裝配式基層簡介
一、課題來源
2013年市建委組織針對市政工程技術研發的科研立項，建委投資。《裝配式路面基層暨產業化研究》列為同批次科研項目，具體任務由市政院承擔。當年立項并在飛躍中路開展試驗，隨后逐年在市政道路應用。設計院通過在理念、結構與工藝的創新，已獲得38項專利授權， 2014年列入長春市科技局重大科技攻關項目，2015年出版《裝配式路面基層工程技術標準》、省補充預算定額，完成《裝配式路面基層成套技術》科技成果鑒定。主要結論：1）、提供的鑒定材料齊全完整，符合成果鑒定要求；2）、首次系統研究了嵌擠混凝土預制塊路面基層結構，提出的裝配式路面基層成套技術填補了國內外空白；3）、該技術結構利用有限元等計算方法驗證了嵌擠混凝土預制塊路面基層結構的安全可靠性，具有創新性；4）、編制的地方標準，對實際工程具有指導意義，并且可充分利用工業及建筑廢棄物，社會效益、經濟效益和環境效益顯著，應用前景廣闊，項目總體達到國際先進水平。
目前該技術已在長春市、吉林、沈陽推廣應用，至2020年累積鋪裝面積約50萬平米。吉林省建設廳將裝配式基層列入新技術推廣目錄。建設部列入裝配式建筑示范工程項目。
二、應用范圍
應用于新建、改建及擴建道路，尤其在城市快速路、主干路等重交通道路及工期緊臨時通車、低溫施工道路中應用優勢明顯。案例：遼寧沈陽市在機場路、南北快速干路使用；黑龍江哈爾濱在立交橋工程使用，磐石市在主干路使用；重慶在公路使用。
三、技術優點
1、工期短，節省時間。
傳統基層需要分層攤鋪碾壓、分層養生。以主干路為例：三層水泥穩定碎石，僅養生就需要3周時間。每層養生1周強度達到3~4兆帕，還要事先經過取芯檢驗，如果取芯不成形，還要繼續養生，直至取芯成形才能通過，開始下一層攤鋪。
裝配式作業由預制塊和灌漿兩部分組成（水穩碎石可做裝配式基層的底基層不需養生），鋪裝每天2600~3000平方米（塊），灌漿效率6000平方米。不必取芯，預計節省工期15天。試驗室有砂漿養生期與強度上升曲線圖可以對照。城市路網密集，路口間距短，可以分段鋪裝，進一步提高鋪裝效率。僅養生期裝配式比水泥穩定碎石等傳統結構縮短工期至少15天。例如浦東路與深圳街路口搶修，從舊路開挖到基層鋪裝灌漿養生，可以通車，只三天。
2、強度高，穩固可靠。
基塊出廠強度就達到C30，灌縫砂漿常溫養生2天可達到6兆帕，即達到水泥穩定碎石28d強度（灌縫砂漿28d強度為25兆帕）。
施工期間車輛可以臨時在基層頂面行駛。例如海口路施工，街道兩側都是商戶，僅灌漿及養生的1天時間臨時斷交通。
采用混凝土琮井周配套組件可有效防止井周沉陷的發生。
3、施工期間受氣候及人為影響小。
傳統道路基層結構養生氣溫低于10度時，強度形成速度慢；高溫時段，水分蒸發快，配合比失調，不能達到設計強度。如：水泥穩定碎石材料運輸車在運送及攤鋪過程中，如果遭遇堵車、降雨、暴曬、低溫都會對基層強度造成不利影響。
裝配式基層砂漿水泥含量高，灌入窄而深的接縫內，受環境影響小，夏季高溫失水少，冬季低溫養生強度上升快。例如在我市11月份施工的裝配式基層道路有菜市北街、十六軍路、丙45路等。
4、價格合理，全壽命周期成本更低
由于裝配式基層強度高C30，不會出現基層翻漿與坑槽。只需要面層維護，維護成本低，道路使用壽命長。
案例：1988年凈月大街按水泥混凝土路面設計，于2005年首次罩面，2015年再次進行銑刨罩面，至今服務32年仍在使用。
以主干道為例：
在不考慮通貨膨脹及價格價差變動的情況下。1、裝配式基層的瀝青路面，建設費約564元/平米，銑刨罩面維護費3次×200元/平米，30年內每年每平米道路累計建設及維護費38.8元；
2、水穩碎石的瀝青路面，建設費2次×480元/平米，維護費2次×200元/平米，30年內每平米每年道路累計建設及維護費45.3元。
