吳家雄,李中定,宋嘯,孫晗,甄貞
(1.中建四局安裝工程有限公司,貴州550006;2.中國(guó)建筑第四工程局有限公司,廣州516000)
從全球范圍看,環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重危及人類的生存,綠色化、信息化和工業(yè)化是國(guó)際建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大趨勢(shì)。
在我國(guó),環(huán)保監(jiān)管越來越嚴(yán)格,國(guó)家大力倡導(dǎo)“循環(huán)、經(jīng)濟(jì)、低碳”生活,提倡“綠水青山就是金山銀山”,從2007 年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《綠色施工導(dǎo)則》到2017 年黨的十九大提出的“經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會(huì)、生態(tài)文明”新時(shí)代統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局的戰(zhàn)略目標(biāo);從“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”到“污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)”,都體現(xiàn)了中央在環(huán)保方面的決心。建筑業(yè)作為一個(gè)主要的環(huán)境污染源之一,正在進(jìn)行技術(shù)升級(jí),需要在綠色施工方面進(jìn)行深入研究,促進(jìn)建筑業(yè)的技術(shù)升級(jí)、生產(chǎn)方式和管理模式變革,裝配式建筑已經(jīng)越來越受到國(guó)家和眾多建筑企業(yè)的重視。
在建筑施工中,不僅是主體建筑要進(jìn)行裝配式,施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施因需要不斷周轉(zhuǎn),同樣也有向裝配式發(fā)展的迫切需要。臨時(shí)道路作為現(xiàn)場(chǎng)使用壽命短但又不可缺的設(shè)施,目前已經(jīng)有部分單位在幾年前就開始研究,但不論是裝配式混凝土還是鋼板路面,由于裝配時(shí),各路面單元板塊間的對(duì)接縫都難以做到密封,如圖1 和圖2 所示。
圖1 鋼板路面接縫
圖2 混凝土路面板接縫
遇到雨季或清洗路面時(shí),路面表面的水會(huì)沿著縫隙進(jìn)入路基中,從而降低路基的強(qiáng)度和承載力,在車輛的不斷行駛中路基變形,造成路面變形甚至損壞,影響道路使用。如何加強(qiáng)裝配式路面防水,減少水滲入路基經(jīng)成為一項(xiàng)緊迫的事情。
根據(jù)某公司的前期調(diào)查,目前國(guó)內(nèi)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路裝配式路面主要分為混凝土塊和鋼板塊,其常用做法如圖3~圖6 所示。
圖3 辦公區(qū)裝配式混凝土路面
圖4 施工區(qū)裝配式 混凝土路面
圖5 辦公區(qū)裝配式鋼板路面
圖6 施工區(qū)裝配式鋼板路面
經(jīng)過分析統(tǒng)計(jì),一般工程施工周期都在1~2 年,并且現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路會(huì)根據(jù)不同時(shí)期進(jìn)行調(diào)整,臨時(shí)道路實(shí)際的使用壽命長(zhǎng)則1 年多,短則不到半年。為了降低成本,一般施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路的路基沒有水穩(wěn)層和很好的壓實(shí)度,直接平整后碾壓后安裝裝配式路面。
由于裝配式路面與路基間沒有直接的連接關(guān)系,因此,路基的承載力在很大程度上決定了路面的使用情況。
