可循环装配式水泥混凝土路面应用技术研究

马 丁 （中电建路桥集团有限公司，北京 100048）

随着近年经济的发展，我国城镇化建设速度加快，以往的建设施工大多采用混凝土现场浇筑方式，需要大量的劳力，并且容易造成浪费及环境污染。建设过程中，我们为了保证现场施工，降低粉尘污染需要硬化场内临时道路，但是在完工后，这些临时设施都需要拆除恢复原状，会造成工程施工成本上升，产生大量的垃圾并造成资源浪费。本文结合雄安新区K1快速路项目，对可循环装配式水泥混凝土路面施工技术进行研究，该种施工技术对于新区目前塔吊林立、热火朝天的建设强度，能够很好地保证施工进度，并有助于创建绿色工地，符合当代发展理念。

1 项目概况

雄安新区K1快速路（一期）项目施工一标段设计范围西起荣乌高速西K1+247.507，东至规划南北向主干路N9以东的K6+950，全长约5.70km，全线共设1段地下快速路、1段地面快速路，主线设计车速为80km/h，地面辅路设计车速为40km/h，匝道设计车速为40km/h、60km/h（荣乌高速部分匝道），快速路主线为双向六车道，地面辅路为双向四车道规模。主要包含道路工程管理、隧道工程、桥梁工程、过街通道工程、高速公路管理用房及绿化工程、交通设施、机电工程等。本项目便道占线长、占地面积大、运输车辆多为重型运输车，对便道路面的强度要求较高，路面采用0.2m厚C30可拆卸式混凝土路面，待使用完成后可转用到其他部位，避免破除造成的建筑垃圾无处堆放污染环境，减少成本投入。

2 装配式混凝土路面施工技术

在施工过程中，为减少采购运输费用，可对装配式混凝土路面板在施工场所原位制作，面板四角安装吊耳，强度满足要求后直接吊装，便道使用完成后拆除循环利用。

2.1 路基处理

在施工前，施工人员需要对预浇筑路面采取压实和填平操作，道路基层的材料常采用无机混合粒料或者碎石进行铺设，一般铺一层3cm～5cm的中粗砂层，并对路面进行压实、填平操作，以确保路基稳固。

图1 场地平整

图2 垫层施工

2.2 预制路面板的制作

为保证装配式路面板使用的耐久性及装配块的美观，在模板制作时，采用30#角钢做钢护角，并采用间距300mm的锚固钢筋锚固，侧模采用废旧模板制作、底模在下部放置一层防水布，防止水或砂土进入底模，利于二次拆除使用。底模安装好后布置钢筋网片，设置钢筋支撑筋，安装小于25mm钢筋保护层的垫块，以保证稳定。预埋安装吊钩作业完成后，接下来就是进行浇筑混凝土的施工。混凝土为C30强度，浇筑时，施工人员采用振捣器对混凝土路面进行振捣，混凝土预制板的顶面与前侧面、后侧面、左侧面之间加工出倒角面，然后在混凝土预制板的前侧面、后侧面、左侧面上镶设橡胶条。

2.3 预制道路的拼装

预制装配式道路板进行拼装，应由内向外进行拼装。使用负重为25t的汽车吊配合鸭嘴吊钩，将混凝土预制板按照同一方向全幅安装，之后汽车吊在已完成的路面上驻位，逐断面拼接安装，并按规定留设拼缝，混凝土预制板之间由梩槽、凸起咬合，缝隙使用沥青砂密实，形成临时道路。混凝土预制板顶面的倒角设置，可以避免运输车和汽车吊在上面行进时对边角的压力过大导致边缘受损，橡胶条的设置能够对混凝土预制板在拼装时彼此之间的挤压有一定的缓冲作用，避免损害，而且还能增大彼此之间的摩擦力，圆头吊钉的设置方便吊装。

图3 铺装完成的临时便道

3 装配式临时路面板经济效果分析

3.1 经济可行分析

通过现场实际施工可知，混凝土装配式道路对于工程车辆通行是可行的，并且随着生活水平的提高，人类对生态环境的保护也越来越重视，装配式混凝土路面板可以周转于不同的施工现场，达到重复、多次利用的目的。装配式临时道路的经济性主要可体现在以下几点：

①随着我国“绿树青山就是金山银山”的环保理念进一步深入，对环境保护也越来越重视，预制混凝土施工技术必将会在全国范围内普及并得以推广。

②目前，我国大部分城市对于城市建筑垃圾管理较严格，且消纳费用较高，造成施工成本普遍提高，对于采用混凝土可循环预制拼装技术，使得建筑场内的临时道路和设施得到循环利用，降低了成本并且减少了污染。

③在本项目中，我们将装配式路面板成本与现浇硬化路面成本进行对比研究发现，装配式道路较现浇道路更加节省成本。装配式临时路面板与现场一次性浇筑的C30等级混凝土路面板对比，按照现场浇筑混凝土硬化路面1000m2计算，现场施工定额计算制作费用为105元/m2，拆除破碎和运输费60元/m2，一次性发生费用总计为 1000×（105+60）=16.5万元。若采用可重复使用装配式临时路面板，预制板的制作费186元/m2，吊装、拆除以及运输费用按照300元/m2计算，成本按照三次循环使用摊销计算，则成本为[186+（300×0.2×3）]÷3=122 元 /m2。那么可循环装配式预制混凝土路面板可节约成本为1000×43=4.3万元。工程实际一次性可降低临时设施成本达到26.06%。

④装配式路面板可以在工厂实现产业化的生产，相当于标准的产品，运到现场就可以直接进行安装，既方便，又快捷，提高了施工效率。混凝土预制板在工厂进行标准化生产，质量比在现场施工更有保证，更可以得到有效的控制，同时标准化的生产可以节省材料，减少浪费，降低了工程造价。

3.2 社会效益分析

3.2.1 建筑垃圾排放减少

按照施工现场临时道路采用混凝土硬化1000m2估算，其混凝土用量为0.2×1000=200m3；如果每个施工现场按3次周转次数使用可循环装配式路面板，那么每1000m2临时道路，每周转一次可减少建筑垃圾排放200－（200/3）=133.33m3，三次周转使用后路面板废弃，则总计可减少建筑垃圾约400m3。

3.2.2 减少二氧化碳的排放

按照我国目前的生产工艺，1t水泥生产需要消耗标准煤的平均能耗约120 kg，需要向大气中排放的二氧化碳气体接近750 kg。根据施工定额，每浇注1 m3混凝土需要325kg水泥，每使用一次装配式路面板，可减少CO2排放325×750×133.33=324900kg，周转使用3次后，总计可减少97.47t。

4 结论

在国家提倡绿色施工的背景下，混凝土的能源消耗及对环境产生的不良后果，严重制约了社会的可持续发展。然而可循环装配式水泥混凝土路面，能够减少城市建筑垃圾产生，减少粉尘污染、水污染以及环境噪声等问题的发生，对于城市绿色、健康发展有促进作用。通过本项目实践，我们可以看出在相同的使用功能及设计年限下，装配式混凝土路面施工技术不仅能够降低施工成本，并且对其环境效益也还十分明显。