软路基病害应用土工布合成材料治理技术的先行者
发布时间:2011/5/6 17:45:43作者:阅读次数:次
凭着老中青三代科技工作者10多年的执著努力,已取得科研成果20余项,其中3项属国际先进、11项属国内首创或国内领先;在省内甚至国内同行中,形成了路面软地基处理、水泥混凝土路面铺筑两大技术优势。同时,这个地方公路养建单位,还在国内同行中率先获得了ISO9000国际质量体系标准认证——
科技创新,铜川公路局的金字招牌
春种秋收,自然而然。尽管和种庄稼相比,科技攻关的收获周期要慢出许多,但只要执著努力,同样会有回报。
2006年,在科技创新方面,是铜川公路管理局照例收获的一年。年初,历经3年完成的《水泥混凝土路面养护与维修技术研究》课题项目通过省级验收;年末,《地市级公路局人才资源结构及优化研究》项目,因为“提出了地市级公路局人才资源的合理结构及相应的优化措施,具有重要推广价值”,荣获省科学技术三等奖。与此同时,该局第二代科技领头人还被认定成了“省管专家”。
一年内培育出了三棵“金果树”,这当然应该归功于该局坚持年年播种、年年苦心耕耘的执著努力。
人多路少,养护经费紧缺一直是铜川公路局工作中的一大矛盾。为此,从10年前开始,该局就不得不分流人员,参与公路市场竞争。而不管是在公路养护,还是在公路建设工作中,他们都没有忘记寻求发挥科技进步“第一生产力”的作用。特别是进入
“十五”以来,在总结以往经验的基础上,他们进一步健全了科技创新的内部运作机制,确保每年都有一至两个课题立项,使所完成课题项目猛增到20余项,并分别获省部级、市级及厅局级等科技(进步)奖25项次。其中3项达国际先进、11项达国内首创或国内领先,并在软路基处理、水泥混凝土路面铺筑两大方面,形成了自己的“拿手绝活”,在全省乃至国内同行中都有自己的技术优势。
科技创新的回报最具恒久力、而且也最具有革命性。依靠自主创新,这个地处经济相对落后地区的公路养建单位,不但攻克了公路养建中的一个又一个难题,为国家、为社会创造了极大的科技效益,而且还为自己锤炼了一支技术劲旅。到目前,在全局100余名科技工作者中间,不但涌现出国务院特殊津贴享受者2名、省管专家2名,市级拔尖人才3名,更有一批中青年工程技术人员历经锤炼,已经成为该局后续发展的中坚力量。跨入新世纪以来,他们凭借科技优势,积极参与市场竞争,已累计完成外揽工程10多亿元。
为了处理软路基病害,在国内没有成熟办法可供借鉴的情况下,他们大胆走上自主创新之路。土工布合成材料治理技术的研究创立,开始使该局声名远播
在铜川境内最重要的路,就是连接陕西南北的黄金主干线210国道。现在,这段路因为已全部实现水泥路面化而独具特色,曾先后迎来过数不清的省内外的参观者。可是,在上个世纪的90年代以前,这段车流量昼夜达到5000余次的旧沥青路,却是210国道上有名的“搓板路”。特别是在宜君境内。司机说,“进了宜君县,车速减一半,不是钢板断,就是水箱烂;更有三处‘鬼招手’,夜里走来使人愁”。社会公众怨声极大。
作为养护单位,一直以来,该局并不是不想着手治理,而实在是因为束手无策。宜君境内泥页岩大量分布,是典型的软地基和滑坡性地质。特别是在北出“雄关天堑”金锁关10多公里的淌泥河一带,路基干燥时坚硬如铁,见水后却软若稀泥。
如何治理水文地质不良地段路基,当时国内实在是没有成熟的办法可供借鉴。
