试车场“棋盘制动路”施工工艺探究

钟力　陈圣炜　董月友　朱任俊　刘东俭

摘 要：试车场内主要用于车辆制动防抱死系统等项目开发及认证试验的棋盘制动路，其主要设计目的系模拟不同摩擦系数的对开路面，确保不同的试验工况下，车辆制动时，路面给予车轮不同的摩擦系数。因此，两种不同摩擦系数的实现是其最重要的目标，用于模拟冰面的瓷砖面区域摩擦系数μwet=0.1-0.2，混凝土路面区域的摩擦系数μwet=0.6。为了保障试验的可重复性，路面摩擦系数的一致性与均匀性的重要性不言而喻，遂路面施工時需采取相关施工工艺，保证路面相关技术指标满足设计使用要求。本文以中汽中心盐城汽车试验场有限公司综合耐久路项目，棋盘制动路中模拟冰面摩擦系数的“瓷砖面”板块的预制、铺装施工为研究对象，总结相关重要质量、技术严控工艺，为其他试车场及类似特种路面施工提供参考。

关键词：试车场;车辆制动防抱死系统对开试验;棋盘制动路;工艺流程

1 引言

汽车制动性能的优劣直接关系到车辆行驶安全，尤其是在车辆应急情况下。统计资料表明，车辆丧失制动稳定性和方向操纵性往往是事故发生的主要原因。为此，为进行车辆制动系统、制动防抱死系统的开发认证试验，试车场通常采用配备供水系统的瓷砖路、玄武岩路模拟“雨雪湿滑路面”的低附着测试工况;采用新型的特殊路面“棋盘制动路”模拟车辆两侧轮胎行驶在摩擦系数差异较大的路面，紧急制动时的“对开试验”工况。棋盘制动路中低μ路面（瓷砖面）施工在精度和一致性上都具有非常高的要求，其中对平整度要求极高，已远超国家公路、市政道路的最高等级要求，并且路面必须保持较长的使用寿命。

综上，需通过新工艺及技术质量控制要点，实时把控现场施工材料及施工过程，才能保证该特殊路面最终满足设计、使用需求。本文将详细介绍现场“瓷砖面”预制、铺装重要工艺流程（“混凝土面”保障预制件表面的平整、均匀即可，铺装工艺同“瓷砖面”），为其他试车场及类似特种路面施工提供参考。

2 预制件预制工艺流程

2.1 施工方案

根据以往类似特殊路面施工经验，瓷砖面如采用一般粘贴工艺施工，易造成瓷砖面平整度较差，且成型效果及强度等整体质量无法得到保障。综上，根据路面设计图纸，把棋盘制动路瓷砖面区域“分割”，将瓷砖与瓷砖下的混凝土基设定为同一整体，浇筑预制多块一定尺寸“板块”，板块铺装后注浆连接形成最终路面：采用倒模装配工艺施工，多块瓷砖面朝下均匀排列至模具内，顶部浇筑一定厚度的无收缩混凝土固定底部瓷砖面，确保底部平整度为0;板块内预留孔洞，用于在铺装过程中再一次调整平整度;最后采用无压力注浆，将高强度水泥浆通过板块内的注浆孔注入板块间的缝隙及与基层混凝土之间，使其连接成为一个整体。根据此方法施工，可使用工厂标准化流水式施工，保证每个板块、瓷砖面以及整体路面的平整度以及成型效果、强度等达到设计标准及测试要求。

2.2 板块预制

2.2.1 物资、材料准备

（1）模板

预制件浇筑模板采用定制钢模（尺寸参照实际设计图），支撑底板及面板均采用2cm厚抗剪特种钢材加工（其中加入符合配比量的钛元素，增加稳定性），并使用激光切割、镜面抛光技术，确保底面抗压抗剪力及平整度（平整度为0）。边模采用抗剪特种钢材制作的32#槽钢，沿用激光切割及镜面抛光技术，侧模中央预留注浆处采用φ50圆钢激光切割成半圆，背部采用螺栓连接至边模，边模上下两边开槽卡入左右两侧模板，左右两侧模板侧面采用两根Φ16螺杆紧固，使模板组装便捷且不易变形。

（2）瓷砖

选用耐酸瓷砖，表面为釉面，底面应有凹槽以增大粘接面积。需要满足以下主要技术要求（表1）：

（3）保护膜

考虑瓷砖在预制时正面与钢模紧密贴合，为防止漏浆及钢模划伤导致的瓷砖面受损，本次在瓷面处张贴具有低粘、防静电、高强度的保护膜，经考察及试验验证，使用双层保护膜（类似手机贴膜）效果突出。

