道桥毕业生实结

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道桥毕业生实结

一．实习单位简介

道桥毕业生实结

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2015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http://www.oh100.com，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。

基层强度的均匀性及平整度对混凝土面板质量影响较大。基层施工时若拌和不匀、不同土质混杂使用，灰和土不过筛或粉碎不好而团块多、平整度差，新老路基结合部处理的不好等等都会造成基层强度的不均匀、基层平整度差，还会使混凝土面板厚度不一以及由此引起的面板内应力不等和增加混凝土板底的摩阻力，这在温度应力作用下，易使面板断裂。为此，在验收基层交工时，除按中华人民共和国交通部颁布的《公路工程质量检验评定标准》规定的项目外，还应增加检验基层弯沉值、拌和均匀度、含水量等有关项目，使基层能给混凝土面板提供均匀而稳定的支撑，且能防止唧泥和冻胀等不良影响，保证路面有较好的整体强度和平整度，达到延长混凝土路面的使用寿命的目的。 3 施工温度对混凝土面板的影响

3.1 温度裂缝产生原因

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化，如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／ 10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6～1.0)×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2～2.0)×104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。

但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

3.2 温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30 天。这个阶段有两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

根据温度应力产生的原因可分为两类：

(1) 自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

3.3 温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

(1)控制温度的措施

1)采用改善骨料级配，用干硬性混凝土掺混合料加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

2)拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热;

4)在混凝土中埋设水管，通入冷水降温;

5)规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节要对其采取保温措施;

(2)改善约束条件的措施

1)合理地分缝分块;

2)避免基础过大起伏;

3)合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露;

(3)添加外加剂

为保证混凝

土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践报告中总结出其主要作用为：

1)混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。

3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

5)提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。

6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

7)掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。

8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

9)掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。

许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

4 严格掌握混凝土的配合比和水灰比

混凝土的配合比和水灰比对强度起至关重要的作用。一般都能做到依据水灰比与强度关系曲线进行计算和选配合理的配合比，但关键是在实际施工中要按采用的配合比严格执行，坚决杜绝上料不过秤。

在路段工程中根据不同厂家的水泥和工地实际采备的砂石料，采取现场取样试配，以校核各施工单位报检的配合比，凡不经监理处批准的配合比一律不得使用。规定统一使用山东水泥厂生产的普通硅酸盐水泥，不得随意使用矿渣水泥来浇筑面板，水泥标号不低于425号，要求混凝土单位用量不超过320kg/m 3，水灰比不大于0.45，混凝土单位重不小于2400kg/m 3，含砂率控制在27~30%间。混凝土的试配强度比设计强度提高10%，即抗压强度大于33Mpa，抗折强度大于5Mpa。

钻芯取样抽验几个已断裂的面板发现，它们28天抗折强度大多数都小于设计强度，有的混凝土单位质量不足2400kg/m 3，有的试件含有黄褐色小点儿，说明砂料不净夹有土粒。露天堆放的砂石料，会沾染泥灰杂物，若不清除势必影响混凝土的质量。为此，监理处明文规定：砂子要过筛，石子在进入拌和设备前应用鼓风机吹净尘土和石粉。若泥土杂物含量超过5%不易吹净时，应加水冲洗，使杂质含量小于1%。

在两条胀缝间尽量选用同一厂家生产的同一品种水泥。特别是胀缝处最好使用同一批号的水泥，避免因水泥不同影响面板混凝土强度的均匀性。

每天每个作业面至少做两组试件，以抽检其配合比和强度。夏季多雨天气还要随时检查其砂石材料的含水量，调整混凝土的用水量。

5 认真做好混凝土路面的接缝

接缝随其性能不同构造各异。接缝的质量直接关系到混凝土路面的使用效果。

5.1 胀缝

温度升高出现混凝土的热胀，易使胀缝出现破损现象。据有关资料介绍，采用混凝土的线膨胀系数a=1×10-5 (℃)和混凝土弹性模量E=3×105kgf/cm2 ，当混凝土面板比在浇筑时的温度提高10℃时，其胀缝处的应力σ = a．E．t°=30kgf/cm2 。此时若胀缝板和传力杆施工时位置不正确、或传力杆活动端不自由、以及胀缝面不垂直、缝内掉入石子等硬粒、缝两侧强度不均等均会造成面板的破损、错台现象。

胀缝施工工艺复杂，要求高，不合格的胀缝会加剧对面板的破坏，因此胀缝施工时必须认真操作。胀缝应与路面中心线垂直，当遇到斜交桥涵处，应设置不小于3块板长(约15米)的渐变段，以逐渐调整缝的方向，并在渐变段内配置钢筋网和传力钢筋。缝壁必须上下垂直，缝隙宽度一致。

胀缝的传力杆在水平和垂直两个方向的位置都要正确，固定后的传力杆必须平行于板面及路面中线。其固定方法应按《水泥混凝土路面施工规范》第4.6.1条规定的顶头木模固定法及小支架法施工。传力杆的活动端要能活动自由，面板胀缩时才不会顶坏或拉破。制备传力杆时，两端要锯断，不应剪切断，以保持完整的圆截面，达到端部光滑，不带刺角。活动端应用稳定性较好的石油沥青，加热到110℃后，把杆的一端放入热沥青中浸泡2 分钟以上，附在杆端的热沥青膜不宜过厚，再在滑石粉中滚一下以防粘连。安装时要求将传力杆活动端放入套管内，外面再用塑料布包裹并缠在杆上，以防混凝土灰浆进入套管中。

