謝世林 文華 譚樹成 付文濤 郭小燕 唐華

依托實際工程項目，研究將預(yù)制路面板運用到頁巖氣鉆前工程中。針對在頁巖氣鉆前工程背景下應(yīng)用的預(yù)制路面板開展研究，提出了相應(yīng)材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝；同時對現(xiàn)澆混凝土道路及裝配式道路進(jìn)行了工期比較，分析預(yù)制道路施工優(yōu)勢，得出預(yù)制裝配式道路可減少88%的工期的結(jié)論。

鉆前工程; 裝配式道路; 施工工藝； 工期

U416.224 B

［定稿日期］2022-06-07

［基金項目］國家自然基金項目（項目編號：51108393）；國家重大科技專項（項目編號：2016ZX05040-006）

［作者簡介］謝世林（1996—），男，在讀碩士，研究方向為結(jié)構(gòu)工程；文華（1978—），男，博士，教授，研究方向為巖土工程、結(jié)構(gòu)工程。

在施工過程中，相較于現(xiàn)澆混凝土道路常采用的攤鋪［1-3］，預(yù)制裝配式道路的鋪設(shè)有著諸多不同［4-5］。針對頁巖氣井場特性，為了加快裝配速度，應(yīng)用于鉆前工程的預(yù)制道路不會鋪設(shè)道路基層，因此對土基平整度、壓實度等要求更高。土基若達(dá)不到要求，會導(dǎo)致縮短預(yù)制路面壽命、并出現(xiàn)跳車、錯臺、唧泥等不利的情況。且鉆前工程施工，工作面交叉，首次在頁巖氣井場上進(jìn)行裝配式場坪道路施工，需針對施工組織順序、預(yù)制面板堆放、吊裝設(shè)備等多個環(huán)節(jié)都需進(jìn)行總結(jié)，防止出現(xiàn)影響整體工程施工進(jìn)度，及施工質(zhì)量不到位等問題。

考慮到這些因素，本文對裝配式道路施工技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，總結(jié)施工經(jīng)驗，使其形成較為系統(tǒng)的施工技術(shù)。并采用在預(yù)制路面板下鋪設(shè)干拌砂漿找平層，代替部分預(yù)制裝配式道路板下鋪設(shè)碎石基層的施工方法，以解決土基平整度不夠的問題。對提高鉆前工程施工效率及質(zhì)量具有積極影響。

1 預(yù)制路面結(jié)構(gòu)材料要求

1.1 混凝土預(yù)制路面板材料要求

預(yù)制構(gòu)件按照其使用要求設(shè)計應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)JGJ 1-2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》［6］的相關(guān)規(guī)定，定制生產(chǎn)廠家應(yīng)具備相關(guān)資質(zhì)。為防止車輛地面濕滑時打滑，預(yù)制路面板表面預(yù)制時形成十字花紋，且背面為有一定粗糙程度的混凝土面。預(yù)制路面板面層四周在預(yù)制時留出45°倒角，如圖1所示，便于填充填縫料，防止投入道路使用時預(yù)制路面板邊角相互擠壓，損壞邊緣混凝土。

1.2 干拌砂漿找平層材料要求

干拌砂漿找平層采用水泥與過篩的干燥細(xì)砂按1∶2的比例配制，水泥選用C20，且應(yīng)滿足松散無結(jié)塊的要求，保存時應(yīng)避免日曬雨淋、負(fù)溫受凍。砂應(yīng)選擇粒徑在0.7～2.2 mm的特細(xì)砂或細(xì)砂，同時保證細(xì)砂干凈，無泥石摻入。

1.3 填縫材料要求

預(yù)制路面板之間選用填縫材料為橡膠墊、膨脹劑、水泥。橡膠墊應(yīng)選用厚5～10 mm的絕緣耐高壓橡膠，如圖2所示。膨脹劑應(yīng)選擇含堿量較低，摻量占總質(zhì)量的6%～8%的膨脹劑材料。填縫材料應(yīng)具有較好的延展性，不溶于水、受溫度影響較小、耐磨防腐蝕等特點。

2 混凝土預(yù)制道路施工工藝

2.1 施工流程

預(yù)制路面板施工應(yīng)在井場的進(jìn)場公路施工后進(jìn)行施工，具體施工順序應(yīng)按照：施工準(zhǔn)備—測量放線（道路線形規(guī)劃）—鋪防水土工布—找平層鋪設(shè)—裝配式路面板安裝—檢查調(diào)整—勾縫施工—成品保護(hù)，依次進(jìn)行。