一个偶然的机会,该局老一代科技工作者李成才同志从一本外国杂志上读到了一则简讯,“美国林业局采用土工布治理软路基”。他灵机一动,“国内没有的,我们可以创造”。于是,由他牵头,由该局7名新老科技人员一同参加的“土工合成材料在公路工程中的应用”课题组很快成立。随后,课题组部分成员干脆就住到了宜君。
整整有4年时间,这支队伍从铜川上宜君的背包在不知不觉中越背越大。先是背着图书资料,后来又添了些图纸草案,再后来又添了一些药品。
他们利用土工合成材料的排水、反滤、隔离和加筋作用,突破国外AFS(即集料——土工织物——土基)系统理论,创立了“无机结合稳定土——土工织物——土基”系统和“石灰挤密桩——土工织物——石灰土”系统,摸索着在淌泥河地段实施了8处软弱地基及滑坡、下沉治理工程。后来又不断扩大研究成果,利用土工合成材料治理滑坡、油路裂缝、支档工程及排水工程等,实验治理油路裂缝24736平方米,利用土工织物渗水盲沟包敷层999延米,都取得了可喜的成功。
后来,210国道宜君上塬线、淌泥河四道桥和八里店路段分别实施了示范工程,并总结经验,克服不足和缺陷,最终形成了科学周密的课题成果。再后来,他们还完成了《粘性土加筋土挡墙设计和原型试验》、《土工格栅在陡边坡路基和路基不均匀沉降处治中的应用研究》等课题项目,将土工合成材料的应用延伸到了土工布系列材料的应用。科研成果上报之后,在国内同行中引起了不小的震动。
交通部一位领导同志在详细审看了他们的科研报告后,激动地说:“前几年有一位华裔瑞士商人向总理写信,说中国不使用土工合成材料怎样能修高等级公路。总理问过黄(镇东)部长,因为都是零散的研究材料而无法圆满交待。我们的基层单位能够搞出这样的研究成果,是我们原来没有想到的……”。
因此,李成才便成为全国审查土工合成材料技术规范和实验规程的17人专家组成员之一。
随着研究成果的不断增多,2002年以后,李成才个人先后获得了铜川市拔尖人才、全国优秀科技工作者、省级劳模、省管专家等荣誉,并光荣地成为该局第一位国务院特殊津贴享受者。现在,尽管这位“老黄牛”已经退休,但仍坚持奋战在铜川公路建设第一线。
此项科研成果也很快发挥出了巨大社会经济效益。1998年,陕西正为筹备“全运会”忙得不可开交。其中的一项重点工程是,要在杨凌渭河滩上修筑一条皮划艇赛场汽车专用公路。因为地基太软,好多施工企业都不敢接手。而该局的一帮年轻技术人员,却凭着自己的技术优势,按期保质保量地修筑出了一条“水上公路”。当时,凡是到过施工现场的省、部级领导同志无不大加赞赏,都喜欢说“那不是路,那时一条不沉的船”。
在这条专用路的北面,便是杨凌示范区城建投资最大的“景观大道”。这条大道也建成在1998年。因为地处河漫滩地,沙层埋深浅,地下水位高,施工难度大,该局施工队进驻工地之后,沉着应对,针对“水泥稳定砂、砾石基层施工质量控制”和“邰城南路水泥混凝土路面施工质量控制”两项技术难关,组建了QC攻关小组,现场展开研究。当年4月,时任陕西省长的程安东来到工地,看到工程下挖2米后,就不断有水涌出,且有流砂大量坍塌,还替他们捏了一把汗。结果,他们不但按期高质量完成了任务,还同时获得了两项科研成果。此成果当年均被省交通厅评为科技进步一等奖。
1999年,在西(安)潼(关)公路改建工程中,一家企业遇到了软地基难题。这段路地下水丰富,据说地下有传说中的“秦琼饮马池”。中标企业在泥水中摸爬滚打了两个月,使出浑身解数,仍然无计可施。眼看工期拖下一个月,业主急得眼里冒火,连夜找到铜川公路局,该局的几位技术人员很快进驻工地,采用最廉价的“彩条布”,仅一个礼拜就将路基平展展地铺了过去,而且还保留住了“秦琼饮马池”观赏景点,业主满意,社会公众更满意。
