页岩气钻前工程预制路面结构施工技术分析

谢世林 文华 谭树成 付文涛 郭小燕 唐华

依托實际工程项目，研究将预制路面板运用到页岩气钻前工程中。针对在页岩气钻前工程背景下应用的预制路面板开展研究，提出了相应材料技术标准、施工工艺；同时对现浇混凝土道路及装配式道路进行了工期比较，分析预制道路施工优势，得出预制装配式道路可减少88%的工期的结论。

钻前工程; 装配式道路; 施工工艺； 工期

U416.224 B

［定稿日期］2022-06-07

［基金项目］国家自然基金项目（项目编号：51108393）；国家重大科技专项（项目编号：2016ZX05040-006）

［作者简介］谢世林（1996—），男，在读硕士，研究方向为结构工程；文华（1978—），男，博士，教授，研究方向为岩土工程、结构工程。

在施工过程中，相较于现浇混凝土道路常采用的摊铺［1-3］，预制装配式道路的铺设有着诸多不同［4-5］。针对页岩气井场特性，为了加快装配速度，应用于钻前工程的预制道路不会铺设道路基层，因此对土基平整度、压实度等要求更高。土基若达不到要求，会导致缩短预制路面寿命、并出现跳车、错台、唧泥等不利的情况。且钻前工程施工，工作面交叉，首次在页岩气井场上进行装配式场坪道路施工，需针对施工组织顺序、预制面板堆放、吊装设备等多个环节都需进行总结，防止出现影响整体工程施工进度，及施工质量不到位等问题。

考虑到这些因素，本文对装配式道路施工技术进行系统分析，总结施工经验，使其形成较为系统的施工技术。并采用在预制路面板下铺设干拌砂浆找平层，代替部分预制装配式道路板下铺设碎石基层的施工方法，以解决土基平整度不够的问题。对提高钻前工程施工效率及质量具有积极影响。

1 预制路面结构材料要求

1.1 混凝土预制路面板材料要求

预制构件按照其使用要求设计应当符合现行国家标准JGJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》［6］的相关规定，定制生产厂家应具备相关资质。为防止车辆地面湿滑时打滑，预制路面板表面预制时形成十字花纹，且背面为有一定粗糙程度的混凝土面。预制路面板面层四周在预制时留出45°倒角，如图1所示，便于填充填缝料，防止投入道路使用时预制路面板边角相互挤压，损坏边缘混凝土。

1.2 干拌砂浆找平层材料要求

干拌砂浆找平层采用水泥与过筛的干燥细砂按1∶2的比例配制，水泥选用C20，且应满足松散无结块的要求，保存时应避免日晒雨淋、负温受冻。砂应选择粒径在0.7～2.2 mm的特细砂或细砂，同时保证细砂干净，无泥石掺入。

1.3 填缝材料要求

预制路面板之间选用填缝材料为橡胶垫、膨胀剂、水泥。橡胶垫应选用厚5～10 mm的绝缘耐高压橡胶，如图2所示。膨胀剂应选择含碱量较低，掺量占总质量的6%～8%的膨胀剂材料。填缝材料应具有较好的延展性，不溶于水、受温度影响较小、耐磨防腐蚀等特点。

2 混凝土预制道路施工工艺

2.1 施工流程

预制路面板施工应在井场的进场公路施工后进行施工，具体施工顺序应按照：施工准备—测量放线（道路线形规划）—铺防水土工布—找平层铺设—装配式路面板安装—检查调整—勾缝施工—成品保护，依次进行。

2.2 施工准备

装配式路面板运输时，运输车辆的车速控制在20 km/h以内，并选择路况平坦，交通畅通之行驶路线进行运输。堆码区域场地应平整坚实，确保堆码场地无坑洼、凹凸处；应在堆码区域四周设置维护设施，并在显著位置设置标识，确保预制构件堆码时，不被外部因素破坏；相同规格型号路面板可重叠进行堆码，堆码高度不超过6层。

堆码期间要做好成品保护工作，应采取有效措施确保吊运不碰伤、码放不压伤、表面不污染。

2.3 混凝土预制道路土基施工

对于预制路面板装配来说，其使用寿命与道路装配效果与道路土基的施工质量息息相关，钻前工程预制道路土基施工要达到几点要求：

（1）针对中等交通量的预制装配式道路的土基综合回弹模量应达到60 MPa，为预制路面板提供良好的支撑。

（2）钻前工程场坪整体面积达到9 200 m2，因钻井过程中产生大量油污废液，装配式场坪道路需设置2%的横向坡度，并在井场预制路面板四周设置排水沟及排污池，防止废液淤积板缝处及场坪中心。

（3）土基压实度应至少满足四级公路压实度不小于94%，弯沉值应不大于220 mm，在土基碾压之后应按照相关规范对土基进行检验，需满足要求方可进行下步施工。

2.4 混凝土预制道路放线及干拌砂浆找平层施工

结合页岩气井场现场实际情况，现场布置采用路面板错缝方式进行拼装。在土基施工完成后，对找平层标高、装配式场坪面层标高及路面板安装位置进行放线，定位放线要求定位准确，如图3、图4所示。

预制道路与现浇道路在处理平整度方式上有较大不同，道路的平整度对道路驾驶者及车辆行驶都有较大影响，需要铺设找平层保证驾驶安全，延长道路寿命。

找平层采用干拌砂浆进行铺设如图5、图6所示，干拌砂浆配合砂，水泥比例为3∶1，干拌砂浆需搅拌均匀；找平层的铺设宽度，应严格按照设计要求进行铺设；找平层铺设高度为8 cm，找平层铺设时应严格控制铺设高度。