2.2 施工準(zhǔn)備

裝配式路面板運輸時，運輸車輛的車速控制在20 km/h以內(nèi)，并選擇路況平坦，交通暢通之行駛路線進(jìn)行運輸。堆碼區(qū)域場地應(yīng)平整堅實，確保堆碼場地?zé)o坑洼、凹凸處；應(yīng)在堆碼區(qū)域四周設(shè)置維護(hù)設(shè)施，并在顯著位置設(shè)置標(biāo)識，確保預(yù)制構(gòu)件堆碼時，不被外部因素破壞；相同規(guī)格型號路面板可重疊進(jìn)行堆碼，堆碼高度不超過6層。

堆碼期間要做好成品保護(hù)工作，應(yīng)采取有效措施確保吊運不碰傷、碼放不壓傷、表面不污染。

2.3 混凝土預(yù)制道路土基施工

對于預(yù)制路面板裝配來說，其使用壽命與道路裝配效果與道路土基的施工質(zhì)量息息相關(guān)，鉆前工程預(yù)制道路土基施工要達(dá)到幾點要求：

（1）針對中等交通量的預(yù)制裝配式道路的土基綜合回彈模量應(yīng)達(dá)到60 MPa，為預(yù)制路面板提供良好的支撐。

（2）鉆前工程場坪整體面積達(dá)到9 200 m2，因鉆井過程中產(chǎn)生大量油污廢液，裝配式場坪道路需設(shè)置2%的橫向坡度，并在井場預(yù)制路面板四周設(shè)置排水溝及排污池，防止廢液淤積板縫處及場坪中心。

（3）土基壓實度應(yīng)至少滿足四級公路壓實度不小于94%，彎沉值應(yīng)不大于220 mm，在土基碾壓之后應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范對土基進(jìn)行檢驗，需滿足要求方可進(jìn)行下步施工。

2.4 混凝土預(yù)制道路放線及干拌砂漿找平層施工

結(jié)合頁巖氣井場現(xiàn)場實際情況，現(xiàn)場布置采用路面板錯縫方式進(jìn)行拼裝。在土基施工完成后，對找平層標(biāo)高、裝配式場坪面層標(biāo)高及路面板安裝位置進(jìn)行放線，定位放線要求定位準(zhǔn)確，如圖3、圖4所示。

預(yù)制道路與現(xiàn)澆道路在處理平整度方式上有較大不同，道路的平整度對道路駕駛者及車輛行駛都有較大影響，需要鋪設(shè)找平層保證駕駛安全，延長道路壽命。

找平層采用干拌砂漿進(jìn)行鋪設(shè)如圖5、圖6所示，干拌砂漿配合砂，水泥比例為3∶1，干拌砂漿需攪拌均勻；找平層的鋪設(shè)寬度，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行鋪設(shè)；找平層鋪設(shè)高度為8 cm，找平層鋪設(shè)時應(yīng)嚴(yán)格控制鋪設(shè)高度。

2.5 混凝土預(yù)制路面板吊裝

2.5.1 路面板吊運

為保證后期吊裝施工的安全，須先在吊裝前檢查預(yù)制路面板、鋼絲繩、吊環(huán)是否安全可靠。然后將吊繩拉至緊繃狀態(tài)，調(diào)整吊鉤位置至路面板中心上方進(jìn)行一次試吊裝，吊裝高度不應(yīng)超過50 cm，確認(rèn)后方可開始調(diào)裝預(yù)制路面板。

2.5.2 路面板安裝

吊運至預(yù)定位置，待路面板扶正平穩(wěn)后方可進(jìn)行安裝，如圖7所示。鋪裝工作從井場邊角向中心進(jìn)行鋪裝，路面板安裝形式外圍為順丁相間，中間采用全順式鋪裝，如圖8所示。直線路段路面板安裝，相鄰板之間縫隙寬度為8 mm。

2.5.3 橡膠墊安裝

為保持板縫寬度、防止后期相鄰板互相摩擦造成損傷，需在相鄰板縫隙之間嵌入彈性膠皮。施工時將前鋒膠皮切割為寬15 mm，厚8 mm的長條狀，搭設(shè)于已安裝完成的路面板與待安裝鋪板縫隙處，安裝深度與路面板厚度一致，且后期一直保存與板縫內(nèi)。當(dāng)路面板安裝定位、調(diào)整完成后，用小刀沿拼接縫隙內(nèi)邊緣處將膠皮切割，膠皮高度不超過路面板縫內(nèi)緣高度。

