盧金龍

(四川省交通運輸發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃科學研究院，四川 成都 610041)

0 引言

裝配式結構因采用標準化預制生產，其質量穩(wěn)定可靠，現(xiàn)場吊裝施工，工序銜接停閑時間短，能大幅提高施工效率[1]，降低人員勞動強度，減少建筑垃圾產生，是切實踐行綠色施工理念的體現(xiàn)。我國公路建設條件復雜，地形地貌、地質巖性和氣象水文條件地區(qū)差異大，給裝配式結構在公路工程建設中的大力推廣帶來較大挑戰(zhàn)。為適應新時期建筑業(yè)轉型發(fā)展要求，勢必加快裝配式結構在公路工程中的應用。

1 裝配式結構的應用現(xiàn)狀

1.1 政策支持

為推廣裝配式結構在公路工程中的應用，交通運輸部先后印發(fā)了《關于實施綠色公路建設的指導意見》《關于打造公路水運品質工程的指導意見》《交通運輸行業(yè)質量提升行動實施方案》《關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見》等文件，要求深入推廣標準化設計，鼓勵構件設計標準化和通用化，推進工程建設向產業(yè)化方向發(fā)展，提升公路工程的施工水平、工程質量、工程品質。

1.2 應用現(xiàn)狀

從裝配式結構在公路工程中的應用現(xiàn)狀來看，推廣程度差異明顯，在橋梁工程方面推廣應用最為普及，涵洞工程次之，其他結構僅在少數(shù)工程中有所應用。其主要原因在于扶持政策缺乏、標準規(guī)范較少、建設成本偏高、人員培訓不到位等。

1.2.1 橋梁工程

我國裝配式結構橋梁主要有鋼橋和鋼筋混凝土橋兩大類。鋼橋方面，主要以貝雷鋼橋和鋼桁梁橋為主。貝雷鋼橋廣泛應用于搶險救災、應急保障、工程建設等領域，其典型代表有321公路鋼橋和200型公路鋼橋。鋼桁梁橋主要應用于跨溝谷的高速公路或跨江、跨海的大通道，因鋼桁梁的桿件和節(jié)點多，構造復雜，對構件制造、維修保養(yǎng)也提出了更高要求。鋼筋混凝土橋方面，主要以PC梁橋和RC梁橋為主，實現(xiàn)了中小跨徑橋梁設計和施工的標準化，在保證橋梁結構安全、提高結構耐久性、加快公路建設步伐等方面起到了積極作用，極大地推動了裝配式結構在公路工程中的應用。

近年來，隨著建設水平的不斷提高，裝配式橋墩在國內多個工程逐步得到應用實踐，顯著提高現(xiàn)場施工效率和施工質量。浙江、吉林等地還發(fā)布了關于裝配式混凝土橋墩的地方標準，進一步提升了裝配式橋梁在公路工程中的應用范圍。

1.2.2 涵洞工程

相比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆施工，裝配式涵洞質量和成本更加可控，建設工期可顯著縮短[2]。如廣東云(浮)茂(名)高速公路項目全線29座裝配式涵洞的生產和安裝工作用時僅5個月，比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式節(jié)省7個月的時間，對加快工程進度作用顯著。由于行業(yè)指導意見缺乏、工程造價偏高、接縫處理要求高等原因，導致裝配式涵洞應用范圍有限，但也為將來提升應用規(guī)模提供了較大空間。

1.2.3 路基路面工程

裝配式混凝土路面鋪裝進度快，鋪完即可通車，在國內多用于搶險、臨時、站場等工程。但因其板塊尺寸小，接縫多，整體性差，極大限制了其在公路干線上的使用。為適應日益增長的交通量和嚴重的超載現(xiàn)象，裝配式預應力混凝土路面應運而生。該工法通過施加預壓應力來增強面板的整體性，面板最長可達200 m，厚度僅為普通水泥混凝土路面的0.4～0.6倍，在節(jié)約材料、減少垃圾、提升舒適性等方面有明顯優(yōu)勢，非常契合公路行業(yè)綠色發(fā)展要求。

裝配式基層以預制混凝土基塊替換傳統(tǒng)的水穩(wěn)基層，可大大縮短基層養(yǎng)護時間，多應用在我國北方地區(qū)。中國工程建設標準化協(xié)會于2020-11-09印發(fā)了《瀝青路面裝配式基層技術規(guī)程》(T/CECS 769-2020)，對提高裝配式基層的標準化和工業(yè)化水平具有重要意義。