裝配式基層道路與傳統水穩基層的路面相比較，按全壽命建設及維護費計算每年每平米少6.5元。截至2020年底，長春市主干路長度約為500公里，采用裝配式基層每年減少費用500公里×30m（平均路寬）×6.5元（比傳統二灰結構減少費用）=0.98億元。全壽命（30年）周期節省造價0.98億×30=29.4億元。
5、符合裝配式建筑理念
采用裝配式結構體系，符合模塊化設計、工廠化制造及綠色化施工要求。可利用建筑垃圾，同時減少了施工期間對周邊環境的污染。減少施工期間交通干擾，可充分發揮建委系統內創新技術設計及產品制造的資源優勢，為市政建設提供服務。
裝配式基層與傳統基層性能對比表
道路基層類型 | 傳統基層 | 裝配式基層 |
養生時間 | 3周 | 2天 |
強度 | 5兆帕 | 25兆帕 |
質量保證率 | 低 | 高 |
氣候條件 | 高溫、降雨及拌合料運輸延時對強度有影響。低溫難以上強度。 | 氣溫2度以上，預制件強度不受運輸時間影響，雨后即可施工，不影響強度。 |
基層作業效率5000平方米 | 3周+ | 鋪裝2天、灌漿1天、養生2天，鋪裝與灌漿可以跟進式作業。 |
使用壽命 | 10~15年 | 30年（類比凈月大街） |
長期 | 翻建次數多，維護費高 | 維護費低，不易翻漿 |
環境影響 | 丟棄 | 材料可回收利用 |
政策 | 1、裝配式建筑；2、建筑垃圾利用。 | |
交通影響 | 大 | 小 |
全壽命周期費用 | 45.3元/（年*㎡） | 38.8元/（年*㎡） |
其他成果：
1、獲得吉林省交通運輸廳科技成果推廣證書。
2、編寫吉林省地方標準《預制裝配式道路基層工程技術規程》。
3、編寫《預制裝配式道路基層工程施工工藝方法》。
4、編寫補充定額《吉林省預算定額》D10-0535,D10-0536,D10-0537。
5、獲得吉林省土木建筑學會——科技進步一等獎。
6、完成長春市重大科技技術攻關專項項目驗收。
7、簽署7份技術授權合同。
8、獲得相關專利38項。
9、評為2017年度省級一級工法。
10、在住房和城鄉建設部《2017年科學技術推廣計劃項目》立項
11、《預制裝配式道路基層工程技術規程》被評為“省級優秀標準設計”三等獎。
12、項目負責人郭高，獲2017年享受長春市政府津貼人員。
13、該項目參加2016年長春市職工優秀創新成果展。
14、在“中國建筑砌塊協會2017年春季年會”、“2017全國裝配式建筑交流大會”“2017第二屆國際海綿城市建設論壇暨海綿城市建設用新材料、新產品展示會”、“2017年第一屆吉林省海綿城市建設培訓會”、“2017年長春市海綿城市培訓會”等會議做專題報告。
15、“裝配式路面基層技術”與 “縫隙通水人行道技術”等海綿城市技術相結合的《城市道路雨水面源污染控制集成技術》被長春市科技局評為“2017年長春市水污染防治技術指導目錄（第一批）”。
16、修編《預制裝配式道路基層工程技術規程》，編制配套標準設計《裝配式路面基層構造》。
17、申報國家團體標準《道路裝配式基層技術標準》，通過中國建設工程標準化協會立項。
18、裝配路面基層技術寫入2017年長春市建委建設年鑒。
19、發表裝配式基層相關技術論文15篇。
20、獲2018年吉林省土木建筑協會科技進步一等獎（成果轉化類）。
21、參與編寫2018年黑龍江省地方標準《黑龍江省市政通用混凝土預制件裝配式路面基層工程技術導則》。
22、通過河北省建設科技研究項目《智能環保型裝配式基層道路關鍵技術研究及示范工程》2018-2090立項。
23、實用新型專利《道路砌塊基層可調檢查井圓心的雙偏心圓混凝土砌塊》獲得第二十一屆中國專利獎（優秀獎）。
