可循環裝配式水泥混凝土路面應用技術研究

馬 丁 （中電建路橋集團有限公司，北京 100048）

隨著近年經濟的發展，我國城鎮化建設速度加快，以往的建設施工大多采用混凝土現場澆筑方式，需要大量的勞力，并且容易造成浪費及環境污染。建設過程中，我們為了保證現場施工，降低粉塵污染需要硬化場內臨時道路，但是在完工后，這些臨時設施都需要拆除恢復原狀，會造成工程施工成本上升，產生大量的垃圾并造成資源浪費。本文結合雄安新區K1快速路項目，對可循環裝配式水泥混凝土路面施工技術進行研究，該種施工技術對于新區目前塔吊林立、熱火朝天的建設強度，能夠很好地保證施工進度，并有助于創建綠色工地，符合當代發展理念。

1 項目概況

雄安新區K1快速路（一期）項目施工一標段設計范圍西起榮烏高速西K1+247.507，東至規劃南北向主干路N9以東的K6+950，全長約5.70km，全線共設1段地下快速路、1段地面快速路，主線設計車速為80km/h，地面輔路設計車速為40km/h，匝道設計車速為40km/h、60km/h（榮烏高速部分匝道），快速路主線為雙向六車道，地面輔路為雙向四車道規模。主要包含道路工程管理、隧道工程、橋梁工程、過街通道工程、高速公路管理用房及綠化工程、交通設施、機電工程等。本項目便道占線長、占地面積大、運輸車輛多為重型運輸車，對便道路面的強度要求較高，路面采用0.2m厚C30可拆卸式混凝土路面，待使用完成后可轉用到其他部位，避免破除造成的建筑垃圾無處堆放污染環境，減少成本投入。

2 裝配式混凝土路面施工技術

在施工過程中，為減少采購運輸費用，可對裝配式混凝土路面板在施工場所原位制作，面板四角安裝吊耳，強度滿足要求后直接吊裝，便道使用完成后拆除循環利用。

2.1 路基處理

在施工前，施工人員需要對預澆筑路面采取壓實和填平操作，道路基層的材料常采用無機混合粒料或者碎石進行鋪設，一般鋪一層3cm～5cm的中粗砂層，并對路面進行壓實、填平操作，以確保路基穩固。

圖1 場地平整

圖2 墊層施工

2.2 預制路面板的制作

為保證裝配式路面板使用的耐久性及裝配塊的美觀，在模板制作時，采用30#角鋼做鋼護角，并采用間距300mm的錨固鋼筋錨固，側模采用廢舊模板制作、底模在下部放置一層防水布，防止水或砂土進入底模，利于二次拆除使用。底模安裝好后布置鋼筋網片，設置鋼筋支撐筋，安裝小于25mm鋼筋保護層的墊塊，以保證穩定。預埋安裝吊鉤作業完成后，接下來就是進行澆筑混凝土的施工。混凝土為C30強度，澆筑時，施工人員采用振搗器對混凝土路面進行振搗，混凝土預制板的頂面與前側面、后側面、左側面之間加工出倒角面，然后在混凝土預制板的前側面、后側面、左側面上鑲設橡膠條。

2.3 預制道路的拼裝

預制裝配式道路板進行拼裝，應由內向外進行拼裝。使用負重為25t的汽車吊配合鴨嘴吊鉤，將混凝土預制板按照同一方向全幅安裝，之后汽車吊在已完成的路面上駐位，逐斷面拼接安裝，并按規定留設拼縫，混凝土預制板之間由梩槽、凸起咬合，縫隙使用瀝青砂密實，形成臨時道路。混凝土預制板頂面的倒角設置，可以避免運輸車和汽車吊在上面行進時對邊角的壓力過大導致邊緣受損，橡膠條的設置能夠對混凝土預制板在拼裝時彼此之間的擠壓有一定的緩沖作用，避免損害，而且還能增大彼此之間的摩擦力，圓頭吊釘的設置方便吊裝。

圖3 鋪裝完成的臨時便道

3 裝配式臨時路面板經濟效果分析

3.1 經濟可行分析

通過現場實際施工可知，混凝土裝配式道路對于工程車輛通行是可行的，并且隨著生活水平的提高，人類對生態環境的保護也越來越重視，裝配式混凝土路面板可以周轉于不同的施工現場，達到重復、多次利用的目的。裝配式臨時道路的經濟性主要可體現在以下幾點：

①隨著我國“綠樹青山就是金山銀山”的環保理念進一步深入，對環境保護也越來越重視，預制混凝土施工技術必將會在全國范圍內普及并得以推廣。

②目前，我國大部分城市對于城市建筑垃圾管理較嚴格，且消納費用較高，造成施工成本普遍提高，對于采用混凝土可循環預制拼裝技術，使得建筑場內的臨時道路和設施得到循環利用，降低了成本并且減少了污染。

③在本項目中，我們將裝配式路面板成本與現澆硬化路面成本進行對比研究發現，裝配式道路較現澆道路更加節省成本。裝配式臨時路面板與現場一次性澆筑的C30等級混凝土路面板對比，按照現場澆筑混凝土硬化路面1000m2計算，現場施工定額計算制作費用為105元/m2，拆除破碎和運輸費60元/m2，一次性發生費用總計為 1000×（105+60）=16.5萬元。若采用可重復使用裝配式臨時路面板，預制板的制作費186元/m2，吊裝、拆除以及運輸費用按照300元/m2計算，成本按照三次循環使用攤銷計算，則成本為[186+（300×0.2×3）]÷3=122 元 /m2。那么可循環裝配式預制混凝土路面板可節約成本為1000×43=4.3萬元。工程實際一次性可降低臨時設施成本達到26.06%。

④裝配式路面板可以在工廠實現產業化的生產，相當于標準的產品，運到現場就可以直接進行安裝，既方便，又快捷，提高了施工效率。混凝土預制板在工廠進行標準化生產，質量比在現場施工更有保證，更可以得到有效的控制，同時標準化的生產可以節省材料，減少浪費，降低了工程造價。

3.2 社會效益分析

3.2.1 建筑垃圾排放減少

按照施工現場臨時道路采用混凝土硬化1000m2估算，其混凝土用量為0.2×1000=200m3；如果每個施工現場按3次周轉次數使用可循環裝配式路面板，那么每1000m2臨時道路，每周轉一次可減少建筑垃圾排放200－（200/3）=133.33m3，三次周轉使用后路面板廢棄，則總計可減少建筑垃圾約400m3。

3.2.2 減少二氧化碳的排放

按照我國目前的生產工藝，1t水泥生產需要消耗標準煤的平均能耗約120 kg，需要向大氣中排放的二氧化碳氣體接近750 kg。根據施工定額，每澆注1 m3混凝土需要325kg水泥，每使用一次裝配式路面板，可減少CO2排放325×750×133.33=324900kg，周轉使用3次后，總計可減少97.47t。

4 結論

在國家提倡綠色施工的背景下，混凝土的能源消耗及對環境產生的不良后果，嚴重制約了社會的可持續發展。然而可循環裝配式水泥混凝土路面，能夠減少城市建筑垃圾產生，減少粉塵污染、水污染以及環境噪聲等問題的發生，對于城市綠色、健康發展有促進作用。通過本項目實踐，我們可以看出在相同的使用功能及設計年限下，裝配式混凝土路面施工技術不僅能夠降低施工成本，并且對其環境效益也還十分明顯。