重型道路施工難點分析

摘要：重型道路為應用AP1000技術的核電廠模塊吊裝的重要作業平臺。不同于一般市政道路，重型道路需要更高的承載力，最大區域設計荷載為100t/m2，因此路基開挖工程量大，路面設計更為復雜。文章介紹了重型道路施工過程遇到的各種問題及解決方法。

關鍵詞：重型道路；試吊區；鋼筋混凝土板；施工難點；核電廠；作業平臺 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU756 文章編號：1009-2374（2017）11-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.085

1 概述

核電廠隨著三代技術AP1000應用的普及，模塊化施工逐漸成為主流。為了滿足大吊車吊裝模塊、大吊車配件現場組裝及平板車行駛的需要，重型道路承擔起重要作業平臺的作用。本文著重對重型道路特色施工進行介紹，對施工難點（包括由于設計原因引起的）進行了分析，旨在對后續類似工程有借鑒意義。

2 重型道路簡介

重型道路擬建場地緣石地貌以丘陵剝蝕地貌為主，局部為山間溝谷堆積地貌以及人工地貌（如水庫）；地勢總體表現為西高東低，設計道路大部分路段位于丘坡地帶，局部跨越溝谷、水庫。

施工前場地由于完成了土石方填挖，地形較平坦，地面標高多在82m左右。

地基土主要由素填土（Q4d+el）、黏土、強風化板巖及中風化板巖組成。

重型道路的主要作用是為大吊車組件提供堆放場地，為大吊車提供拼裝場地，為大吊車及平板車提供運輸通道及為核島模塊吊裝提供作業面等，是AP1000模塊化施工的必要條件。

由于使用功能多樣化，不同區域設計荷載大小不一，根據設計承載力不同，重型道路共分為8個區域，分別是①區核島吊裝T型區、②區吊車作業場區、③區吊車空載行駛區、④區試吊區、⑤區吊車拼裝場地1、⑥區吊車拼裝場地2、⑦平板車行駛區、⑧區堆場。目前除①區核島吊裝T型區和②區吊車作業場區因受后續核島施工爆破影響未施工外，其余部分已完成。

3 施工難點分析

重型道路較普通市政道路具有路基開挖深度大、路基強度要求高、面層更厚、質量控制難度更大等特點。

3.1 路基施工難點分析

3.1.1 土方路基開挖。土方路基開挖采用機械施工為主、人工作業為輔，自上而下進行施工，對于較短的路基采用橫挖方法，本工程采用一次挖到設計標高，填方區自地面向下挖3m，挖方區自地面向下挖2m，并按1∶1進行放坡。

地基開挖中難點分為兩部分：（1）填方區由于回填料多為山體爆破產生的石塊，增大了地基開挖工程量和難度。挖機不能連續作業，同時廢料外運難度加大；（2）挖方區向下開挖時，1#核島附近巖隙內產生大量積水，采取的解決辦法是用水泵外抽，由于周圍積聚的降水及裂隙水不斷匯集，導致一次性將水抽干凈后，再次出現積水。即使在周邊開挖了集水坑，裂隙水匯集量仍大于排出量，通過增加集水坑數量及水泵數量，反復抽排水且對地基通過石料換填的辦法解決了地基滲水的問題。

3.1.2 地基處理。強夯區域地基開挖至設計標高時，即按現有標高清除表面3m回填土后，在坑底面實施強夯作業，強夯夯擊能選用5000kN·m。強夯時先用5000kN·m夯錘點夯三遍，再用1000kN·m夯錘滿夯一遍，滿夯錘印應搭接。

強夯施工結束1～2周后進行承載力檢驗，要求處理后地基承載力特征值在200kPa以上，承載力檢驗應采用平板載荷試驗，按照設計要求總共取三個點進行試驗。

地基處理中所遇到的施工難點：夯擊能較大，點夯過程對周邊建筑物及構筑物擾動較明顯，施工過程中應嚴格控制施工邊界線，防止造成人員傷害，并需評估對周邊建筑物及構筑物震動影響，制定專項施工方案。考慮到重型道路占地面積較大，且挖方區面積不少于10000m2，僅取3個點進行平板載荷試驗不具備代表性，后與設計院溝通，出具設計變更單由總共三個點改為每1000m2設置一個試驗點。

3.2 混凝土路面施工

重型道路混凝土路面厚度達60cm，路寬達28m。抗折要求達到5MPa，采用C35商品混凝土澆筑，按4.5m寬度分幅施工。

3.2.1 試吊區鋼筋混凝土路面設計變更。試吊區位于強風化基巖上，地基處理方式為向下開挖2m，并且由毛石混凝土換填。由于試吊區主要功能是為大吊車試吊模塊提供作業平臺，設計承載力為100t/m2。原設計圖紙試吊區按照道路工程進行設計，為單層配筋，并設有橫向縮縫、縱縫及脹縫等。由于原設計圖紙中要求橫向縮縫高度為1/4h，即15cm，而單層鋼筋中心離混凝土路面頂面10cm，這意味著在設置橫向縮縫的地方鋼筋會被切斷，從而使鋼筋混凝土路面不連續，不能作為一個整體進行受力，業主將此問題反饋給設計院，設計院取消了橫向縮縫及縱縫的設置，將試吊區由道路變更為雙層配筋的鋼筋混凝土板結構。