施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路一般采用土基,土基較為松軟,土體還未壓實(shí)到最大密實(shí)度,剩余孔隙較多,當(dāng)含水量繼續(xù)增加時(shí),水分會(huì)很快進(jìn)入土中,致使土的黏附力和內(nèi)摩阻力迅速降低,在外力的作用下,土顆粒較容易彼此靠攏,重新組成致密的新結(jié)構(gòu);另外,路基土體內(nèi)水分反復(fù)蒸發(fā)和浸泡,土體將產(chǎn)生收縮和變形,如果路基含水量不均勻,沉降變形也就不均勻,導(dǎo)致路面的不均勻沉降。這樣在行車荷載作用下路基會(huì)產(chǎn)生過大的沉陷變形,甚至引起翻漿現(xiàn)象,使路面失去堅(jiān)強(qiáng)而均勻的支撐,導(dǎo)致路面平整度下降,甚至變形損壞。如圖7 所示。
圖7 路基沉陷造成路面變形
根據(jù)相關(guān)參考資料,在設(shè)計(jì)路基回彈模量為E0=21MPa,相對(duì)應(yīng)的含水量為16.5%情況下,當(dāng)含水量變化時(shí),其回彈模量和彎沉變化計(jì)入表1。
表1 E0 對(duì)路面彎沉值L 的影響
由表1 可知,含水量越大,路基回彈模量越低,路面彎沉值越大,道路使用壽命就越短。
研究過程中發(fā)現(xiàn),目前采用的混凝土路面單元板塊間一般沒有連接,鋼板路面單元板塊間雖然有連接,但是大都在角落處,并且路面單元板塊與路基間也沒有連接,而是直接鋪設(shè),這樣各路面板塊以及它們和路基之間難以形成一個(gè)穩(wěn)固的整體。當(dāng)重型車輛行駛過路面板塊接縫處時(shí),由于路基的彈性沉降或鋼板的彈性變形,2 塊路面板之間會(huì)形成上下位移,并且是不斷的往復(fù),因此,常規(guī)的灌封防水砂漿、瀝青等措施會(huì)因?yàn)楦靼鍓K間的不斷上下位移而失效。在路面板接縫處表面做防水,會(huì)因?yàn)榘鍓K的往復(fù)上下位移和重型車輛的不斷碾壓而造成防水層損壞。
通過查閱資料、進(jìn)行各種試驗(yàn)研究,可以采取以下幾種措施減少路面水對(duì)路基的滲透。
做好道路兩側(cè)的排水溝,適當(dāng)增大路面橫坡坡度,常規(guī)橫坡度為1.5%~2.5%,施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路車速一般時(shí)速為20km,其橫坡坡度可增大為3%~5%,借此可加速路面水的排放速度,同時(shí)也可抵消部分因路基輕微變形而產(chǎn)生的倒坡[1]。
在路面板塊下方沿單元接縫處居中鋪設(shè)400mm 寬的自粘式防水卷材。防水卷材具有一定的柔韌性,能夠承受因路面板塊上下位移而產(chǎn)生的變形,將防水卷材粘貼在路面板塊下方,可以有效防止路面水通過接縫滲入路基。具體安裝方式詳見圖8。
圖8 路面板塊接縫下方防水
可采用彈性好、耐摩擦、吸水率低、耐候性較好的密封條安裝于2 塊路面板塊單元的接縫處。密封條正常寬度一般2 倍于路面板塊的接縫寬度,將防水密封條固定于一塊路面板塊的側(cè)面,另一側(cè)通過擠壓的方式形成密封(擠壓后密封條不要突出于路面)。固定密封條防止其掉落,另一側(cè)不固定密封條是為了更好地適應(yīng)路面板塊的位移。具體安裝方式如圖9 和圖10 所示。
圖9 路面板塊中間擠壓防水
圖10 鋼板路面板塊中間擠壓防水
通過中間密封條的形式,能夠有效防止路面水通過接縫深入路基,保證路基強(qiáng)度,提高路面使用壽命。
不論是機(jī)械設(shè)備還是道路,要保證其最佳使用效果、延長(zhǎng)使用壽命,都需要不斷的檢查維護(hù)。施工現(xiàn)場(chǎng)裝配式臨時(shí)道路在使用過程中,應(yīng)安排人員定期清掃路面,同時(shí)檢查路面結(jié)構(gòu)和防水密封情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。當(dāng)局部區(qū)域發(fā)生積水時(shí),及時(shí)安排人員清理,減少水深入路基的概率。
施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路使用時(shí)間段,為了減低成本,施工質(zhì)量一般都不高,能夠保證在工程施工期間使用即可。如何做好路面防水,減少路面水滲入路基造成的路基和路面承載力降低,提高裝配式臨時(shí)道路使用壽命,通過本文的研究分析,為今后類似施工提供了較好的參考依據(jù)。在預(yù)制裝配化施工已經(jīng)成為一種趨勢(shì)的情況下,施工現(xiàn)場(chǎng)裝配式臨時(shí)道路也將被越來越廣泛地運(yùn)用。