线性工程产业化的新材料诉求

2020-01-06唱春伟

四川建材 2020年9期

郭鹏，陈立，唱春伟

(1.中国建筑土木建设有限公司，北京 100068；2.中土木(北京)技术检测有限公司，北京 102488)

0 前言

建筑产业化近年来在我国的蓬勃发展，取得了举世瞩目的成就[1]。建筑物，本质上属于一种人居环境。线性工程，诸如公路、铁路，并不能纳入狭义的人居环境范畴，而属于构筑物。建筑物，立项于市井、施工于闹市、设计琐碎、部件繁多，属于传统的劳动密集型产业。以线性工程为代表的构筑物[2]，一般处于人迹较少的偏远郊区，工程量大、机械化程度相对较高、设计相对简单、分部分项工程明了单一。在一般的认识中，两者特征迥异、不能并论。所以至今尚没有线性工程产业化的提法，但建筑产业化实际上也为线性工程的产业化发展前景提供了借鉴。

1 线性工程中的产业化萌芽

近年来，伴随施工水平的提高，我国线性工程的建设也在一定程度上出现了产业化的萌芽，但囿于工程的特殊形式，而表现为非自觉性。

第一类是线性工程中的临建服务设施。譬如拌和场站建设，通常采用整体搬迁的形式从上一处工程迁建到下一处工程；生活临建设施，通常采用可拆卸的组合式房屋；施工通道桥梁，通常采用贝雷钢便桥。这种设施的标准化、可移动特征，实质上正是由线性工程设施的临时性决定的，并不属于严格的线性工程产业化范畴。

第二类是线性工程中桥梁的梁板架设。均由梁场预制生产后运抵施工地点进行架设，而后浇缝处理，形成桥面。

第三类是线性工程的附属设施建设。譬如排水管道、急流槽、护栏、路缘石，均为构件厂预制后运抵施工地点，进行简单的现场处理后完成。

在上述三类内容中，第二类和第三类即属于线性工程中的产业化萌芽。但由于材料需求量大，设计格式不一，所以一般由施工单位自建临时工厂生产，仅具备局部装配式的特征，还没有上升到产业化的高度。

2 建筑产业化对线性工程的启示

与线性工程中的局部装配式相比，建筑产业化已经发展到了较高的层次、具有了较大的规模。就建筑产业化所取得的良好效用而言，其实也正为线性工程的发展展开了前景。

1)工程的标准化方面。标准化是产业化的前提，这是毋庸置疑的。建筑产业化的发展，是一个系统性的工作，但从行为逻辑的角度分析，实质上是施工标准化的倒逼。从国家要求的文明施工各种要求，自然延伸到装配式无污染施工，从而倒逼出标准的预制构件厂，进而倒逼出规范化的设计，形成稳定的产业链(这一产业链仍处在逐步成熟的阶段)。线性工程现在也面临同样的问题，土壤防护、扬尘治理[3]的压力近年来逐渐增大、冬季休工期逐步增长，必然对线性工程的建设发挥同样的倒逼作用。

2)施工污染治理方面。由于线性工程通常处在原野郊区，施工过程中发生耕地污染、林木破坏、环境恶化的现象屡见不鲜[4]，尤其是临时场站的生产工作，对周边居民的生活带来了极大的困扰，这一问题的重要程度与建筑工程对城市人居环境的影响是具有同一性的。线性工程的产业化，也必将在生态文明建设的逐步深入中纳入日程。

3)产业辐射效应方面。从政治经济学的角度，只有集聚才能降低成本，才能增大辐射效应。现有的线性工程生产方式，属于临建属性，而不具有集聚特征。这也是线性工程成本无法降低，在原材料价格波动时成本控制实效的主要原因。稳定的成建制的产业集聚，也将是未来的发展趋势。

建筑产业化对线性工程的产业化具有极强的启示作用，但在当前的发展阶段，线性工程的产业化有其自身的难题，而不能简单的套用建筑产业化道路。

3 线性工程产业化对新材料的要求

1)线性工程的高度个性化和复杂化。不同于建筑工程的空间局限性，一处线性工程通常具有数十千米的地理跨度，涉及到挖方、填方、各种地基处理、不同设计要求的路基路面施工。完成一处线性工程，需要数十种工程生产部门的配合，产业化施工需要高超的施工组织才能。

2)线性工程的多重影响性。线性工程的设计，本身受到工程等级、环境类别、区域政策等因素的影响，变相削弱了集聚型产业基地的辐射效应。同时，线性工程具有单个工程时间跨度大，同类工程开工连续性低的特点，直接集聚型产业基地的边际成本。

3)材料的地域分散性和使用间歇性。线性工程产业化最大的难点，实则源于传统线性工程的材料特征。譬如路基填筑需要土颗粒的现场碾压施工、路面工程需要水稳或沥青混合料的现场碾压施工，都是需要场站的早期制备与现场的质量控制相结合运作的。原材料来自多地域，使用具有间歇性和及时性，所以临建场站制备反而成为了最经济的选择。

在线性工程产业化的难点中，最突出的问题就是工程材料。因为施工工艺是由工程材料决定的，施工组织和工程设计是由施工工艺决定的，所以材料是工程中一切问题的基础。故而，线性工程的产业化，本能地具备了工程材料新型化的要求。

对比建筑工程材料可知，建筑产业化的产生和高度发展，实质上得益于现代建筑材料的单一性。利用几种确定规格的混凝土和钢材料，就足以构建现代建筑的大部分体系。线性工程的工程材料则一般缺乏严格的应用体系，设计中一般采取就近取材的方案。而相对而言具备严格体系的少数材料，如水稳、沥青，其质量要求都需要在现场施工中灵活调整施工工艺予以满足，不具备装配式的基本特点。因而，线性工程的产业化，首要的就是严格的工程材料应用体系的建立及可装配式新材料的研发和推广。

线性工程产业化所要求的新材料和新工艺，应该从以下方面进行开拓。

1)土壤预处理技术。在一般线性工程中，需求量最大的工程材料就是土壤。而线性工程所带来的主要污染源之一，也是扬尘污染。因而，土壤预处理技术的开发，是实现线性工程产业化的第一步。土壤预处理，应达到体积稳定化、有限压实化和单向几何标准化的要求，从而实现运输过程无污染和现场施工简便化的目标。

2)可填筑基层材料。线性工程路面基层的现场碾压既不利于质量控制，也不利于降低环境污染。因而发展可填筑的基层材料，是产业化的必然趋势。而在可填筑的特征中如何兼顾基层的整体性，则是需要格外注意的问题。

3)板块式路面结构层材料。路面结构层是线性工程中相对成本最高的一部分，现有的路面材料(沥青)生产过程也为环境治理造成了较大压力。在工厂中集中生产板块式结构层，然后进行简单的现场铺装，符合产业化发展的趋势。