崔冀龍

（邢臺華辰交通建設監(jiān)理咨詢有限公司，河北 邢臺 054000）

0 引言

預制模塊化道路技術為道路施工提供了一種能夠快速裝配的模塊化道路，能有效解決道路施工工期長的問題，同時，其拆除后的材料能夠實現(xiàn)回收以及重復利用，減少了路面拆除時產(chǎn)生的大量建筑廢棄物，有效降低了路面工程中固體廢棄物污染，進而更好地滿足綠色建筑的需求。本文將從節(jié)能環(huán)保、縮短工期等方面出發(fā)，將其與傳統(tǒng)道路技術進行對比，探討預制模塊化道路技術在綠色施工中的應用。

1 預制模塊化道路施工方法

傳統(tǒng)的道路建設施工現(xiàn)場，往往把現(xiàn)澆混凝土路面作為臨時馬路。同時，為解決貨運車輛的承重問題，在施工混凝土路面時，通常需把厚度控制在200mm 以上，如此，在路面建設開始之前，就需要大量的混凝土。部分道路屬于分段式施工的情況，一些項目會將最先開始的項目作為臨時路段，而在下一次項目開始后就將其挖掉，產(chǎn)生了建筑材料、人工和機具的浪費，同時還會形成大量的施工廢棄物，從而導致環(huán)境污染。而預制模塊化技術很好地解決了上述施工浪費問題，為道路施工提供了一種新的綠色施工解決方案。

1.1 預制模塊化道路施工原理

預制道路的主要原料為混凝土預制板塊和配套的排水設施，作為一種模塊化道路單元，包括框架體系與鋪設在框架結構上的路面板。主要原理為：首先在地基基層的表面上，根據(jù)預先規(guī)劃好的模量布設好混凝土板。把預制好的水泥板在運送至施工地點之后進行鋪設，并在板內(nèi)設置鋼網(wǎng)架結構，板中需設計吊孔，以便后期的吊裝工作。主路布設完畢后，加入相應的排水設備，即可進行后續(xù)的工程施工。臨時道路板塊布筋圖見圖1。

圖1 臨時道路板塊布筋圖

1.2 預制模塊的制作流程

此項綠色施工模塊化工具臨時道路板的制造工序，大致分為如下幾個方面：

（1）預測防線：首先要選擇好合適的位置，清理好場地，根據(jù)實際自然土面的高度以及路面標高，確定好道路路基的高度以及坡度。運用專業(yè)儀器定出道路中線和邊線，打好定位樁，按照測量好的位置，固定預制道路塊的位置。

（2）槽型鋼板邊框制造法：將懸挑腳手架中的槽鋼板挑梁作為槽型鋼板邊框的主要原料，加工做成路面塊的周邊框架。設置好路面塊的尺寸，注意槽鋼板的平邊需要置于外側面，最后從槽鋼板側面向兩端進行焊接，最后圍成四邊形造型。

（3）邊框的焊接：使用符合規(guī)格的圓鋼鋼筋，將鋼筋兩端彎成90°的彎鉤形，并將彎好的彎鉤一頭與上述槽型鋼邊的內(nèi)部進行焊接，最大焊縫距離約為500mm。臨時道路板塊平面圖見圖2。

圖2 臨時道路板塊平面圖

（4）對鋼筋進行扎綁：使用符合規(guī)格的圓鋼鋼筋，雙層雙向交錯布設于槽鋼邊框內(nèi)側，先綁扎下層鋼筋，再綁扎上層鋼筋，其間還必須布置好鋼筋保護層墊塊和上層鋼筋支架。

（5）吊環(huán)預埋裝置：先將圓鋼鋼筋的兩頭彎曲為180°的彎鉤，從中間向上彎曲，放在下層鋼筋上，兩端與所述下層鋼筋直徑進行焊接。使吊環(huán)的最頂面處高度小于槽鋼板邊框上表面10mm，并在槽鋼板邊框內(nèi)的死角處設四個吊環(huán)。吊環(huán)結構示意圖見圖3。

圖3 吊環(huán)結構示意圖

（6）裝配掛環(huán)孔模套：在步驟（5）的掛環(huán)中心位置處，用直徑為130mm 的PVC 管套于環(huán)上，其中部與掛環(huán)的中部重疊。

（7）澆筑混凝土：澆筑前檢查槽鋼邊框、吊環(huán)等板塊模內(nèi)有無污垢，清理完畢后留置同條件試塊；采用連續(xù)澆筑的方法順著一個方向進行澆筑；澆筑完成后及時修整，對道路板塊板面拉毛，等待混凝土終凝后將（6）中的PVC孔模套拆除。