进入新世纪之后,省高管局在地方筑路企业中,破例独选该局进入高等级公路建设市场……
在实施境内210国道改造工程中,他们边研究,边施工,结合不同的地质结构,先后铺筑出了9种、也是目前国内品种最全的水泥路面,从而大大丰富了他们的“无形资产”
软路基处理技术的研究掌握,使他们得以尽快实施境内“搓板路”的改建工程。工程实施之前,他们请来省内专家进行研讨。鉴于210国道车流大、当时重轴车辆又在大幅度增加的实际,专家研究指出,最好采用水泥混凝土路面结构,以杜绝路面的剪切破坏——这样既可避免路面的大开挖,节约工程成本,又可利用铜川地方资源,减少建筑垃圾。
但问题是,原旧沥青路面的强度能否利用,如何利用,设计中应考虑的因素和参数的选取,以及施工技术质量如何控制等等问题又如何处理,当时国内也没有现成的技术可供借鉴。
面对新的困难,该局老中青科技工作者个个跃跃欲试。“旧沥青路面上水泥混凝土路面修筑技术研究”自主课题项目组就这样成立了。后来,由9名课题组成员合作撰写的技术报告就长达百页以上。后来报告送省科技部门申请奖励时,核稿的同志说,这几年很少看到这么实在的技术报告了,推广应用起来十分方便。而这个“方便”背后,无疑展示的是该局科技工作者的科学态度和严谨作风。
水泥混凝土路面铺筑中,最难掌握的平整度和抗滑问题。为此,该课题在研究成果中提出了混凝土路面作业指导书,首创了“三振一拖滚两抹一拉毛”的半幅施工、半幅通车的水泥混凝土路面施工工艺。这一工艺的实际应用,使该局水泥土路面平整度达到了90%以上。随着三轴式摊铺整平机的应用,课题组又用近半年时间,修订了水泥混凝土路面作业指导书,使平整度合格率由90%多提高到95%以上,个别路段平整度达到了100%。同时,把“拉毛”这一工艺改为刻纹,解决了水泥混凝土路面长期使用后抗滑性能降低的问题。课题组总结的一套作业方案,使单位用灰量329kg/m3的32.5号水泥,建成抗折强度5.7MPa以上的路面,这在国内属前列水平。
水泥路主要铺筑技术的研究掌握,进一步激发了他们科研热情。在省交通厅、省公路局的大力支持下,他们围绕境内国道的改造建设,大胆猜想,科学求证,严谨实施,结果把施工地变成了实验场。
为了节约用水,减少工程造价,该局还和西安公路研究所联合,为工地研究生产了薄膜养生剂,既提高了路面早期强度,又便于提前开放交通。这项研究成果,填补了公路建设材料中的一项空白。
为了研究水文地质不良等某些特殊条件下铺筑高性能路面的施工技术,接受省交通厅的委托,他们开始实施“连续配筋混凝土路面(简称CRCP)修筑技术研究”。CRCP在国外有60年的修筑实践,现已广泛应用于干线公路和机场道面。但在国内,当时除江苏盐城修筑的实验工程外,国内也尚无二例。课题组成立之后,首先将CRCP应用于210国道K137+915-K138+143段地质不良地区的水泥混凝土路面改建工程,结果显示出了其他路面无法比拟的优越性。这种修筑技术既不需要在施工时设置胀缩缝,也增加了路面板的整体强度和耐久性。成果上报之后,鉴定验收专家组认为,总体上处于国内领先水平,其中CRCP温度应力分析,配筋设计及锚固端墙设计等方面处于国际先进水平。2002年,该成果获省科学技术三等奖。
水泥混凝土路面具有承载力高、平整度及稳定性好、无车辙和使用寿命长、可大量使用当地材料等优点,但也有噪音高、抗滑性逐渐下降、眩光严重、舒适性差等不足。在社会公众对路面品质要求不断提高的新时代,这一缺陷必将成为水泥混凝土路面发展的一个致命因素。如何才能避其所短,用其所长?
