一.实习单位简介
我本次实习是在勉县交通局下属单位勉县路桥工程总公司,该公司成立已近40年,具有多年的实地施工经验。曾经参与过川、陕、甘三省交界处市县级公路的建设,近十几年参与建设了国道108、西(安)汉(中)高速公路的建设。施工质量均达到了设计要求。近几年,该公司响应国家建设社会主义新农村的号召,积极投身于农村基础设施的建造,为农村的乡村公路改造贡献自己的力量。
勉县路桥工程总公司的主要职能有:负责编制全县公路发展规划和年度发展计划并组织实施;负责全县公路、水路基础设施建设、管理和维护;负责公路、水路基础建设市场的管理;监督组织实施重点公路、水路建设项目、负责公路、水路交通质量、计量、环保、价格的管理工作。负责公路建设项目的立项、报批、技术标准、技术规范、工程质量的审查管理和监督,组织对工程建设项目的竣工验收和审定工程决算、负责交通战备工作、承办县政府交办的其他事项。
二.本次实习地点
108国道(或“国道108线”、“g108线”)是在中国的一条国道,起点为北京,终点为云南昆明,全程3356千米。这条国道经过北京、河北、山西、陕西、四川、和云南6个省市。
我本次实习地点为108国道陕西的勉县至宁强段,该段经过的车辆多为跨省的长途货运汽车,该地为川、陕、甘三省所处的交通要道。由于该路已经运行了十余年,路面受损严重,严重威胁车辆及行人的安全。政府决定持资修补和改建受损路面。
陕西段108国道路改建和修补工程于XX年11月完工,改建后的路仍为二级公路,设计行车时速80公里/小时,设计使用周期20年,路面结构为20cm的水泥混凝土路面+20cm的水泥稳定风化料基层+20cm的石灰土底基层。尽管在施工中加强了质量管理并改进了施工工艺,但仍是不断出现各种类型的裂缝。这些裂缝(不包括面板的干缩裂缝)多半发生在混凝土面板浇注后的1~2天内,位置大多在距缩缝1米的范围内,个别也有在面板中部开裂的。缝宽随时间的延续,由细发展到宽,细的只有0.1mm,仔细查找才能发现。缝深可贯通板面,严重时基层也会断裂。横向缝较纵向缝居多。
三. 水泥混凝土路面裂缝的防治
造成面板开裂沉降和断裂的因素是很多的,只要施工中不谨慎随时都可以出现面板的各种裂缝。当混凝土面板的抗拉、抗折强度低于混凝土的收缩和翘曲应力时,裂缝就会产生,而随着时间、气温 变化、雨水渗入及行车作用,会最终导致全部路面的破坏,目前尚无理想的修补方法。对裂缝严重的面板只有铲掉重浇新板,在 浇注前应在相邻板的接触面处钻孔埋设传力杆。面板裂缝轻微且不再发展的,可以采取修补。修补工作不但费工费料,外观难看,而且工艺繁杂,使用效果也不及原有的整体板。为此,施工过程中要严格管理,精心组织,最大限度地降低裂缝的产生。
1 保证路基最佳密实度
路基的沉降会使其强度减弱,要使沉降一点不发生也是不可能的,即使是路基达到98%的密实度,那么还有2%的空隙率,有空隙就会有沉降。微量的沉降不会造成路基的破坏。因此,为保证路基足够的稳定性,就必须把沉降量减小到最小值,尤其要避免发生影响严重的不均匀沉降。靠自然沉落减小沉降的做法在高等级公路施工中是不合适,尤其是工期短的工程,更无可能。即使采用加载预压,也是不经济的。
路基发生沉降有两种情况:一是地基软弱,未做好加固处理,其承载能力低于覆盖在它上面的填土层重力的压缩变形;二是填土层压实不好,密实度小于设计要求,其强度必然不足,在自重和外力作用下就会发生变形,密实度愈小其变形愈大。为减少因地基沉降而造成的路基变形,在填筑路基前,先清除地基表面的农作物、树木杂草以及腐殖土,然后用重型压路机械多遍碾压,使地基压实度不小于93%。
该路全线有300米的地基不良地段(属地基过湿),承载力不足1.2kg/cm2,车辆在地基上无法行走。填筑路基须先加固地基,并利用冬春地下水位下降的有利条件,深犁地基土30厘米深,晾晒,再掺以8%剂量的石灰翻拌碾压至密实。经检测,地基压实度已达90%以上。
为使路基有良好的密实度和提高其强度,减少路基的塑性变形和渗透系数,从而增加稳定性,使填土层的沉降量减小到最低限度,结合施工单位的现有碾压设备,在填筑路基时采取“分层填筑”和“薄层多压”的做法,每层厚度不超过30cm。曾在 k3+000~k3+100段填筑长100米的试验段,层厚50cm,填土层的土质为粘性土,用18 吨振动压路机在最佳含水量时,碾压五遍后检测其压实度小于93%(达不到设计要求),继续碾压到十遍,再检测其压实度,发现无明 显提高。相邻一段层厚30cm的填土层长200米,用同样的粘性土和碾压机械,当碾压至第四遍后,检测其压实度已达93%~95%。在有大吨位压实机械的`条件下,如50吨振动压路机,重夯以及强夯等,可适当增 加每层的填筑厚度,具体的层厚应根据不同的机械经试验确定。为保证有均匀的强度,必须强调“分层填筑”,因不同层次有不同的压实度要求。
2 提高基层的强度与稳定性
混凝土路面的基层必须具有刚度大、整体性强和水稳性好。常用的基层结构有石灰粉煤灰稳定碎石、石灰土、工业废渣类等半刚性基层。石灰土宜作为底基层,不宜作为水泥混凝土等高级路面的基层。石灰土的初期强度和水稳性较低,同时干缩,冷缩易产生裂缝。从面层缝隙渗入的水会使石灰土基层表面水化,降 低强度,同时也易使面层滑动。该路工程采用水泥稳定碎石,它比石灰稳定土好,因为它的水稳性好。该路工程的基层强度要求洒水养生7天,其饱水无侧限抗压强度>0.8mpa,28天应达到1.2mpa以上。有一合同段试铺的石灰土底基层,经检测压实度、灰剂量等各项指标都符合要求,唯做灰土饱水试验时,当一组试件仅在水中浸泡1~4小时,所有试件都已松散,根本谈不上有强度。在这样的基层上修筑路面最终造成基层松散/滑动,而使面层坑槽、龟裂连片。