装配式基层简介
一、课题来源
2013年市建委组织针对市政工程技术研发的科研立项，建委投资。《装配式路面基层暨产业化研究》列为同批次科研项目，具体任务由市政院承担。当年立项并在飞跃中路开展试验，随后逐年在市政道路应用。设计院通过在理念、结构与工艺的创新，已获得38项专利授权， 2014年列入长春市科技局重大科技攻关项目，2015年出版《装配式路面基层工程技术标准》、省补充预算定额，完成《装配式路面基层成套技术》科技成果鉴定。主要结论：1）、提供的鉴定材料齐全完整，符合成果鉴定要求；2）、首次系统研究了嵌挤混凝土预制块路面基层结构，提出的装配式路面基层成套技术填补了国内外空白；3）、该技术结构利用有限元等计算方法验证了嵌挤混凝土预制块路面基层结构的安全可靠性，具有创新性；4）、编制的地方标准，对实际工程具有指导意义，并且可充分利用工业及建筑废弃物，社会效益、经济效益和环境效益显著，应用前景广阔，项目总体达到国际先进水平。
目前该技术已在长春市、吉林、沈阳推广应用，至2020年累积铺装面积约50万平米。吉林省建设厅将装配式基层列入新技术推广目录。建设部列入装配式建筑示范工程项目。
二、应用范围
应用于新建、改建及扩建道路，尤其在城市快速路、主干路等重交通道路及工期紧临时通车、低温施工道路中应用优势明显。案例：辽宁沈阳市在机场路、南北快速干路使用；黑龙江哈尔滨在立交桥工程使用，磐石市在主干路使用；重庆在公路使用。
三、技术优点
1、工期短，节省时间。
传统基层需要分层摊铺碾压、分层养生。以主干路为例：三层水泥稳定碎石，仅养生就需要3周时间。每层养生1周强度达到3~4兆帕，还要事先经过取芯检验，如果取芯不成形，还要继续养生，直至取芯成形才能通过，开始下一层摊铺。
装配式作业由预制块和灌浆两部分组成（水稳碎石可做装配式基层的底基层不需养生），铺装每天2600~3000平方米（块），灌浆效率6000平方米。不必取芯，预计节省工期15天。试验室有砂浆养生期与强度上升曲线图可以对照。城市路网密集，路口间距短，可以分段铺装，进一步提高铺装效率。仅养生期装配式比水泥稳定碎石等传统结构缩短工期至少15天。例如浦东路与深圳街路口抢修，从旧路开挖到基层铺装灌浆养生，可以通车，只三天。
2、强度高，稳固可靠。
基块出厂强度就达到C30，灌缝砂浆常温养生2天可达到6兆帕，即达到水泥稳定碎石28d强度（灌缝砂浆28d强度为25兆帕）。
施工期间车辆可以临时在基层顶面行驶。例如海口路施工，街道两侧都是商户，仅灌浆及养生的1天时间临时断交通。
采用混凝土琮井周配套组件可有效防止井周沉陷的发生。
3、施工期间受气候及人为影响小。
传统道路基层结构养生气温低于10度时，强度形成速度慢；高温时段，水分蒸发快，配合比失调，不能达到设计强度。如：水泥稳定碎石材料运输车在运送及摊铺过程中，如果遭遇堵车、降雨、暴晒、低温都会对基层强度造成不利影响。
装配式基层砂浆水泥含量高，灌入窄而深的接缝内，受环境影响小，夏季高温失水少，冬季低温养生强度上升快。例如在我市11月份施工的装配式基层道路有菜市北街、十六军路、丙45路等。
4、价格合理，全寿命周期成本更低
由于装配式基层强度高C30，不会出现基层翻浆与坑槽。只需要面层维护，维护成本低，道路使用寿命长。
案例：1988年净月大街按水泥混凝土路面设计，于2005年首次罩面，2015年再次进行铣刨罩面，至今服务32年仍在使用。
以主干道为例：
在不考虑通货膨胀及价格价差变动的情况下。1、装配式基层的沥青路面，建设费约564元/平米，铣刨罩面维护费3次×200元/平米，30年内每年每平米道路累计建设及维护费38.8元；
2、水稳碎石的沥青路面，建设费2次×480元/平米，维护费2次×200元/平米，30年内每平米每年道路累计建设及维护费45.3元。