2001年,省交通厅向该局下达了“露石水泥混凝土路面研究”课题项目。课题组在大量研究探索的基础上,首先在210国道彭镇路段进行了试铺。施工中,他们通过采用了自主开发的“露石剂”,摸索出了一套完整的露石混凝土路面施工工艺。随后提出了露石混凝土施工成熟度、路面反光性、及其其它有针对性的路用性能评价指标。省验收结论认为,该项目成果填补了国内空白,具有国际先进水平。2002年,获省科学技术三等奖。
并不是所有的水泥混凝土路面都需要铺筑成300mm厚,尤其是在沥青路面结构尚好、交通量低、载重较轻的路面上,更是如此。能不能探索一种超薄水泥土路面修筑技术,将路面厚度控制在50mm-100mm之间?2001年,省交通厅又向该局下达了“超薄水泥土路面(简称UTW)修筑技术研究”项目。该局课题组结合实际,在210国道宜君彭镇段修筑了300米的实验路,结果表明,各项性能指标良好。随后他们经过总结归纳,提出了UTW路面的设计理论、方法和施工技术要领。在省级成果验收会上,专家认为,该成果为中低交通量路段和农村公路的修筑、维护提供了一种有效的技术措施,填补了国内空白,处国际先进水平。2003年,获省科学技术奖3等奖。
与沥青路面相比,铺筑水泥混凝土路面,一次性投资要高出一些,可否拌制一定量的粉煤灰,在减少水泥使用量的同时,努力降低水泥混凝土路面的“刚性”缺点?2003年,该局又完成了“粉煤灰水泥混凝土路用性能研究”课题项目。结合2000年在210国道瓦窑头至耀州K73+300-K73+600段的实验铺筑,对粉煤灰水泥混凝土原材料要求、配合比设计方法、路用性能、水化机理、施工工艺及效益进行了系统研究,形成了一套完整的技术规范。并运用化学分析手段,研究了掺加不同外加剂后,粉煤灰水泥混合料的强度形成机理以及水化机理。2002年3月19日,专家鉴定验收认为,该成果居国际先进水平。
就这样,他们将推进科技进步和科技创新寓于改造工程的全过程,先后修筑出了或普通、或碾压、或钢纤维、或露石、或超薄、或粉煤灰、或连续配筋等9种混凝土路面。铜川也因此被国内公路专家称为水泥混凝土路面的“博物馆”。原交通部部长黄镇东在陕视察时,专程赶到铜川看了水泥路,夸奖一个地市级公路局,竟能修出高质量的水泥混凝土路面。
近几年,随着社会对水泥路优点的进一步认识,各地都在大修水泥路。据交通部最新统计,国内水泥路面和沥青路面的使用比率目前已达到了58:42。这样,如何加强水泥路面的养护与维修,又成了一个极其紧迫的课题。从2004年开始,该局展开了水泥混凝土路面使用状况现场调查,在对不同类型破损成因分析的基础上,提出了基于成因的水泥混凝土路面破损维修对策及其选择方法,并编制了“水泥混凝土路面养护维修指南”。
2006年1月15日,这一课题通过了省级鉴定验收,认为“总体上达到国内领先水平,具有推广应用价值”。
为了控制工程质量,
1995年,该局在国内同行中率先实施ISO9000国际质量体系标准的转化应用工作。为此,该局年轻的女科技工作者王海莉等课题组成员利用业余时间加班加点,废寝忘食、呕心沥血,2年中从没休过一个节假日,研究编写程序文件,仅稿纸就用了1米多厚,并通过多次的试运行,三易其稿,最后形成了3万字的程序文件。1997年9月,在接受中国质量协会验收的时候,验收组成员也被他们的对工作精益求精的劲头感动不已。
他们并不是想用国际质量体系标准来装饰自己门面。通过质量认证后,他们很快修改了水泥混凝土路面施工作业指导书。后来,在铜黄高速公路底基层试铺中,他们自动铲除了不合格段,业主和监理先后唏嘘不已,“别的施工单位铲除不合格品要五次三番地动员,铜川公路局却悄悄自觉行动,质量意识上的差距竟如此之大”。
