裝配式基層簡(jiǎn)介
一、課題來源
2013年市建委組織針對(duì)市政工程技術(shù)研發(fā)的科研立項(xiàng)，建委投資?！堆b配式路面基層暨產(chǎn)業(yè)化研究》列為同批次科研項(xiàng)目，具體任務(wù)由市政院承擔(dān)。當(dāng)年立項(xiàng)并在飛躍中路開展試驗(yàn)，隨后逐年在市政道路應(yīng)用。設(shè)計(jì)院通過在理念、結(jié)構(gòu)與工藝的創(chuàng)新，已獲得38項(xiàng)專利授權(quán)， 2014年列入長(zhǎng)春市科技局重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，2015年出版《裝配式路面基層工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、省補(bǔ)充預(yù)算定額，完成《裝配式路面基層成套技術(shù)》科技成果鑒定。主要結(jié)論：1）、提供的鑒定材料齊全完整，符合成果鑒定要求；2）、首次系統(tǒng)研究了嵌擠混凝土預(yù)制塊路面基層結(jié)構(gòu)，提出的裝配式路面基層成套技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白；3）、該技術(shù)結(jié)構(gòu)利用有限元等計(jì)算方法驗(yàn)證了嵌擠混凝土預(yù)制塊路面基層結(jié)構(gòu)的安全可靠性，具有創(chuàng)新性；4）、編制的地方標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)實(shí)際工程具有指導(dǎo)意義，并且可充分利用工業(yè)及建筑廢棄物，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著，應(yīng)用前景廣闊，項(xiàng)目總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
目前該技術(shù)已在長(zhǎng)春市、吉林、沈陽推廣應(yīng)用，至2020年累積鋪裝面積約50萬平米。吉林省建設(shè)廳將裝配式基層列入新技術(shù)推廣目錄。建設(shè)部列入裝配式建筑示范工程項(xiàng)目。
二、應(yīng)用范圍
應(yīng)用于新建、改建及擴(kuò)建道路，尤其在城市快速路、主干路等重交通道路及工期緊臨時(shí)通車、低溫施工道路中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。案例：遼寧沈陽市在機(jī)場(chǎng)路、南北快速干路使用；黑龍江哈爾濱在立交橋工程使用，磐石市在主干路使用；重慶在公路使用。
三、技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
1、工期短，節(jié)省時(shí)間。
傳統(tǒng)基層需要分層攤鋪碾壓、分層養(yǎng)生。以主干路為例：三層水泥穩(wěn)定碎石，僅養(yǎng)生就需要3周時(shí)間。每層養(yǎng)生1周強(qiáng)度達(dá)到3~4兆帕，還要事先經(jīng)過取芯檢驗(yàn)，如果取芯不成形，還要繼續(xù)養(yǎng)生，直至取芯成形才能通過，開始下一層攤鋪。
裝配式作業(yè)由預(yù)制塊和灌漿兩部分組成（水穩(wěn)碎石可做裝配式基層的底基層不需養(yǎng)生），鋪裝每天2600~3000平方米（塊），灌漿效率6000平方米。不必取芯，預(yù)計(jì)節(jié)省工期15天。試驗(yàn)室有砂漿養(yǎng)生期與強(qiáng)度上升曲線圖可以對(duì)照。城市路網(wǎng)密集，路口間距短，可以分段鋪裝，進(jìn)一步提高鋪裝效率。僅養(yǎng)生期裝配式比水泥穩(wěn)定碎石等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)縮短工期至少15天。例如浦東路與深圳街路口搶修，從舊路開挖到基層鋪裝灌漿養(yǎng)生，可以通車，只三天。
2、強(qiáng)度高，穩(wěn)固可靠。
基塊出廠強(qiáng)度就達(dá)到C30，灌縫砂漿常溫養(yǎng)生2天可達(dá)到6兆帕，即達(dá)到水泥穩(wěn)定碎石28d強(qiáng)度（灌縫砂漿28d強(qiáng)度為25兆帕）。