装配式基层道路与传统水稳基层的路面相比较，按全寿命建设及维护费计算每年每平米少6.5元。截至2020年底，长春市主干路长度约为500公里，采用装配式基层每年减少费用500公里×30m（平均路宽）×6.5元（比传统二灰结构减少费用）=0.98亿元。全寿命（30年）周期节省造价0.98亿×30=29.4亿元。
5、符合装配式建筑理念
采用装配式结构体系，符合模块化设计、工厂化制造及绿色化施工要求。可利用建筑垃圾，同时减少了施工期间对周边环境的污染。减少施工期间交通干扰，可充分发挥建委系统内创新技术设计及产品制造的资源优势，为市政建设提供服务。
装配式基层与传统基层性能对比表
道路基层类型 | 传统基层 | 装配式基层 |
养生时间 | 3周 | 2天 |
强度 | 5兆帕 | 25兆帕 |
质量保证率 | 低 | 高 |
气候条件 | 高温、降雨及拌合料运输延时对强度有影响。低温难以上强度。 | 气温2度以上，预制件强度不受运输时间影响，雨后即可施工，不影响强度。 |
基层作业效率5000平方米 | 3周+ | 铺装2天、灌浆1天、养生2天，铺装与灌浆可以跟进式作业。 |
使用寿命 | 10~15年 | 30年（类比净月大街） |
长期 | 翻建次数多，维护费高 | 维护费低，不易翻浆 |
环境影响 | 丢弃 | 材料可回收利用 |
政策 | 1、装配式建筑；2、建筑垃圾利用。 | |
交通影响 | 大 | 小 |
全寿命周期费用 | 45.3元/（年*㎡） | 38.8元/（年*㎡） |
其他成果：
1、获得吉林省交通运输厅科技成果推广证书。
2、编写吉林省地方标准《预制装配式道路基层工程技术规程》。
3、编写《预制装配式道路基层工程施工工艺方法》。
4、编写补充定额《吉林省预算定额》D10-0535,D10-0536,D10-0537。
5、获得吉林省土木建筑学会——科技进步一等奖。
6、完成长春市重大科技技术攻关专项项目验收。
7、签署7份技术授权合同。
8、获得相关专利38项。
9、评为2017年度省级一级工法。
10、在住房和城乡建设部《2017年科学技术推广计划项目》立项
11、《预制装配式道路基层工程技术规程》被评为“省级优秀标准设计”三等奖。
12、项目负责人郭高，获2017年享受长春市政府津贴人员。
13、该项目参加2016年长春市职工优秀创新成果展。
14、在“中国建筑砌块协会2017年春季年会”、“2017全国装配式建筑交流大会”“2017第二届国际海绵城市建设论坛暨海绵城市建设用新材料、新产品展示会”、“2017年第一届吉林省海绵城市建设培训会”、“2017年长春市海绵城市培训会”等会议做专题报告。
15、“装配式路面基层技术”与 “缝隙通水人行道技术”等海绵城市技术相结合的《城市道路雨水面源污染控制集成技术》被长春市科技局评为“2017年长春市水污染防治技术指导目录（第一批）”。
16、修编《预制装配式道路基层工程技术规程》，编制配套标准设计《装配式路面基层构造》。
17、申报国家团体标准《道路装配式基层技术标准》，通过中国建设工程标准化协会立项。
18、装配路面基层技术写入2017年长春市建委建设年鉴。
19、发表装配式基层相关技术论文15篇。
20、获2018年吉林省土木建筑协会科技进步一等奖（成果转化类）。
21、参与编写2018年黑龙江省地方标准《黑龙江省市政通用混凝土预制件装配式路面基层工程技术导则》。
22、通过河北省建设科技研究项目《智能环保型装配式基层道路关键技术研究及示范工程》2018-2090立项。
23、实用新型专利《道路砌块基层可调检查井圆心的双偏心圆混凝土砌块》获得第二十一届中国专利奖（优秀奖）。