2.5.4 勾縫施工

勾縫材料按照水泥∶膨脹劑∶砂漿保水劑=1 kg∶0.1 kg∶2 g的進(jìn)行勾縫漿料的配制，要求控制細(xì)砂的含水率與細(xì)度并采用機(jī)械攪拌。每次攪拌勾縫材料與使用速度相匹配，且需在配制后1 h內(nèi)使用完成。

填縫前確保板縫無雜質(zhì)，填充高度控制在離板縫上表面內(nèi)緣高度2～3 mm處。填縫完成后以灰刀塞入取出后干拌砂漿不下漏為標(biāo)準(zhǔn)檢測填縫密實度，如圖9所示。

2.5.5 預(yù)制道路邊緣約束施工

為約束預(yù)制路面板，不發(fā)生錯位、錯臺等現(xiàn)象，需要對預(yù)制板邊緣進(jìn)行固定。井場實際施工中采用現(xiàn)澆混凝土預(yù)制路面板最外側(cè)縫寬30 cm（距離排水溝外側(cè)），縫內(nèi)填充混凝土的方式對預(yù)制路面板外邊緣進(jìn)行約束，如圖10所示。

2.6 預(yù)制道路施工優(yōu)勢分析

在場坪中采用預(yù)制路面板，旨在縮短現(xiàn)澆場坪的工期，減少養(yǎng)護(hù)時間，做到鋪好即用。經(jīng)過實際工程操作，安裝效率達(dá)到預(yù)期效果，平均每天能安裝預(yù)制構(gòu)件80塊。1 000 m2場坪分別采用現(xiàn)澆混凝土及裝配式道路面板的工期對比，如表1所示。

通過對比得出，采用預(yù)制裝配式場坪施工工期為4天，比常規(guī)場坪施工工期6～7天（未考慮養(yǎng)護(hù)期）減少了43%，若考慮交付使用之前所需要的混凝土養(yǎng)護(hù)期，則裝配式構(gòu)件施工工期比常規(guī)方式施工工期減少了88%。

相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆整體式結(jié)構(gòu)，裝配式道路結(jié)構(gòu)還具有一些優(yōu)點：

（1）裝配式構(gòu)件可以標(biāo)準(zhǔn)化大量生產(chǎn)，混凝土質(zhì)量及構(gòu)件尺寸比現(xiàn)場澆筑效果更好，強(qiáng)度更高，使用效果更顯著。

（2）通過現(xiàn)場施工的對比，預(yù)制道路的施工工序簡單明確，減少了后期拆模及養(yǎng)護(hù)的繁瑣步驟，節(jié)約時間成本，更有利于機(jī)械施工。

（3）頁巖氣前期鉆探期約1～2年，鉆井結(jié)束后，預(yù)制路面板即可一次拆除，運向下一個井場進(jìn)行鋪設(shè)，綠色環(huán)保，實現(xiàn)循環(huán)利用。而現(xiàn)澆混凝土則需破碎拆除，產(chǎn)生大量建筑垃圾，難以循環(huán)利用。

3 結(jié)論

本文對應(yīng)用與頁巖氣鉆前工程場坪道路的裝配式路面板施工技術(shù)進(jìn)行研究分析，得出結(jié)論：

（1）針對在頁巖氣鉆前工程背景下應(yīng)用的預(yù)制路面板，提出了相應(yīng)材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝及土基施工質(zhì)量要求。

（2）采用在預(yù)制路面板下鋪設(shè)干拌砂漿找平層，代替部分預(yù)制裝配式道路板下鋪設(shè)碎石基層的施工方法，可以解決土基平整度不夠的問題，并提高整體施工進(jìn)度。

（2）根據(jù)現(xiàn)場施工，進(jìn)行了預(yù)制裝配式道路及現(xiàn)澆混凝土道路的比較。相較于普通混凝土施工，預(yù)制裝配式道路可減少88%的工期，并具有綠色環(huán)保及可循環(huán)利用的優(yōu)點。

（3）本文提出的頁巖氣鉆前工程裝配式場坪道路施工工藝，在川慶致密氣鉆前工程當(dāng)中得到了應(yīng)用，施工結(jié)果表明，應(yīng)用效果良好，驗證了本文結(jié)論的準(zhǔn)確性。

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