
工人们正进行桥面混凝土铺装作业。 ■记者 董一鸣/摄
■本报记者 谢峰 通讯员 骆天根
4月18日20时,随着深灰色的混凝土缓缓从运输车上倾泻而下,四五名工人迅速上前,将这种特殊的“修复材料”推平到路面上,四元桥大修第二周的施工正式启动。北京建工新材京东分公司高强一站副站长王杰之,紧盯浇筑现场说道:“这种混凝土,质量绝对可靠。”
这场与时间赛跑的工程位于四元桥。一排一人高的围挡外侧,车水马龙的四环路依旧繁忙。围挡之内,由北京建工新材公司自主研发的C70无收缩自密实快硬抗扰动新型混凝土正快速凝结。由于四环路不能断路,施工只能在四个周末、共计约192小时内完成。在每周约48小时的作业时段中,留给混凝土路基、桥面铺装的浇筑时间更是只有128小时。
千余试块打造速凝路基
四元桥大修工程的最大特点,是只能在周末夜间施工。北京建工新材京东分公司副经理王俊杰说:“从周六凌晨0点开始,必须确保周一清晨6点社会车辆正常通行,每一分钟都极为宝贵。”
此次四环路大修总面积约1.5万平方米,需铲除原有路基、桥面铺装,铺设钢筋层、混凝土、沥青路面,其中混凝土厚度控制在8至10厘米。常规混凝土需要7天达到设计强度,而本次施工仅预留了128小时。将断路施工时间对百姓出行的影响降至最低,客户需求与民生需求,就是新材公司新材料研发的方向,“特种混凝土”——C70快硬抗扰动混凝土应运而生。
王杰之说:“我们这次使用的特种混凝土,是北方地区首次大规模应用的材料,特点是可快速达到强度指标,即12小时内即可满足城市内包含大型公交车的非重载车辆通行要求。”
对建工新材公司而言,快硬混凝土已在京内多项工程中应用,但此前最快强度达标时间也仅为16小时,而本次12小时硬度达标且可大面积应用的材料,此前尚未成熟。
为了让材料达到修复标准,自3月份起,团队便依托既有技术储备开展深度研发。王杰之说:“强度达标时间提前4小时的背后,是我们连续二十多天对各种材料组合配比的试验:既要考虑混凝土凝结速度,还要综合考虑温湿度、开裂控制、流动性、养护标准等一系列因素,每一个环节都不能有任何纰漏。”
最终,一套配比完美的新材料成功研发,而为得到它,团队制作了上千组100毫米见方的试块。“如今浇筑的混凝土,凝聚了我们团队上千组试验数据的智慧,从目前应用效果看,完全可以确保工程质量。”王杰之说。
多重保障打造过硬路基桥面铺装
试验比对上千次的背后,是技术团队多年经验的集中展现。早在京包高速施工阶段,这类早强材料就已投入应用,而在四元桥大修工程中,其优化升级工作更是做到了精益求精。
在低水胶比条件下,混凝土的强度首先取决于水泥胶凝材料的用量:水泥胶凝材料用量越多,强度越早达标,但用量过大,开裂风险便难以避免。王杰之说:“常规混凝土每立方米约用300至350公斤水泥胶凝材料,而四元桥大修所用混凝土的水泥胶凝材料,约为520公斤。”这40%的用量提升,并非团队“拍脑门”的结果,而是千余个试块数据积累的科学依据。既要保证施工速度与结构强度,又要保证工程质量,每一公斤的增减都被严格把控。
除调整水泥胶凝材料用量外,混凝土外加剂的调配,也是12小时达标的关键因素之一。它通过多种材料的组合,实现了水泥、砂子、石子等原材料迅速结合凝结的目标。同时,团队对材料生产、运输、浇筑各环节都实施严格的时间管控,围绕12小时达标要求拟定了一套完善的供应体系,确保每一个环节都做到“零”延时。
石子是混凝土质量的核心原料。为保障四元桥大修工程,技术团队对每一颗石子都精挑细选,确保粒径控制在2至5厘米,同时,所有石子在生产前必须进行塑形处理,也就是给石子做一次打磨,确保石子圆润度更佳,能够更均匀地吸附水泥与沙子,保证混凝土整体质量。
除材料精挑细选外,现场养护标准也更为严格。刚完成浇筑的混凝土经打磨平整后,会立即覆盖薄膜。王俊杰说:“常规浇筑后,需等手按无印痕再覆盖薄膜养护;而我们在浇筑完成后便立即覆盖,旨在最大限度地减少水分散失。同时,五六个小时后还会覆盖棉被进行深度锁水保温;在气温升高的白天,则需掀开薄膜散热,并均匀喷水保持材料湿润,避免开裂问题发生。所有操作都必须严格按照我们拟定的工序执行。”
应急抢修体系构建道路更新范本
在北京建工新材科技创新研究院副院长杨荣俊看来,四元桥大修工程更像是一次应急抢修任务。“随着城市发展,路网更新改造工程将进入高峰期。超大城市的路网与城市建筑更新完全不同:巨大的通行压力要求我们必须以更短的时间完成施工任务,这对材料体系提出了更高要求。”杨荣俊说。
此次四元桥大修,看似是时间与材料强度提升的赛跑,背后更是对组织体系、生产调度乃至养护体系的综合考量。杨荣俊表示,施工团队首先要对急难险重工程的方案拟订、物资组织调配做到精益求精;生产环节的技术实力同样不可或缺,只有经验丰富的团队,才能快速解决短时间带来的复杂问题;应用环节的生产调度组织、车辆运输分配、现场浇筑工序与控制重点,以及后期的养护和质量控制,更考验着团队的综合应对智慧。
经此次四元桥大修,建工新材公司联合施工单位,共同形成了一套涵盖旧结构拆除、新建混凝土与沥青面层、道路通行导改等在内的城市道路快速修复更新体系。