（8）養(yǎng)護：混凝土澆筑后12h加覆蓋和澆水養(yǎng)護。

1.3 預制模塊道路的施工流程

（1）預制好混凝土模塊后，再對其進行鋪陳安裝，首先要壓實路基。根據(jù)測量好的路面標高和道路完成標高使用挖土機進行回填以及開挖；路基修理平整后，將道路范圍內(nèi)的土方整平，從道路中線向路堤兩邊做2%的橫坡，用150kN 振動式壓路機碾壓。碾壓后從中線向兩旁順次碾壓，注意均勻。同時，在對路面地基進行處理時，需考慮道路承載重型車輛還是輕型車輛。若為重載車輛，必須先在路基范圍內(nèi)鋪上100～150mm 的碎石層，在碎石層上鋪以3～5cm 的厚中粗砂墊板壓實，以提高其平整度。路基寬度比一般道路高度每邊提高約500mm的高度。

（2）逐塊安裝路面層，一般在400mm 寬度的道路，順鋪兩塊板。使板面的拉毛紋理方向與車輛行進方向垂直，以提高道路面層和輪胎間的摩擦力。

（3）將預制塊順序吊裝就位，根據(jù)線位進行鋪設，由中間向兩側擺放。將板塊輕輕置于墊層上，觀察板塊是否平齊。如果存在較大的錯臺，需重新調(diào)整墊層，直至達到規(guī)定的平整度為止。

（4）完成預制模塊的鋪設后，進行填縫處理，將篩過的砂均勻地鋪在模板縫后，進行排水溝的設置，驗收合格后便可投入使用。

2 預制模塊化道路施工技術在綠色道路施工中的優(yōu)勢

2.1 綠色環(huán)保效益

（1）建筑垃圾排放量方面

若采用現(xiàn)場或臨時路面采用的水泥硬化2 000m2進行測算，其水泥的總用量是0.15×2000=300m3，如果按每次在施工現(xiàn)場用過一次的臨時道路板2 000m2，按周轉四次進行核算，如果每周轉一次能夠重復使用一次臨時道路板，則一次性降低施工廢棄物排放量235m3，如果按周轉四次計算，則可直接降低建設廢棄物排放量900/m3[2]。

（2）成本費用方面

預制模塊化臨時道路施工中，一般采取集中吊裝的搬運方式，將預制板塊調(diào)運至其他施工以完成材料周轉。如果能夠利用調(diào)運路線，并充分考慮在施工現(xiàn)場的臨時道路布置以及與永久道路的關系，不但能夠節(jié)約上述原料費用，還可以更大限度節(jié)約道路的處理費用。

（3）環(huán)保方面

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆道路施工在施工的過程中會產(chǎn)生大量的固體廢棄物，其中包括不可回收利用的碎石材料、廢水泥渣以及有毒害的油漆刷、廢油桶等物品，處理起來也十分麻煩。其次，施工中對居民造成的噪聲污染以及粉塵污染十分嚴重，如何做好路面施工的綠色環(huán)保成為困擾我國傳統(tǒng)路面工程施工單位的首要難題。預制模塊化路面建設很好地克服了上述問題，其較高的復用度和周轉速率有效避免了傳統(tǒng)現(xiàn)澆道路僅一次使用的問題，既節(jié)省了大量的原料資源、人力、物力，又降低了噪聲、灰塵等惡劣的環(huán)境污染。其在環(huán)保方面的優(yōu)點也非常突出，在節(jié)約材料環(huán)境污染資源的同時，降低了對土地環(huán)境的損害，有效維護了建筑周圍的自然環(huán)境，為減少施工垃圾提出了可行的舉措。

（4）二氧化碳排放方面

按照目前的水泥產(chǎn)品生產(chǎn)工藝水平測算，如果每次制造或應用1t 水泥產(chǎn)品，其平均綜合能耗大約為120kg 的標準煤，向大氣排出的超臨界二氧化碳量就超過了0.75t。每施工1m3混凝土需要0.324t 水泥，而每個施工現(xiàn)場用一次模塊路板，就可降低54.2t 的二氧化碳排量，如周轉四次則可達到219.37t。而從中也能夠發(fā)現(xiàn)，預制模塊化路面施工技術的減排效益也是非常高的。

2.2 經(jīng)濟效益

為精簡計算，在不考慮臨時道路與永久道路結合的情況下，假設現(xiàn)有的臨時道路在一次使用完后將全部拆除重建。本文假設采用規(guī)格為1000mm×1000mm×200mm 的混凝土預制塊，傳統(tǒng)現(xiàn)澆路面則采用C30 混凝土澆筑。由此可以得出，采用預制模塊化的施工費用為：預支費用151.32 元/m3，路基處理費用為142.55 元/m3，安裝費用為151.32 元/m3，轉運運費為 51.01 元/m3合計成本費用為 449.51 元/m3。傳統(tǒng)現(xiàn)澆道路施工總費用為：現(xiàn)澆費用151.32 元/m3，路基處理費用142.55 元/m3，路基處理費用為142.55元/m3，道路拆除費用為142.55 元/m3，合計成本費用為449.51/m3。