施工期間車輛可以臨時(shí)在基層頂面行駛。例如海口路施工，街道兩側(cè)都是商戶，僅灌漿及養(yǎng)生的1天時(shí)間臨時(shí)斷交通。
采用混凝土琮井周配套組件可有效防止井周沉陷的發(fā)生。
3、施工期間受氣候及人為影響小。
傳統(tǒng)道路基層結(jié)構(gòu)養(yǎng)生氣溫低于10度時(shí)，強(qiáng)度形成速度慢；高溫時(shí)段，水分蒸發(fā)快，配合比失調(diào)，不能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。如：水泥穩(wěn)定碎石材料運(yùn)輸車在運(yùn)送及攤鋪過程中，如果遭遇堵車、降雨、暴曬、低溫都會(huì)對(duì)基層強(qiáng)度造成不利影響。
裝配式基層砂漿水泥含量高，灌入窄而深的接縫內(nèi)，受環(huán)境影響小，夏季高溫失水少，冬季低溫養(yǎng)生強(qiáng)度上升快。例如在我市11月份施工的裝配式基層道路有菜市北街、十六軍路、丙45路等。
4、價(jià)格合理，全壽命周期成本更低
由于裝配式基層強(qiáng)度高C30，不會(huì)出現(xiàn)基層翻漿與坑槽。只需要面層維護(hù)，維護(hù)成本低，道路使用壽命長(zhǎng)。
案例：1988年凈月大街按水泥混凝土路面設(shè)計(jì)，于2005年首次罩面，2015年再次進(jìn)行銑刨罩面，至今服務(wù)32年仍在使用。
以主干道為例：
在不考慮通貨膨脹及價(jià)格價(jià)差變動(dòng)的情況下。1、裝配式基層的瀝青路面，建設(shè)費(fèi)約564元/平米，銑刨罩面維護(hù)費(fèi)3次×200元/平米，30年內(nèi)每年每平米道路累計(jì)建設(shè)及維護(hù)費(fèi)38.8元；
2、水穩(wěn)碎石的瀝青路面，建設(shè)費(fèi)2次×480元/平米，維護(hù)費(fèi)2次×200元/平米，30年內(nèi)每平米每年道路累計(jì)建設(shè)及維護(hù)費(fèi)45.3元。
裝配式基層道路與傳統(tǒng)水穩(wěn)基層的路面相比較，按全壽命建設(shè)及維護(hù)費(fèi)計(jì)算每年每平米少6.5元。截至2020年底，長(zhǎng)春市主干路長(zhǎng)度約為500公里，采用裝配式基層每年減少費(fèi)用500公里×30m（平均路寬）×6.5元（比傳統(tǒng)二灰結(jié)構(gòu)減少費(fèi)用）=0.98億元。全壽命（30年）周期節(jié)省造價(jià)0.98億×30=29.4億元。
5、符合裝配式建筑理念
采用裝配式結(jié)構(gòu)體系，符合模塊化設(shè)計(jì)、工廠化制造及綠色化施工要求?？衫媒ㄖ?，同時(shí)減少了施工期間對(duì)周邊環(huán)境的污染。減少施工期間交通干擾，可充分發(fā)揮建委系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)新技術(shù)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品制造的資源優(yōu)勢(shì)，為市政建設(shè)提供服務(wù)。
裝配式基層與傳統(tǒng)基層性能對(duì)比表
道路基層類型 | 傳統(tǒng)基層 | 裝配式基層 |
養(yǎng)生時(shí)間 | 3周 | 2天 |
強(qiáng)度 | 5兆帕 | 25兆帕 |
質(zhì)量保證率 | 低 | 高 |
氣候條件 | 高溫、降雨及拌合料運(yùn)輸延時(shí)對(duì)強(qiáng)度有影響。低溫難以上強(qiáng)度。 | 氣溫2度以上，預(yù)制件強(qiáng)度不受運(yùn)輸時(shí)間影響，雨后即可施工，不影響強(qiáng)度。 |
基層作業(yè)效率5000平方米 | 3周+ | 鋪裝2天、灌漿1天、養(yǎng)生2天，鋪裝與灌漿可以跟進(jìn)式作業(yè)。 |
使用壽命 | 10~15年 | 30年（類比凈月大街） |
長(zhǎng)期 | 翻建次數(shù)多，維護(hù)費(fèi)高 | 維護(hù)費(fèi)低，不易翻漿 |
環(huán)境影響 | 丟棄 | 材料可回收利用 |
政策 | 1、裝配式建筑；2、建筑垃圾利用。 | |
交通影響 | 大 | 小 |
