yù)制板等各種臨時(shí)設(shè)施嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)建設(shè)，施工現(xiàn)場(chǎng)要有維護(hù)措施。

(2)工地區(qū)域明確劃分，現(xiàn)場(chǎng)材料堆放整齊，施工有序，設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)。

(3)保證場(chǎng)地內(nèi)道路平整完好，無(wú)淤泥積水，保證機(jī)動(dòng)車(chē)輛的暢通。

(4)路基施工應(yīng)做好揚(yáng)塵防范措施，對(duì)裸露土層進(jìn)行灑水，綠網(wǎng)覆蓋。