1.2.4 隧道工程

公路隧道多采用鉆爆法開挖+復合式襯砌的施工方法，不僅對施工安全、人員健康、工期保障和工程質量等產生不利影響，還易造成較大的經濟損失。鑒于裝配式襯砌的優(yōu)點，國內不少學者開始對鉆爆法公路隧道+裝配式襯砌技術進行了研究，目前在斷面形狀、襯砌分塊、結構計算、接頭剛度等方面取得一定成果。廣東河惠莞高速公路半嶂隧道工程在國內率先探索應用裝配式襯砌，發(fā)揮其施工效率高、襯砌質量好、承載及時和施工環(huán)境好等優(yōu)點，取得了良好的效果。但因其建設成本高，裝配式襯砌尚未大范圍推廣。隨著TBM和盾構機在公路隧道中的應用普及，裝配式襯砌在公路隧道的應用也會逐漸擴大。

1.2.5 防護及排水工程

隨著社會快速發(fā)展，常規(guī)擋土墻難以滿足更高的生態(tài)和環(huán)保需求，裝配式擋墻逐步得到推廣和使用[3]。G544線川九路在對裝配式擋墻結構進行特殊設計后，可栽種植物，呈現(xiàn)四季常綠的效果，實現(xiàn)與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一，既能起到支擋作用，又能美化公路環(huán)境。

裝配式排水溝雖然實用性較強，推廣價值較高，但因建設成本偏高、模具利用率不高等因素，在公路工程中的應用程度與市政、水利工程尚有較大差距。

2 裝配式結構面臨的挑戰(zhàn)

在公路工程領域，建造方式仍以現(xiàn)場澆筑為主，與綠色發(fā)展的理念及先進建造要求相比還有較大差距。進一步推廣裝配式結構應用，主要面臨以下幾個方面的挑戰(zhàn)：

(1)技術標準體系不完善。與市政、建筑行業(yè)相比，公路行業(yè)關于裝配式結構的標準偏少，現(xiàn)行標準體系不能完整覆蓋裝配式結構的設計、施工、驗收等環(huán)節(jié)，在一定程度上束縛了裝配式結構的推廣。

(2)思想認識轉變不到位。工程各參建方對裝配式建筑的政策理解不透徹，思維方式轉變不到位，激勵政策不健全，企業(yè)鮮有主動開展相關技術和人員培訓，導致四新技術的應用不足。

(3)全過程統(tǒng)籌管理不足。多數(shù)企業(yè)對因工期提前而節(jié)約的人力、機械、材料等建設成本，缺乏有效的評價體系進行對比分析，礙于前期的高投入和經營指標考核的需要，一般會選擇傳統(tǒng)的建造方式。

(4)建設成本未有效降低。裝配式結構涉及多個環(huán)節(jié)，但市場化、體系化的建造體系尚未形成，往往需要企業(yè)承擔較高的前期投入，但模具、材料的重復利用率不高，直接影響企業(yè)的利潤額和積極性。

3 對策措施

面對交通強國建設、高質量發(fā)展的新要求，加大裝配式結構的推廣應用是必然趨勢。針對行業(yè)現(xiàn)狀，建議做好以下幾個方面工作：

(1)健全機制體制。盡快出臺相應的激勵措施和扶持政策，形成系統(tǒng)性的政策體系，給企業(yè)在稅收優(yōu)惠、信貸支持、科技獎勵、規(guī)費減免等方面予以保障，提高企業(yè)主觀能動性。

(2)完善標準體系。完善的標準體系能激發(fā)相關單位的創(chuàng)新驅動力，可以讓管理有章可循、設計有據(jù)可查、監(jiān)督有法可依，有助于緩解相關單位的后顧之憂。

(3)加強技術攻關。如何以較低成本使得接縫的剛度和強度滿足要求，并且防水效果良好，是目前亟須解決的技術難題，這就要求對裝配式結構的理論、結構、材料等關鍵問題進行更為深入的研究。

(4)加強業(yè)務培訓。主管部門應做好政策宣傳、標準宣貫工作，鼓勵企業(yè)提前開展技術、人員的培訓，提升企業(yè)在新基建市場中的核心競爭力，適應建筑業(yè)轉型發(fā)展要求。

(5)擴大試點應用。政府投資項目應率先加大裝配式結構的應用，通過重點工程的標桿示范作用，提升市場認識度，促進更多企業(yè)布局相關產業(yè)鏈，推動產業(yè)轉型升級。

4 結語

當前，交通運輸行業(yè)已轉入高質量發(fā)展階段，建筑業(yè)由勞動力密集轉向建筑工業(yè)化，從粗放式管理轉向精細化管理是必然要求。相關主管部門應發(fā)揮好行業(yè)指導作用，創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境，激發(fā)企業(yè)積極性。設計和施工單位應聯(lián)合探索工程建設模式，促進設計、生產、施工的深度融合，既能推進裝配式結構的發(fā)展，又能讓企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。