3.2.2 試吊區鋼筋混凝土板表層開裂。

第一，施工及開裂介紹。鋼筋混凝土路面變更為板結構，澆筑過程中采用整體連續踏步式澆筑方法，混凝土振搗器采用型號為ZDN60振搗器，混凝土面層整平采用鋁合金尺整平。

由于重型道路面層板厚為60cm，而普通道路面層厚度一般不超過30cm，雖然分區澆筑，但是一次性澆筑方量較大（不少于150方），時間較長（不少于8個小時），澆筑過程中鋼筋混凝土板中混凝土產生較多的水化熱，施工過程中澆筑完成部分需及時進行養護，澆筑完成時正直冬季低溫天氣，表層路面還需保溫覆蓋。路面施工完成后一段時間，發現鋼筋混凝土路面產生一些不規則裂縫。裂縫最寬處約為0.8mm，最窄處約為0.3mm。

第二，裂縫檢測及檢測結果。本工程委托有資質第三方檢測單位對試吊區混凝土裂縫寬度及深度進行檢測測量，并對試吊區面層澆筑情況及內部構造情況進行了檢測。

本次檢測采用的儀器設備如表1所示：

（1）裂縫寬度檢測。采用裂縫寬度檢測儀進行寬度檢測，現場隨機選擇典型裂縫，使手持式裂縫寬度檢測儀對裂縫寬度進行檢測，對每個監測點測讀3次，取平均值作為該測點的裂縫寬度；（2）裂縫深度的確定。跨縫平測時裂縫深度的確定分首波反相與無明顯反相，則以不同測距的測量值分別計算裂縫深度hci與裂縫深度平均值hck，將各測距小于mck或大于3mck，應剔除該組數據，然后取余下的hci的平均值，作為該裂縫的深度值（hc）；（3）地質雷達斷面掃描。采用LTD-2100探地雷達及900M天線分別對試吊區路面進行斷面掃描。探地雷達工作時，在雷達主機控制下，脈沖源產生周期性的毫微秒信號，并直接饋給發射天線，經由發射天線耦合到地下的信號在傳播路徑上遇到介質的非均勻體（面）時，產生發射信號。位于地面上的接收天線在接收到地下回波后，直接傳輸到接收機，信號在接收機經過整形和放大處理后，直接經電纜傳輸到雷達主機，經處理后傳輸到微機。在微機中依照幅度大小進行編碼，并以偽彩色電平圖/灰色點評圖或波形堆積圖的形式顯示出來，經后續處理，可以用來判斷地下目標的深度、大小和方位等特性參數。本次探地雷達斷面掃描主要用于檢測路面鋼筋布置情況及保護層厚度與混凝土澆筑完整性。

道路中鋼筋反射點明顯，鋼筋布置較均勻，混凝土質量較好，無明顯空洞現象。

設計院對此問題的回復是試吊區裂縫不影響試吊區使用安全，考慮到試吊區為臨時性的，可以不做處理。從美觀角度出發可鑿去裂縫較深的區域表層混凝土，用同標號的細石混凝土灌實，裂縫較細較淺的區域則用水泥砂漿嵌縫。

其他某核電重型道路混凝土路面即將投入使用前，路面也產生了一些裂縫，且裂縫寬度不等。由于沒有進一步擴展的趨向，采取了簡單處理措施。將裂縫處鑿1cm寬、1cm深的V型槽，清除槽內灰渣等，用1∶3的水泥砂漿配適量建筑用801膠水填補裂縫至路面標高，并進行收面處理。

本電站重型道路試吊區根據現場實際情況考慮，保護層厚度只有5cm，鑿除表面混凝土不宜太深，且考慮到設計院意見，采用將裂縫表面清理干凈，由于裂縫寬度不足以灌入水泥砂漿，所以灌入水泥粉進行填充。

3 裂縫產生的原因分析

3.1 設計方面

采用雙層雙向Φ16@150配筋方式仍不能保證路面混凝土開裂。為了進一步防止路面開裂，可以在混凝土保護層內增加一道防裂鋼筋網片。

3.2 施工方面

由于混凝土標號C35相對較高且澆筑體積大，因此養護工作相對一般道路有更高的要求。

建議：考慮到核島吊裝區對于核電站主體施工的重要性，核島吊裝區T型臺施工時需格外謹慎，為了滿足吊裝要求，建議對原圖紙進行變更，在鋼筋混凝土板頂板位置增設一道防開裂鋼筋網片，且在施工完成后重點加強養護，將裂縫產生的可能性降到最低。

4 結語

重型道路作為核電廠模塊化施工的運輸通道和施工平臺，對于核電站建設具有非同尋常的意義。其施工相對一般道路工程具有自身特有的施工難點，本文通過對重型道路施工及設計兩方面難點進行介紹，對其他有相似功能的道路有一定的借鑒意義。

參考文獻

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[3] 中國建筑科學研究院.混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB 50204-2002）[S].北京：中國建筑工業出版社，2002.

作者簡介：趙曙光（1984-），男，河北保定人，湖南桃花江核電有限公司工程師，碩士，研究方向：核電項目工程管理。

（責任編輯：王 波）