装配式临时道路建设关键技术（详细）

1、目 录,装配式临时道路建设关键技术,中交一航局第一工程有限公司 第五项目经理部,交 融 天 下 建 者 无 疆,2018年度一航局科技成果发布会,Contents,目录,一、项目概述,1.项目背景 2017年4月1日，中共中央、国务院决定在中国河北省保定市境内设立国家级新区雄安新区。这是以习近平同志为核心的党中央作出的一项重大的历史性战略选择，是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一具有全国意义的新区，是千年大计、国家大事。 雄安新区规划建设以特定区域为起步区先行开发，起步区面积约100平方公里，中期发展区面积约200平方公里，远期控制区面积约2000平方公里。,一、项目概述,1.项目背景 雄安

2、新区成立后，基础设施建设项目迫在眉睫。作为施工必备条件的建筑工程临时道路设施，国内目前多为一次性，工程完工后会将道路拆除进行重新规划，这种大量使用一次性临时道路所导致的直接后果是产生大量的建筑垃圾，而且混凝土临时道路拆除时不仅会产生大量建筑碎料，还会对环境造成粉尘及噪声污染，并且建筑垃圾的处理和环保一直是城市建设发展的难题。 为响应雄安“建成绿色城市、森林城市、海绵城市、智慧城市”的号召，确保工程建设每一工序的环保节能，适应中国新时期建设特色，装配式临时道路研究的开展以及装配式临时道路建设的推行，对雄安新区高起点、高标准的建设具有深远意义。,一、项目概述,2.依托项目 容城容东片区截洪渠一期工

3、程位于雄安新区容城县城，西起容城大水大街东至市民服务中心，截洪渠结构为箱涵形式，全长约5.6km。 该工程为线性工程，且穿越城市街区，文明施工程度高，为满足施工要求，本工程施工便道采用装配式道路，道路长 3km，宽6m，结构形式从下到上为原状土整平压实、防水土工布、5cm中粗砂垫层、30cm碎石垫 层、土工布倒滤层（200g/）、5cm中粗砂 垫层、28cm预制混凝土板。,一、项目概述,3.国内外研究应用现状 国外装配式道路大多用于正式公路，板宽占整幅或半幅路（4.512m），板厚达300mm左右，板间连接设企口卯榫，一般采用双向预应力。路面板承载力大，但造价昂贵。企口卯榫结构连接效果较好，但

4、对基础处理要求较高，地基强度较弱或平整度不足会导致接口位置损坏。 国内装配式道路应用相对较少，且多用于建筑工地临时使用，面板规格相对较小，板与板之间无连接结构，承载能力相对较低，受到车辆刹车等问题影响容易造成面板错动，构件预制工艺相对简陋，造成施工技术规格偏差较大，周转率相对较低。,Contents,目录,二、研究内容,1.面板设计 1.1 面板厚度设计 装配式道路面板设计方法采用单轴双轮组100 KN标准作用下的弹性半空间地基有限大矩形有限元解为理论基础，以道路面板纵缝边缘中部荷载与温度综合疲劳弯拉应力为设计指标进行路面板厚度设计，设计时以荷载应力和疲劳应力的叠加之和小于等于疲劳强度作为设计

5、标准。 计算出装配式道路面板混凝土强度等级 C40，厚度为280mm满足路面结构极限状态要 求，故装配式面板厚度设计为280mm。,二、研究内容,1.2 面板模数设计 装配式道路面板采用异形块或矩形块。在对路面进行板块划分时，应结合相应规范、道路的设计宽度、应力分析结果和方便吊装装配等多个因素来考虑。 装配式道路面板的长宽比不宜超过2.5，平面面积不宜大于45，本工程每块面板外尺寸设计为42m。 为增大面板接触面积，装配式道路 面板采用阴阳榫形式，为适应不同的道 路形式，共设计A、A1、A2、B、B1、B2、 C、D、E型多种形式。,二、研究内容,1.3 面板钢筋设计 装配式道路施工过程中，面

6、板涉及多次倒运、安装，需对其进行吊装，防止吊装过程中产生的裂缝张开，延长面板的使用寿命以及周转次数，需要对面板进行配筋处理。 假定面板是均质的、板与人工基础之间的摩擦力沿平面均匀分布，因此最大拉应力将产生在混凝土板纵向或横向的中间，此处便可能产生裂缝。 面板的配筋量就是按照混凝土收缩时将板拉在一起所需要的拉力确定的。为避免面板中出现应力集中，应使板内应力尽可能分散，纵向和横向钢筋宜采用相同或相近的直径。 计算得出，面板钢筋采用HRB400，钢筋直径14mm，钢筋保护层厚度35mm。面板上下设置双层双向钢筋网片，钢筋间距200mm，角部设置2根力隅钢筋。,二、研究内容,1.3 面板钢筋设计,二、

7、研究内容,2.吊点设计,装配式道路预制面板采用“四点吊”工艺，吊点选用圆头吊钉，吊钉使用配套橡胶球与模板固定，吊具选用鸭嘴扣吊具。该种工艺不仅吊点外观美观、吊装安全系数高，而且在施工过程中挂扣方式简单，施工效率高。,二、研究内容,3.面板钢筋施工,装配式道路预制面板钢筋由双层双向钢筋网片组成，钢筋网片于加工场地由人工进行绑扎，然后整体搬运至模板内进行安装。钢筋绑扎时使用限位架控制钢筋间距，钢筋网片安装时使用强度较高塑料垫块来控制钢筋保护层厚度。,二、研究内容,4.面板模板施工,装配式道路预制面板采用蹲底预制工艺。模板为定型钢模板，由四片侧模和一片底模组成，模板侧模与侧模使用螺栓连接，侧模侧模与

