預(yù)制板臨時道路課件

1、建筑工程裝配式可重復(fù)使用臨時道路板開發(fā)研究北京中建建筑科學(xué)研究院有限公司 中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司2013年9月1、 研究背景目前，我國建筑工程現(xiàn)場臨時道路大都使用一次性現(xiàn)澆混凝土，這導(dǎo)致的直接后果：一是產(chǎn)生大量的建筑垃圾，造成資源的浪費；二是增加我國實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的難度。 結(jié)合綠色施工的要求，開展建筑工程裝配式可重復(fù)使用臨時道路板開發(fā)與應(yīng)用研究，可減少資源浪費和建筑垃圾，以實現(xiàn)節(jié)能減排，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2、 研究內(nèi)容2.1 研究總體思路、技術(shù)路線和方案2.1.1 總體思路： 在研究過程中，按照理論計算與工程實踐相結(jié)合，結(jié)構(gòu)、環(huán)境、材料分析與檢測技術(shù)相補(bǔ)充，進(jìn)行試點工程應(yīng)用與試驗

2、檢測研究的技術(shù)路線。2、 研究內(nèi)容2.1.2 設(shè)計技術(shù)路線2、 研究內(nèi)容2.1.3具體方案課題組首先收集查閱國內(nèi)外資料，掌握前沿科技動態(tài)，學(xué)習(xí)熟悉試驗及數(shù)值軟件。通過收集資料，國際上的裝配式路面板大多用于正式公路，板寬占整幅或半幅路（4.5m12m），板厚達(dá)300mm左右，板間連接設(shè)企口卯榫，一般采用雙向預(yù)應(yīng)力。路面板承載力大，但造價昂貴。通過調(diào)研提出裝配式可重復(fù)使用道路板具體設(shè)計方案：2.1.3.1 確定道路板基本形式我們所研究的道路板，系路基平整度較差的工地臨時道路，且需考慮重復(fù)使用，重量不宜超過兩噸，為此路面板方案為：（1）不采用預(yù)應(yīng)力；（2）采用小的板尺寸；（3）取消卯榫企口。2、 研

3、究內(nèi)容2.1.3具體方案2.1.3.2 按照公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范確定道路板所受的最大輪壓值7t。 2.1.3.3 確定道路板的尺寸利用有限元軟件ANSYS，選定道路板的長、寬、路基彈性模量、荷載、溫度翹曲應(yīng)力等作為計算變量，對板底最大應(yīng)力進(jìn)行計算。最終確定板尺寸為：板寬取為1.5m，板長建議取為2 m3m，板厚建議取0.15 m0.2m；要求地基回彈模量不小40Mpa。2.1.3.4 確定道路板的配筋 基于道路規(guī)范設(shè)計方法和Winkler地基模型的Westergaard應(yīng)力分析方法法相互比較驗證。確定試驗路面板的配筋?？紤]到實際的鋼筋混凝土道路板是帶縫工作的，從減輕重量減少施工難度、保證

4、拆出轉(zhuǎn)移吊裝順利等角度考慮，取道路板實際厚度為15cm。最終完成裝配式可重復(fù)使用道路板的設(shè)計。8號板邊中點30KN作用下的位移圖8號板邊中點40KN作用下的位移圖3、道路板試驗情況 研究分析3.1 試驗工程基本概況 亦莊回遷樓工程道路板采用工廠預(yù)制，施工現(xiàn)場吊裝鋪設(shè)，使用預(yù)制臨時道路板總面積72 ；北京市昌平區(qū)神華技術(shù)創(chuàng)新基地施工現(xiàn)場，現(xiàn)場澆筑寬3m，長30m臨時道路板，總面積90，該工地澆筑的道路板配筋量小，只能供一般卡車行走。3、道路板試驗情況 研究分析3.2試驗道路板制作、安裝圖3 鋼筋的綁扎和澆筑對板實施加載試驗，加載位置分別是板角、板邊中點和板中，確保荷載達(dá)到最大輪壓。加載按10KN

