1. 引言
预制装配式道路施工技术逐渐兴起,但其发展面临诸多挑战。随着城市化进程的加快,对道路建设的需求日益增长,传统道路施工方式存在施工周期长、环境污染大等问题,预制装配式道路施工技术应运而生。然而,该技术在应用过程中仍面临着一些挑战。例如,城区施工区域既有构筑物众多,车道线型多变,导致预制道板规格样式增多,模具需求增加,给施工带来了巨大的难题。同时,巨量的预制道板和极短的安装时限,也对施工组织和管理提出了更高的要求。
2. 预制装配式道路施工技术的优势
2.1 施工效率高
以甘肃路桥某项目为例,所用预制道路板采用工厂定制化生产,减少了现浇、养生等多个环节,安装成型后即可通车运行。项目平均每天铺筑道路约 20m,大大提高了施工效率。可循环利用装配式道路在甘肃路桥项目中展现出快速安装成型的优势。道路基底整平加固后,采用吊车进行预制道路板的吊装组拼,减少了传统施工中的多个复杂环节,实现了快速通车的目标。
2.2 标准化程度高
预制道路板均由产业化工厂定制化生产,可实现快速、灵活、有序的建造。以中建八局一公司在济南新旧动能转换先行区的装配式临时道路为例,其预制道路板均在产业化工厂生产,严格按照标准规格进行制作,确保了产品的一致性和高质量。这种工业化生产方式不仅提高了生产效率,还减少了人为因素对产品质量的影响。工业化、标准化程度高,确保道路质量。装配式道路的预制道路板在工厂生产过程中,经过严格的质量检测和控制,质量稳定可靠。
2.3 绿色环保
预制装配式道路施工技术在绿色环保方面具有显著优势。它大幅减少了建筑垃圾的产生,可循环利用,符合现代环保理念。装配式道路可实现快速装拆、循环利用、零排放、零固废的建设目标。据统计,相比传统道路施工,装配式道路能够减少约 70%的固废排放,为保护环境做出了重要贡献。装配式道路修补更换快捷,绿色环保。当道路出现局部损坏时,只需将损坏的预制道路板拆除,更换新的道路板即可,无需进行大规模的路面修复工作。这种修补方式不仅节省了时间和成本,还减少了对周边环境的影响。
2.4 节约成本
预制道路板具备可重复利用性,可在多个项目临时道路施工中周转使用。以中建八局一公司为例,其装配式临时道路的预制道路板在不同项目中进行周转,大幅降低了施工成本。据统计,一块预制道路板可周转使用 5 次左右,每次的运输、安装费用相对较低,随着周转次数的增加,平均成本不断降低。
3. 预制装配式道路发展前景
3.1 装配式建筑需求推动
预制装配式道路作为装配式建筑的一部分,具有显著的绿色环保特点。其施工过程中,工厂预制环节可以有效控制材料的使用和浪费,减少资源消耗。同时,预制道路板块可以反复利用,符合循环经济要求,大大降低了对环境的影响。
随着装配式建筑的不断发展,预制装配式道路的市场规模也呈现出广阔的前景。预制装配式道路作为装配式建筑的重要组成部分,将在这一庞大的市场中占据重要地位。目前,国内外对装配式基层路面的结构类型、设计方法及施工技术等方面的研究仍处于探索与试验阶段,但随着技术的不断完善和发展,预制装配式道路的市场规模将不断扩大。在全球与中国预制装配式桥梁行业调研及市场前景预测报告中提到,预制装配式桥梁技术是一种高效的桥梁建设方式,其市场规模在不断增长。同理,预制装配式道路也将在城市道路建设中发挥越来越重要的作用,市场前景广阔。
3.2 技术发展趋势
根据不同情况采用不同路面结构组合。目前,装配式道路的路面结构组合方式丰富多样,主要根据道路等级、交通量及不同地区的实际情况进行选择。例如,对于交通繁忙的重载通道,可采用单层或多层沥青混凝土面层灌注砂浆结合预制路面板块基层的结构组合,以提高路面的承载能力和耐久性。对于一些对环保要求较高的地区,可以选择新型高性能快速修补水泥砂浆作为接缝填料,四小时便可以达到较高强度,有助于尽早开放交通,减少施工对周边环境的影响。同时,随着混凝土材料性能的提升和施工工艺的优化,未来预制板块的尺寸将呈进一步增大趋势,这也将为路面结构组合带来更多的可能性。归纳基本施工步骤,不断完善发展。目前国内外对装配式基层路面的结构类型、设计方法及施工技术等方面的研究仍处于探索与试验阶段,许多研究成果需要在实践中不断完善和发展。
4. 预制装配式道路施工技术的挑战
4.1材料选择与质量控制