在公路养护管理和建设工作中,该局都严格落实这一国际质量管理体系标准,不但每年都能顺利通过中质协的年鉴验收,而且不用说,更主要的是,还有力地保证了各项工作的质量水平,10多年来,该局曾连续7年被省公路局评为“优良化管理局”,连续3届获得了全省公路养护“好路杯”竞赛“银杯”奖。
坚持与生产实际相结合,坚持与科研院所密切合作,坚持落实政策措施,是该局推进科技进步与创新的三大助推器。借此,他们为自己培育锻造了一支后续发展的中坚力量
10多年来,该局开展的每一个课题项目都是立足生产实际,自主创新的结果。多年前,由该局老科技工作者、另一位国务院特殊津贴享受者王中生主持完成的《粘性土加筋土挡墙的设计和原型实验研究》课题成果,是他们在设法处理黄土挡墙的结果;从2004年开始,历时两年完成的《地市级公路局人才资源结构及优化研究》课题项目,也是他们立足公路改革发展实际,努力实现管理创新的结果。其它如《CXG-97型薄膜养生剂在水泥混凝土路面施工的推广应用》、《白水泥砼路面反光标线的应用研究》、《加筋土在延靖路工程中的应用》、《水泥混凝土路面施工技术的推广应用》、《冷沥青薄层路面应用研究》、《UEA混凝土膨胀剂在水泥混凝土路面修筑和养护工程中的推广应用》、《中国国省道干线路面管理系统(CPMS)及中国桥梁(CBMS)管理系统推广应用》、《UEA型混凝土膨胀剂在水泥砼路面修筑和养护工程中的应用》、《沥青混凝土低温性能及优化设计研究》等,莫不如此。
立足生产实际,努力实现自主创新,体现的是该局科技工作者不畏艰险、开拓进取的可贵精神;而与掌握着丰厚的科技信息资源的科研院所合作,却体现了该局实事求是、务实争先的工作状态。进入“十五”以来,他们在总结以往科技创新经验教训的基础上,开始与科研院所密切合作。或者与科研院所的专家教授合作研究,或者聘请专家教授的来局指导、咨询,几年来,已先后与东南大学、长安大学、西安公路研究所、重庆公路研究所、长沙交通学院、重庆交通学院等国内6家单位建立了友好关系。这样既丰富了课题范围,也大大缩短研究周期。过去,他们自主完成的《土工合成材料在公路工程中的应用》系列课题,从研究到获奖先后用了10年时间;而进入新世纪以来,他们先后完成的《特长隧道低噪音抗滑水泥混凝土路面研究》等13个课题项目,一般仅需2至4年时间,而且研究成果比较完善,成果水平较高。到目前,他们累计共完成科研项目20余项,其中获省部级科技进步3等奖8项,获中国公路学会科学技术奖3项,获省交通厅、省公路局和铜川市科技进步奖14项。另有16项QC成果分别获交通部、省交通厅、省公路局表彰奖励。
更值得肯定的是,通过与科研院所的积极合作,他们还得到了一笔更大的无形资产——那就是人力资源的开发。如果说“十五”以前,他们在组织课题研究小组的时候,往往侧重的是老科技带新队伍,自己研究,自己培养新人的话,那么,近多年来,他们却已经可以让一批中青年科技人才走上科研攻关的前沿阵地,在科研院所的专家教授帮助下,自己主持课题研究,一边研究,一边学习。这样,每完成一个课题项目,一个科研小分队便被锻造培养出来,视野更加开阔,知识更加完备,科技敏感度也进一步得到了提高。如今可以说,在该局,不论是第二代科技工作者的优秀代表、总工程师张继宁,还是新一代科技精英现任生产科长师延强、宜君公路段段长李涛、耀州公路段吴永德、铜川路桥公司第二工程处处长李进成等等,都是这样在科研一线跌打滚爬、培育锻造出来的。