8、底模使用磁盒连接。,二、研究内容,5.面板混凝土施工,装配式道路预制面板混凝土浇筑，首先由天车将模板吊运至拌合站台车上，通过台车移动，将模板移至拌合站下料口位置处，然后进行混凝土浇筑，混凝土浇筑使用振捣棒振捣。,二、研究内容,6.面板蒸养,装配式道路预制面板养护选用蒸汽养护。混凝土浇筑完成后，构件表面铺设塑料薄膜及防水棚后，整体吊运至蒸养池进行蒸养。 蒸养流程为：静放4小时（池外静放）静放2小时（20-25）升温2小时恒温2小时（50-55）降温2小时,二、研究内容,7.面板安装,装配式道路预制面板由汽车吊进行安装。安装时，汽车吊将面板吊运至安装位置上方，由人工进行位置调整，待正位后落钩完成安

9、装。若安装完成后对面板进行位置调整，需重新对砂垫层进行整平。,二、研究内容,7.面板安装,装配式道路预制面板安装缝宽5mm，面板间采用橡胶条柔性连接，胶条设置在板侧上方，尺寸5mm*50mm，每100m设置一个结构缝，采用型橡胶条，面板与面板间安装需紧密，面板缝采用细砂进行填充。 面板安装完成后，使用压路机进行面板静压，碾压过程中，禁止大幅度转变方向及掉头。,Contents,目录,三、方案优化,根据雄安新区装配式道路施工经验及后期使用效果，我们对其进行如下总结： 优点：面板设计中加入了凹凸榫，可以有效地限制车辆通行过程中导致的侧向位移；同时，原方案的工程施工操作简单，施工速度相对较快。 缺点

10、：工程费用较高；同时，在使用过程中无法较好的解决基地沉降问题，容易发生不均匀沉降，导致行车不适；另外，使用一段时间后混凝土面板表面磨损严重，耐久性较差。 特此，我们从解决不均匀沉降和提高结构耐久性这两个方面对原方案进行优化。,三、方案优化,1.优化方案一 1.1 面板改进 对道路面板进行改进。面板形状为矩形，尺寸4.0m*2.0m*0.28m。混凝土强度等级C40，钢筋采用HRB400，钢筋保护层厚度35mm， 钢筋网片长度方向直径14mm，宽度方向16mm。面板采用弯螺栓进行连接。,三、方案优化,1.1 面板改进,三、方案优化,1.2 基础层优化 对基础层进行优化。结构形式从下到上为原状土整

11、平压实、20cm灰土垫层（压实度94%）、防水土工布、5cm中粗砂垫层、20cm碎石垫层、土工布倒滤层（200g/）、5cm中粗砂垫层、28cm预制混凝土板。,三、方案优化,1.3 道路耐磨性改善 对道路耐磨性进行改善。 技术手段：采用超粘纤维磨耗层SMC技术，能大大提高面板的抗裂强度、抗拉强度、抗剪强度、抗压强度和抗冲击强度等综合性能，从而减小重型车辆行驶过程中对面板的磨损程度。 物理方法：铺设耐磨塑料板。耐磨塑料板采用热塑性工程塑料材质，具有耐磨、防潮、耐腐蚀、无噪音、不变形、抗冲击性等特点，在建筑、土木工程和基础工作应用广泛，,三、方案优化,1.3 排水沟改进 对排水沟进行改进。排水沟采

12、用树脂排水沟，优势在于其线性连接，排水截水效率高；外观简洁，不影响排水效果；模块化系统，安装快捷工期短；检修口设计杂物提篮，维护方便；铺装效果便于排水系统的清理维护。,三、方案优化,2.优化方案二 方案二基础采用混凝土扩大基础，面层采用预制混凝土面板。 基础：沿道路方向每隔6m设置一道混凝土基础，尺寸为12*1.5*0.35m，通过强夯的方式对基础下侧土体进行夯实，并将原地面夯实至基础埋深。 面层：预制混凝土板采用矩形面板，面板尺寸6*2*0.35m，按照6m跨径简支布置，道路两侧布置树脂排水沟。为解决地面不均匀沉降的问题，有效的减小相邻两块板之间的沉降差，预制混凝土板侧设置阴阳榫。,三、方案

13、优化,3.优化方案三 方案三基础采用复合地基，面层采用预制混凝土面板。 基础：沿道路方向每隔8m设置一道混凝土基础，尺寸为12*1.5*0.15m， 基础下侧做复合地基（水泥搅拌桩）处理。水泥搅拌桩桩长3.5m，桩径400mm，间距1000mm，成等边三角形布置，置换率0.145，承载力为128kPa。 面层：预制混凝土板采用矩形面板，面板尺寸8*2*0.35m，按照8m跨径简支布置，道路两侧布置树脂排水沟。,Contents,目录,四、获奖情况,随着装配式道路研究工作的顺利开展及装配式道路在雄安地区的成功应用，我们取得了阶段性的成绩，目前，已获得国家知识产权局下发“专利”两项。,Contents,目录,五、后续发展方向,考虑雄安新区装配式道路的应用前景和市场，我们将继续对装配式临时道路施工进行研究，重点向自动化、智能化方向发展，目前，第一代装配式道路面板铺装机已制作完成，正处于设备调试阶段。,Contents,目录,六、结语,装配式道路是一种可循环利用的道路，预制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；预制面板在工厂进行标准化生产，质量比在现场施工