在预制装配式道路施工中,材料的采购管理面临着诸多难题。一方面,由于装配式道路施工所需的材料种类繁多,包括预制混凝土板材、连接构件、钢筋等,不同材料的性能要求和质量标准也各不相同,这使得选择优质供应商变得尤为困难。例如,装配式路面模具材料的选择就十分重要,不同规格的模具需要使用不同规格的材料,以确保模具的抗压能力与规格相符。一般来说,钢模具生产会使用不低于三毫米规格的钢板,随着尺寸的增加,原材料规格也要相应提高。另一方面,供应链的不稳定也给采购管理带来了挑战。由于市场供需关系的变化、原材料价格波动等因素,供应商的供货能力和供货时间可能会受到影响,从而导致施工进度延误。为了解决这些问题,施工单位需要建立严格的供应商筛选机制,对供应商的资质、生产能力、产品质量等进行全面评估,选择信誉良好、质量稳定的供应商。同时,施工单位还可以与供应商建立长期合作关系,通过签订长期供货合同等方式,确保材料的稳定供应。对不合格材料进行返工或报废处理是保证预制装配式道路施工质量的重要手段。在施工过程中,一旦发现材料质量不合格,必须及时采取措施进行处理。对于轻微质量问题的材料,可以进行返工处理,通过采取相应的修复措施,使其达到质量标准。
4.2 施工工艺与技术创新
预制装配式施工技术在道路建设中具有明显优势,通过工厂化生产预制构件,现场装配,可大幅缩短工期,提高施工效率。例如,运用预制混凝土的现场装配式道路施工工艺,能够明显缩短道路建造的时间,具有简化道路施工环节以及方便后期进行道路结构修复的优势。同时,装配式的混凝土结构施工道路可以控制施工污染源,运用厂内成型制作的方式来拌制混凝土并且完成结构装配操作,道路结构制作并不会引发很大的现场施工噪声,而且充分保证了良好的施工道路坚固性以及安全性,施工单位可以做到反复利用装配式的工程临时道路结构。智能化施工技术也为预制装配式道路施工带来了新的发展机遇。利用机器人、自动化设备等先进技术,提高施工的精度和效率。例如,在装配式预制混凝土道路板吊装施工环节中,可以借助信息化手段,如模拟分析,施工人员能够精确判断材料拉应力与材料压应力的数值变化,结合板材位置移动的状况来进行吊装施工手段的合理选择,避免出现混凝土板遭受人为吊装作用力破坏的后果。此外,BIM 技术通过建筑信息模型实现道路设计的三维可视化,优化施工方案,减少返工和浪费;大数据技术对施工过程中的数据进行实时采集、分析和处理,为决策提供支持,提高施工管理水平。
4.3人员配置与团队协作
在预制装配式道路施工中,合理配置人员是提高施工队伍能力的关键。一方面,需要根据项目需求和工期要求,合理配置管理人员、技术人员和操作人员。例如,在路基处理环节,需要专业的技术人员对土质含水率进行准确判断,并确定合适的掺灰方式来降低含水率;在制作临时道路板、路面模板、捆扎钢筋等环节,则需要经验丰富的操作人员进行精细施工。另一方面,要针对不同岗位的技能需求,制定个性化的培训计划,提高员工的技能水平和综合素质。可以通过校企联合的方式,建立实操培训基地,加强产业工人操作技能的培训。例如,对于装配式预制混凝土道路施工中的吊钩预埋安装技术,需要对施工人员进行专门的培训,使其掌握路面调装点的设置、圆形钢筋的埋设以及与底部钢筋的捆扎处理等关键技术。此外,还可以引入先进的施工技术和管理方法,如利用 BIM 技术进行施工模拟和优化,提高施工效率和质量,这也需要施工队伍具备相应的技术能力和学习能力。
5. 结论
预制装配式道路施工技术作为一种新兴的道路建设方式,具有诸多优势。在施工效率方面,工厂定制化生产减少了现浇、养生等环节,安装成型后即可通车运行,大大缩短了建设周期。综上所述,预制装配式道路施工技术在提高施工效率、标准化程度、绿色环保和节约成本等方面具有明显优势,但在材料选择与质量控制、施工工艺与技术创新、人力资源与团队协作等方面仍面临挑战。未来,随着技术的不断发展和完善,预制装配式道路施工技术有望在道路建设中发挥更加重要的作用。我们应积极应对挑战,加强技术研发和人员培训,推动预制装配式道路施工技术的广泛应用,为城市道路建设提供更加高效、环保、可持续的解决方案。
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