土木工程专业毕业实习

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。中国教育资源网二．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2006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。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