全壽命周期費(fèi)用 | 45.3元/（年*㎡） | 38.8元/（年*㎡） |
其他成果：
1、獲得吉林省交通運(yùn)輸廳科技成果推廣證書。
2、編寫吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)制裝配式道路基層工程技術(shù)規(guī)程》。
3、編寫《預(yù)制裝配式道路基層工程施工工藝方法》。
4、編寫補(bǔ)充定額《吉林省預(yù)算定額》D10-0535,D10-0536,D10-0537。
5、獲得吉林省土木建筑學(xué)會(huì)——科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
6、完成長(zhǎng)春市重大科技技術(shù)攻關(guān)專項(xiàng)項(xiàng)目驗(yàn)收。
7、簽署7份技術(shù)授權(quán)合同。
8、獲得相關(guān)專利38項(xiàng)。
9、評(píng)為2017年度省級(jí)一級(jí)工法。
10、在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2017年科學(xué)技術(shù)推廣計(jì)劃項(xiàng)目》立項(xiàng)
11、《預(yù)制裝配式道路基層工程技術(shù)規(guī)程》被評(píng)為“省級(jí)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)”三等獎(jiǎng)。
12、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人郭高，獲2017年享受長(zhǎng)春市政府津貼人員。
13、該項(xiàng)目參加2016年長(zhǎng)春市職工優(yōu)秀創(chuàng)新成果展。
14、在“中國(guó)建筑砌塊協(xié)會(huì)2017年春季年會(huì)”、“2017全國(guó)裝配式建筑交流大會(huì)”“2017第二屆國(guó)際海綿城市建設(shè)論壇暨海綿城市建設(shè)用新材料、新產(chǎn)品展示會(huì)”、“2017年第一屆吉林省海綿城市建設(shè)培訓(xùn)會(huì)”、“2017年長(zhǎng)春市海綿城市培訓(xùn)會(huì)”等會(huì)議做專題報(bào)告。
15、“裝配式路面基層技術(shù)”與 “縫隙通水人行道技術(shù)”等海綿城市技術(shù)相結(jié)合的《城市道路雨水面源污染控制集成技術(shù)》被長(zhǎng)春市科技局評(píng)為“2017年長(zhǎng)春市水污染防治技術(shù)指導(dǎo)目錄（第一批）”。
16、修編《預(yù)制裝配式道路基層工程技術(shù)規(guī)程》，編制配套標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)《裝配式路面基層構(gòu)造》。
17、申報(bào)國(guó)家團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《道路裝配式基層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，通過中國(guó)建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)立項(xiàng)。
18、裝配路面基層技術(shù)寫入2017年長(zhǎng)春市建委建設(shè)年鑒。
19、發(fā)表裝配式基層相關(guān)技術(shù)論文15篇。
20、獲2018年吉林省土木建筑協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（成果轉(zhuǎn)化類）。
21、參與編寫2018年黑龍江省地方標(biāo)準(zhǔn)《黑龍江省市政通用混凝土預(yù)制件裝配式路面基層工程技術(shù)導(dǎo)則》。
22、通過河北省建設(shè)科技研究項(xiàng)目《智能環(huán)保型裝配式基層道路關(guān)鍵技術(shù)研究及示范工程》2018-2090立項(xiàng)。
23、實(shí)用新型專利《道路砌塊基層可調(diào)檢查井圓心的雙偏心圓混凝土砌塊》獲得第二十一屆中國(guó)專利獎(jiǎng)（優(yōu)秀獎(jiǎng)）。