5、70KN分別進(jìn)行試驗，記錄鋼筋應(yīng)變與板不同點的沉降量，得出荷載鋼筋應(yīng)變關(guān)系，并繪出板的撓曲面隨荷載的變化規(guī)律。實驗結(jié)論為變化趨勢情況與采用ANSYS分析得到的結(jié)果相符合。從試驗情況中得到，當(dāng)荷載大于40KN時，應(yīng)變有可能超出混凝土出現(xiàn)裂縫的80120之間的極限應(yīng)變，但這還遠(yuǎn)小于鋼筋的極限拉應(yīng)變。因而對于設(shè)計基準(zhǔn)期為20年的工地臨時載重車作用下可能會出現(xiàn)微裂縫，此時鋼筋遠(yuǎn)未達(dá)到屈服，因此，驗證了初始設(shè)計的道路板尺寸2.5m1.5m0.15m，配筋為12300；尺寸為3.0m1.5m0.15m，配筋為12300的兩個試驗板是安全可靠的，同時也完全滿足設(shè)計要求。3、道路板試驗情況 研究分析3.3 道

6、路板加載試驗3、道路板試驗情況 研究分析3.4 結(jié)論與改進(jìn)應(yīng)力試驗的結(jié)果與理論計算的結(jié)果一致，都是在荷載加載在板邊緣中點的板內(nèi)應(yīng)力達(dá)到最大值；各板在荷載下的撓曲面形狀各異是因為鋼筋混凝土板開裂的位置是隨機(jī)的，裂縫的開展導(dǎo)致了實際撓曲面有別于有限元分析；在80KN超過車載數(shù)倍時，其配筋并未達(dá)到屈服強(qiáng)度。 為了降低成本，對載重車試驗板原配筋進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實驗結(jié)果通過計算，配筋由原來的12300改為10300，板的實際配筋比原配筋的降低了21.5%；考慮板角的受力情況特殊，在板角上邊緣增補(bǔ)放射加強(qiáng)鋼筋。4、主要研究成果 1、在國內(nèi)外調(diào)研與數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，確定了裝配式路面板的基本形式、最佳尺寸；通過

7、受力分析與試驗，發(fā)現(xiàn)由于路面板開裂分布的隨機(jī)性，造成實際撓曲分布與經(jīng)典力學(xué)的分布存在顯著不同；為降低成本，分別提出了兩種裝配式可重復(fù)使用臨時道路板即重載汽車（混凝土罐車、鋼材運輸車）路面和一般卡車行使路面的可重復(fù)使用預(yù)制混凝土道路板。 圖1 重型路面板配筋4、主要研究成果 圖2 輕型路面板配筋十字路口布板方案十字路口布板方案4、主要研究成果2、 已獲“一種可拆卸可重復(fù)使用的臨時道路面板”國家實用新型專利。專利號：ZL 201120301654.X。3、提出了兩種道路板的制造工藝工廠預(yù)制與現(xiàn)場預(yù)制；總結(jié)編制的“可重復(fù)使用臨時道路板施工工法”已通過局級評審。5、應(yīng)用情況1 工程概況 亞信聯(lián)創(chuàng)全球總

8、部研發(fā)中心位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村軟件園二期H-3地塊，該項目占地面積1.13公頃，地下3層地上6層，總建筑面積40500，2011年9月1日開工，計劃2013年10月竣工。 該工程應(yīng)用了承載重型車輛的裝配式可重復(fù)使用臨時道路板，道路板尺寸為3m1.5m 0.15m ，使用臨時道路板總面積2000。5、應(yīng)用情況2 經(jīng)濟(jì)效益分析項 目單價現(xiàn)澆混凝路面使用預(yù)制道路板（按周轉(zhuǎn)8次）備 注定額制作費元/m285.001668=27.25 破碎拆除、運輸費（或吊運、安裝費）元/m260.0055.00 小計元/m2145.0082.25 2000 m2合計元290000.00164500.00 綜合減少成本元 125500.00成本降低率% 43.275、應(yīng)用情況3 環(huán)境效益分析：建筑垃圾減量按施工現(xiàn)場臨時道路采用混凝土硬化2000 m2（300m3）、周轉(zhuǎn)8次測算，每周轉(zhuǎn)一次可重復(fù)使用臨時道路板可以減少建筑垃圾排放量為265.5m3。 減少CO2排放每個施工現(xiàn)場使用一次可重復(fù)使用臨時道