（4）吊装孔与高度调整螺栓

吊装孔采用长度20cm的φ25不锈钢SUS304型套筒，两端一侧为内丝（吊环用），一侧为外丝（与混凝土连接紧密），丝口长度5cm。调节高度螺栓设制吊装孔，使用M20高张力不锈钢SUS304螺栓并且顶部预留内六角孔，用于调整转杆联动螺栓。每个板块准备4套，并配备吊环及高度调整转杆，材质选用不锈钢SUS304材质。

（5）间隙橡胶

瓷砖与瓷砖之间的缝隙采用70级φ5mm橡胶条。

（6）PVC管

每个预制块内设两根M30PVC管用于注浆，采用三通连接构件由上至下连通至预制块边缘。

（7）预留吊装模具

每个板块准备4个使用SUS304型不锈钢制作的高5cm、上斜边2cm、下直角边3cm（底宽与瓷砖相同）、上口宽10cm*10cm的吊装模具。

（8）钢筋

钢筋材质选用D14螺纹钢（根据实际设计）。

（9）水泥

采用符合标准的P.042.5水泥。

（10）碎石、黄沙、减水剂、膨胀剂

选择适用水稳材料、本地黄沙以及符合标准的减水剂、膨胀剂，无特定要求。

2.2.2 预制块制作工艺流程

（1）底模组装

测量施工时模板放置区域平整度，模板到场后使用混凝土找平底面并固定底模，保证底模安装稳定且平整度为0。安装其他模板前再次检定底模平整度：先组装两侧带有凹槽的边模，然后顺凹槽垂直插入另外侧边模，最后紧固边模两侧螺杆（采用对称紧固法）并使用扭力扳手紧固防止紧固变形。紧固后模板内部涂抹脱模油，并将遗漏在底板的多余油及杂物清理干净。模板安装完成后由技术员对模板平面尺寸、斜对角、高度、底模平整度、侧模顺直度、直角及紧固度等参数逐一检验，检验合格进行下一道工序，如不合格返工整改，每次整改后仍由技术员逐一检验，直至合格。

（2）保护膜铺设

模板组装完成后在模板底部张贴双层保护膜（分为主、次膜，主膜一侧为光面一侧为粘面），在贴膜过程中注意水泡、气泡的形成，防止膜内留有杂质及气泡从而影响平整度。模板底膜贴完后根据每块瓷砖的大小裁剪保护膜，粘面粘于瓷砖面保证光面向上。贴膜可防止漏浆，同时隔离瓷砖与底模达到更好的脱模效果。

（3）瓷砖及橡胶条的安装

安装前需由一名专职工人将瓷砖逐一检查，必须选用无缺角、裂痕的合格瓷砖进行安装。整体安装完成后用平头改锥调整缝隙使缝隙均匀并且橡胶条均贴于底模上，保证浇筑后的瓷砖缝隙大小及深度一致，最后在缝隙内打入1mm厚的玻璃胶防止漏浆，留置模与瓷砖同步安装。安装完成后由技术员检验，合格进行下一道工序，不合格返工整改。

（4）钢筋加工与安装、预埋件安装

钢筋加工完成后安装在模板内并与预埋的吊装孔焊接，固定吊装孔及钢筋笼，同时绑扎注浆孔，确保预埋件位置不得偏离，全部完成后由技术员对钢筋尺寸、安装尺寸、预埋件尺寸、稳定性进行检验，合格进入下一道工序，不合格返工。

（5）混凝土制拌

混凝土相关原材料进场后需由专职人员检测合格，原材料中每批购入的砂、石料进场后必须由人工散装灌袋，拌合用水按每盘拌合量采用标重桶装堆放于指定仓库便于拌合计量。拌合前由两名工人采用电子秤、分料盒将每盘拌合量需要的材料计重倒入分料盒后注入搅拌机内，搅拌30秒后倒于人工推车由人工推车循环进出施工场地，首盘拌合以及每拌合6盘后检测坍落度，对不符合要求的混凝土进行加水废弃处理防止硬化，全部废料集中处理。当天拌合混凝土制作3组抗折试件，1组为标养7天试验，1组为同条件28天试验，一组为标养28天试验，强度不达标予以废除，整个过程中由试验员全程监督指导。

（6）混凝土浇筑

采用人工推车倒于模板内后由一名工人负责逐车摊铺平整，防止钢筋笼、预埋件移位，摊铺完成后采用振捣棒振捣，规定振捣间距15cm、距离底模5cm、距离边模10cm，每棒振捣时间不少于20秒保证气泡充分释放，振捣完成后采用铝合金刮尺将表面刮平后人工收面，最后将面拉毛（增加与下层结构粘结力）。振捣过程中严禁触碰模板及钢筋、预埋件。