5.2 纵缝

简单的是做成平竖直缝，两幅面板处的纵缝，用螺纹钢筋制成的拉杆连接，拉杆位置在1/2板厚处。纵缝侧面用石油沥青均匀涂刷2至3遍，但应避免将热沥青涂刷在螺纹钢筋的拉杆上。

5.3 缩缝

为抵抗混凝土的冷缩应力而设置的缩缝，均应使用切缝法。有时也配合使用压缝法，即在每隔25米先压一道缝，然后再每隔5米一道切缝，以防混凝土面板过早开裂。例如有一次浇筑的一批面板中断裂了一块，三天后钻芯取样看到基层平整无破损，面板达到设计厚度且均匀，试件养生28天后试压，计算其强度符合设计要求。据工地反映系切缝不及时所致。

压缝施工若工艺不细，极易造成压缝处平整度差，缝边混凝土易破碎，所以一般不提倡使用。《施工规范》明确规定在机场和高速公路上必须采用切缝法。

该路段工程全部使用切缝法做缩缝。

切缝法主要是用切缝机切割，操作时要做到缝宽一致，一般缝宽为6--8mm，过窄的缝，填缝时有困难，但目前市场出售 4mm厚的锯片，使缝宽趋向变窄。缝深不小于4cm（有的资料提出深度不小于板厚1/3），且深度要一致，防止两端浅中间深的不均现象。切缝时间要及时，过早会破损混凝土，过晚面板会断裂，一般以混凝土达到设计强度的25～30%时为宜，目前也有的单位用时250～300个温度小时来掌握切缝时间（浇筑后的时间与日平均气温之积）。外观力求美观整齐，横向相邻的缩缝要对齐，平曲线处更应注意按孤度等分功缝。

5.4 施工缝

其位置应与胀、缩缝的设计位置相吻合，其设置方法和要求与胀缝相同。施工缝应尽可能减少，在目前缺少机械化施工的条件下，大多是以人工作业居多，每个作业面一般日进度为150～ 200米，因而这种施工缝实际上都成了胀缝形式。

5.5 填缝

填缝是一道仔细的工序，它的质量好坏直接影响到路面的使用和行车的效果。近年来随着修建混凝土路面的增多，其重要性逐渐被人认识。

填缝要及时，在混凝土养护期后立即进行。填缝时应将缝隙吹干净，缝隙内要干燥，以促进缝料与缝壁面结合紧密不渗水。

常用的填缝料有：聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶、沥青混合料；另外还有聚氨酯焦油、聚氨酯整皮微孔泡沫塑料、空心橡胶嵌缝带，因价格昂贵使用者不多。在长炒路改建工程中推荐采用聚氯乙烯胶泥和沥青橡胶二种填缝料。聚氯乙稀胶泥具有较好的耐热度和低温塑性。据有关资料介绍在-40℃的温度下仍具有一定的延伸率，价格也适中，且江苏镇江等地有成品出售，使用更为方便。沥青橡胶使用方便，价格适中，唯低温延性较聚氯乙烯胶泥小。沥青混合料需自行配制，常因配比不当效果不好，出现夏季高温时外溢，低温时填料低陷。

胀缝下部的嵌条，常用的有经防腐无活节劈裂变形的软质木板条和沥青橡胶嵌条。西安林产化学工厂研制的软木非挤凸型伸缝填料，其伸缩率高，已经有关部门鉴定推广。胀缝上部的4厘米缝隙采用聚氯乙烯胶泥填充。该路段工程我们全部采用填缝胶。

6 重视混凝土的早期养护

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成。寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此，混凝土的`保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发，保温应达到下述要求:①防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝;②防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;③防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温度、湿度条件，以达到下述两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。

适宜的温度、湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

四. 水泥砼路面裂缝的修补

水泥混凝土是以水泥为结合料，将矿物集料胶结成为具有一定力学性能的一种复合材料。其材料来源广、力学性能好、强度高、稳定性好、经济效益高，近年来在公路建设中得到了广泛的使用。

随着通车年限的增长，交通荷载重型化，交通密度的增大，行车速度的提高，加速了路面（主要是行车道）的损坏，如露骨、断缝和板块破碎，直接影响着行车速度、舒适和安全。然而这种破坏往往只是局部的，或者只是面层的破坏。据调查，过去的维修方法是：对于路面断板总是整块整块地换板，这不仅增大了成本，造成了不必要的浪费，更重要的是工程量的增大造成了长时间地封闭交通，对安全行车影响非常大；对于坑洞、严重裂缝、错台则采用沥青混凝土或沥青砂进行修补，这往往受到天气和气候的影响，雨天根本无法施工，冬季维修效果很差。能不能采用一种取材方便、操作简单、成本低廉、受气候影响小的水泥混凝土路面快速修补方法，来降低养护维修工程量及成本呢？

经实践证明，现有一种快速修补水泥混凝土路面局部损坏的方法，无需大面积地切换混凝土板，只需在原混凝土路面上直接修补，我们对陕西108国道勉宁路段进行了现场试验，效果良好，值得推广。

(一)、路面快速修补方法的优点

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

1．快速修补路面能在短时期内开放交通.

2．避免大面积换板，降低了工程成本。

3．施工工艺简单，取材方便。

4．施工无需动用大型机械，对交通安全影响不大。

(二)、路面快速修补必须具备的条件

对还在使用的道路进行路面修补，不允许长时间封闭交通，修补材料必须具有迅速硬化的性能，使修补路面在短时间内达到通车强度要求：

1．所用材料必须具有早强、高强、不收缩和高粘结力等特点，以保证修复后的新老材料形成一整体。

2．为了保证修复后的路面的耐久性，要求材料成分与基底相近。

3．在施工工艺上必须满足操作方便，修补快速的要求。