通過以上成本計算可知，在第一次使用時，預制模塊化道路施工要比傳統(tǒng)的澆筑型施工的成本高出155.64元/m3，主要體現(xiàn)在安裝以及運輸費用上。但預制模塊化道路可以進行重復利用以及多次使用，例如用作建筑施工現(xiàn)場的臨時車道上，如果考慮材料的攤銷量（指完成一定計量單位建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)，1 次所需的周轉材料的數(shù)量），計算公式為：攤銷量=一次工程原料的使用量×（1+施工過程中的損耗）[1+（可以周轉的次數(shù)-1）×補損率]/可以周轉的次數(shù)-（1-補損率）×50%/可以周轉的次數(shù)。

重復周轉利用的次數(shù)不同其攤銷量也就不同，通過以上公式計算也可得出，若使用一次，預制混凝土模塊模板的施工費用肯定高于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方法，但隨著周轉次數(shù)的增加，成本降低的百分比就越大，也就越節(jié)約成本，因此，預制模塊化道路施工技術具有較高的經(jīng)濟效益。

2.3 工期

在傳統(tǒng)的現(xiàn)澆型臨時性路面施工方法中，澆筑混凝土后還需要等其達到規(guī)定強度和硬度后方可投入使用。而預制的模板型臨時性交通路面施工系統(tǒng)則是在傳統(tǒng)施工的設計理念上，加入了平行作業(yè)原理，在施工路面基層處理的同時，通過設計測量進行模板型工廠化的制造，道路澆筑完成后就可及時完成吊裝、安裝設備等過程，既省時又省事，在較大程度上加速了道路工程建設的進度。臨時道路的短期交付也縮短了現(xiàn)場作業(yè)的環(huán)節(jié)，并滿足了現(xiàn)今綠化建設的需求[3]。

3 預制模塊化道路施工質(zhì)量控制

（1）工藝方面。在進行施工前，應編制預制模塊化道路專項施工方案，且需要經(jīng)過審批合格。對現(xiàn)場施工人員進行技術交底，保證其掌握相關工藝要點，避免出現(xiàn)因工藝質(zhì)量問題導致的返工。

（2）模具方面。在混凝土預制模塊的生產(chǎn)過程中，應對所用的預制模板進行驗收，包括外觀、尺寸以及性能等方面，合格后方能使用。對于存在缺陷或損壞變形的，應及時進行矯正維修，避免對后續(xù)成形模塊的尺寸造成偏差，使現(xiàn)場安裝時出現(xiàn)無法銜接的情況，影響施工質(zhì)量和工期。

（3）生產(chǎn)場地方面。生產(chǎn)模塊化道路的場地平整度必須符合要求，且應進行硬化處理，保證澆筑混凝土工序時不出現(xiàn)沉降。

（4）原材料控制方面。對現(xiàn)場的鋼筋、模板及混凝土等原材料進行嚴格的檢測。其中鋼筋主要檢測下料長度、安裝定位等是否符合設計圖紙要求，鋼筋保護層墊塊應準確安放。模板應刷好脫模劑，保證脫模時的成形質(zhì)量，并進行合理的加固，保證其不跑模?；炷恋奶涠鹊葢弦?，振搗時保持快插慢拔，不得碰撞鋼筋、預埋件等物體，合理控制插搗時間，以無氣泡并逐漸泛漿為停振標準。

（5）模塊化道路的運輸與鋪裝方面。預制塊存放時，上下墊塊應保持同一條直線，避免偏心受力；運輸過程中，汽車啟動或停止應緩慢，控制轉彎速度。進行吊裝時，注意保護預制塊的邊角混凝土，應緩起緩落，避免產(chǎn)生較大的沖擊力，邊鋪裝邊進行現(xiàn)場測量，保證模塊化道路的鋪裝精確度和平整度。

4 結語

模塊化道路建設以槽鋼為框架，提高了材料的利用率，采用雙層布筋的方法，保障了道路板塊的承重能力，合理的混凝土鋪筑工藝也使板塊具有更高的密度以及強度。工廠化的制作使臨時道路鋪陳靈活，可隨時根據(jù)現(xiàn)場需求進行收起與鋪平。其多次利用的性能，減少了污染，節(jié)能環(huán)保，滿足國家對綠色施工的要求，具有較強的可實施性以及推廣性。預設道路技術還處于不斷發(fā)展的過程中，還有一些待解決的問題。例如設計預制道路的尺寸問題以及運輸安全問題等，在施工中實現(xiàn)全面推廣還需要進行長期的探索和改進。