2.5 混凝土预制路面板吊装

2.5.1 路面板吊运

为保证后期吊装施工的安全，须先在吊装前检查预制路面板、钢丝绳、吊环是否安全可靠。然后将吊绳拉至紧绷状态，调整吊钩位置至路面板中心上方进行一次试吊装，吊装高度不应超过50 cm，确认后方可开始调装预制路面板。

2.5.2 路面板安装

吊运至预定位置，待路面板扶正平稳后方可进行安装，如图7所示。铺装工作从井场边角向中心进行铺装，路面板安装形式外围为顺丁相间，中间采用全顺式铺装，如图8所示。直线路段路面板安装，相邻板之间缝隙宽度为8 mm。

2.5.3 橡胶垫安装

为保持板缝宽度、防止后期相邻板互相摩擦造成损伤，需在相邻板缝隙之间嵌入弹性胶皮。施工时将前锋胶皮切割为宽15 mm，厚8 mm的长条状，搭设于已安装完成的路面板与待安装铺板缝隙处，安装深度与路面板厚度一致，且后期一直保存与板缝内。当路面板安装定位、调整完成后，用小刀沿拼接缝隙内边缘处将胶皮切割，胶皮高度不超过路面板缝内缘高度。

2.5.4 勾缝施工

勾缝材料按照水泥∶膨胀剂∶砂浆保水剂=1 kg∶0.1 kg∶2 g的进行勾缝浆料的配制，要求控制细砂的含水率与细度并采用机械搅拌。每次搅拌勾缝材料与使用速度相匹配，且需在配制后1 h内使用完成。

填缝前确保板缝无杂质，填充高度控制在离板缝上表面内缘高度2～3 mm处。填缝完成后以灰刀塞入取出后干拌砂浆不下漏为标准检测填缝密实度，如图9所示。

2.5.5 预制道路边缘约束施工

为约束预制路面板，不发生错位、错台等现象，需要对预制板边缘进行固定。井场实际施工中采用现浇混凝土预制路面板最外侧缝宽30 cm（距离排水沟外侧），缝内填充混凝土的方式对预制路面板外边缘进行约束，如图10所示。

2.6 预制道路施工优势分析

在场坪中采用预制路面板，旨在缩短现浇场坪的工期，减少养护时间，做到铺好即用。经过实际工程操作，安装效率达到预期效果，平均每天能安装预制构件80块。1 000 m2场坪分别采用现浇混凝土及装配式道路面板的工期对比，如表1所示。

通过对比得出，采用预制装配式场坪施工工期为4天，比常规场坪施工工期6～7天（未考虑养护期）减少了43%，若考虑交付使用之前所需要的混凝土养护期，则装配式构件施工工期比常规方式施工工期减少了88%。

相对于传统的现浇整体式结构，装配式道路结构还具有一些优点：

（1）装配式构件可以标准化大量生产，混凝土质量及构件尺寸比现场浇筑效果更好，强度更高，使用效果更显著。

（2）通过现场施工的对比，预制道路的施工工序简单明确，减少了后期拆模及养护的繁琐步骤，节约时间成本，更有利于机械施工。

（3）页岩气前期钻探期约1～2年，钻井结束后，预制路面板即可一次拆除，运向下一个井场进行铺设，绿色环保，实现循环利用。而现浇混凝土则需破碎拆除，产生大量建筑垃圾，难以循环利用。

3 结论

本文对应用与页岩气钻前工程场坪道路的装配式路面板施工技术进行研究分析，得出结论：

（1）针对在页岩气钻前工程背景下应用的预制路面板，提出了相应材料技术标准、施工工艺及土基施工质量要求。

（2）采用在预制路面板下鋪设干拌砂浆找平层，代替部分预制装配式道路板下铺设碎石基层的施工方法，可以解决土基平整度不够的问题，并提高整体施工进度。

（2）根据现场施工，进行了预制装配式道路及现浇混凝土道路的比较。相较于普通混凝土施工，预制装配式道路可减少88%的工期，并具有绿色环保及可循环利用的优点。

（3）本文提出的页岩气钻前工程装配式场坪道路施工工艺，在川庆致密气钻前工程当中得到了应用，施工结果表明，应用效果良好，验证了本文结论的准确性。

参考文献

［1］ 李倩. 高等级公路水泥混凝土路面滑模式摊铺施工技术探析［J］. 交通世界， 2021（14）： 105-106.

［2］ 陈超. 层布式钢纤维混凝土路面施工技术研究［J］. 黑龙江交通科技， 2021，44（10）： 28-29.

［3］ 刘景玉. 公路工程连续配筋混凝土路面施工技术［J］. 四川建材， 2022，48（2）： 129-130.

［4］ 李广淼. 公路工程装配式混凝土路面施工技术及效益分析［J］. 工程建设与设计， 2017（16）： 71-72+98.

［5］ 马丁. 可循环装配式水泥混凝土路面应用技术研究［J］. 安徽建筑， 2020， 27（12）： 176-177.

［6］ 中华人民共和国住房和城乡建设部. 装配式混凝土结构技术规程： JGJ 1-2014 ［S］. 北京： 中国建筑工业出版社， 2014.