（7）拆模及翻板、检验、养生

浇筑完成后12小时拆除边模，36小时后采用行吊翻转瓷砖板，并凿毛吊装口，由技术人员进行检测（尺寸，表面，平整度，抗拔），检测合格后堆放于成品区域，不合格整修，整修不了的废弃处理，成品区域四面隔离留有小门，顶部开口，并装有喷淋装置，成品表面包裹土工布，养护过程中土工布时常处于湿润状态。

3 板块铺装及注浆工艺流程

3.1 板块铺装

（1）测量放样

在铺装预制板块前对基层混凝土进行清洗，保证混凝土表面光洁。清洗完成待水渍风干后在混凝土表面用GPS或全站仪放样基准点，基准点设定为距离安装板块的左、右各3m处，纵向两端放样两个断面，然后采用全站仪架站于一点照射另一端的点，中央间隔20m加密点。基准点完成后采用墨斗和长卷尺在基层混凝土面上弹出每个板块的安装边线，并弹出放置镀锌钢板的位置。

（2）镀锌钢板设置

镀锌钢板的位置确认后，先行按放样点安置镀锌钢板，放置钢板后根据钢板上预留孔位置用电钻加平头螺丝将镀锌钢板牢牢固定于混凝土基层上，以防安装板块时移动钢板，使钢板位置偏离吊装孔位置。

（3）板块吊装

安装前对每一个板块再次进行检验，查看是否有意外的损伤以及吊装孔是否堵塞，发现问题及时处理。确认一切正常后采用5吨叉车将成品堆场的板块逐一运输至安装现场，然后采用PC80轮胎式挖掘机（履带式挖机易对混凝土产生损害）吊装瓷砖板块，设专人负责在板块与板块间贴自粘式泡沫板（6mm厚），用于缓冲吊装晃荡的冲击以及确定安装间隙，另外两名工人负责对照安装墨线以及安装完成后采用撬棍微调，并确认安装精度，确认完成后由技术员再次确认安装精度，确认无误后插入连接板块的螺旋钢筋。

（4）标高及段差的调整

安装完成后，在板块四角的高度调节孔内放置调整螺栓，通过扭动螺栓进行高精度调整，直至板块间的高差以及整片平整度符合要求。

（5）检验与堵漏

整体安装完成后根据每日注浆面积，在板块底部逐段塞入防腐保利龙泡沫，防止注浆时浆液外流。然后由专职人员对整段安装成果进行平整度、高程、平面尺寸的验收，合格则进行注浆，反之继续调整。

3.2 注浆

3.2.1 浆液材料

注浆采用的水泥为国外进口无收缩水泥，通过厂家给定的配比拌合水泥浆，水泥浆流动性极佳，类似自来水的流动性，所以符合无压力注浆要求，防止压力过大造成浮板。水泥浆48小时成型强度30Mpa，28天成型强度达38.5Mpa，强度类似C30混凝土，且具有无收缩性，防止强度不高易断裂的问题，同时也防止了因收缩产生的平整度效果差的问题。注浆前2个月内对配合比、浆液强度、流动性、收缩性指标进行试验验证，确认无误后投入使用。

3.2.2 注浆方案

（1）注漿工艺

注浆采用德国进口注浆设备，拌合注浆一体化，将注浆管插入一个板块的注浆口后开始匀速放浆，同时积极观察板块，以免上浮，直到注浆区域内其他板块注浆孔冒出浆液时才算完成注浆，防止漏浆，漏注现象发生。

（2）成品检验

注浆完成后逐一对平整度进行检测，符合要求进行下一道工序，不符合撬开返工。

3.2.3 整体检验及μ测试

待浆液达到强度后进行最终验收，验收中采用平整度尺检验平整度，同时采用摆式仪、μ车进行摩擦力测试，确认合格后交付使用。

4 结语

主要用于车辆制动防抱死系统等项目开发及认证试验测试，模拟“雨雪湿滑路面”低附着测试工况的特殊试验路面，面层一般选择瓷砖、玄武岩块等摩擦系数较低的特殊材料。为了保证路面一致性以及高精度的平整度，特殊岩块的粘贴工艺至关重要，通过中汽中心盐城汽车试验场有限公司相关特殊路面铺装工艺及验收结果表明：采用“倒膜浇筑”、“标准化预制”、“板块铺装注浆”等特殊施工工艺，能最大程度保证该类特殊试验路的平整度、一致性、均匀性、使用寿命等重要指标满足设计及测试需求。

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