开展科技攻关,说起来让人感到敬意,可做起来往往需要毅力和韧劲,需要实施者长期坐“冷板凳”,所以为科技工作者创造一个科学合理的工作环节就显得尤其重要。为此,10多年来,他们坚持做到主要领导高度重视,分管领导亲自抓。尤其进入“十五”以后,他们更加重视科技进步的推进工作,更加重视为科技工作者创造适合的工作土壤。他们坚持将科研工作与单位年度目标相挂钩,落实领导责任,定期召开专门会议,研究课题进度,策划新立研究项目,保证每年都有一至两项课题立项。他们制定奖惩措施,对按进度完成了课题研究、并获奖的课题项目予以重奖,奖金按获奖级别从1万元到3000元不等。他们每隔两年评选一次科技标兵,在身边树立典型,引导全局比学赶超。他们积极落实国家知识分子政策,在职称晋升、工资待遇、住房等方面均给予优先考虑。他们采取自筹和向省厅、省局和政府科技部门争取的办法,多方面解决科研经费不足的问题,仅“十五”期间,就直接用于科研投入达100余万元。
为了在公路养建生产中适时推广新技术、新成果,每年“冬训”期间,他们都要聘请专家、教授来局讲课,帮助技术人员了解最新的技术动态;都要召开全局技术人员座谈会,为大家提供总结交流技术工作的平台。这样,既有利于引导干部职工紧跟时代科技发展的潮流,也有利于鼓励大家根据工作实际,进行研究和创新。他们结合养建工作实际,不断给科技人员压担子。“十五”以来,他们先后在本市完成的省道305拓宽改造工程、境内地方干线公路耀柳路、耀淳路、宜白路等重点工程等,都是由该局中青年技术骨干负责完成的。到现在,活跃在该局公路养建一线的,都是四十多岁以下的中、青年技术人员。他们一个个争先恐后地脱颖而出,成为该局科技创新工作可持续发展的中坚力量。
通过这些政策措施,他们持续不断地收获着科技人员的工作锐气,使该局得以攻克了筑路建设中的一个又一个难题,也使该局能在省内外公路建设市场上以小胜大,捷报频传,把写有“铜川人”的旗帜,插上了我国一流公路建设的工地上,达到了每年完成外揽工程1个多亿的发展记录。
科技创新潜力无穷,科技创新魅力无穷。在未来的公路事业发展中,在努力做好“三个服务”的具体实践中,该局无疑会谱写出新的更加辉煌的篇章。
科技创新,铜川公路局的金字招牌
春种秋收,自然而然。尽管和种庄稼相比,科技攻关的收获周期要慢出许多,但只要执著努力,同样会有回报。
2006年,在科技创新方面,是铜川公路管理局照例收获的一年。年初,历经3年完成的《水泥混凝土路面养护与维修技术研究》课题项目通过省级验收;年末,《地市级公路局人才资源结构及优化研究》项目,因为“提出了地市级公路局人才资源的合理结构及相应的优化措施,具有重要推广价值”,荣获省科学技术三等奖。与此同时,该局第二代科技领头人还被认定成了“省管专家”。
一年内培育出了三棵“金果树”,这当然应该归功于该局坚持年年播种、年年苦心耕耘的执著努力。
人多路少,养护经费紧缺一直是铜川公路局工作中的一大矛盾。为此,从10年前开始,该局就不得不分流人员,参与公路市场竞争。而不管是在公路养护,还是在公路建设工作中,他们都没有忘记寻求发挥科技进步“第一生产力”的作用。特别是进入
“十五”以来,在总结以往经验的基础上,他们进一步健全了科技创新的内部运作机制,确保每年都有一至两个课题立项,使所完成课题项目猛增到20余项,并分别获省部级、市级及厅局级等科技(进步)奖25项次。其中3项达国际先进、11项达国内首创或国内领先,并在软路基处理、水泥混凝土路面铺筑两大方面,形成了自己的“拿手绝活”,在全省乃至国内同行中都有自己的技术优势。
科技创新的回报最具恒久力、而且也最具有革命性。依靠自主创新,这个地处经济相对落后地区的公路养建单位,不但攻克了公路养建中的一个又一个难题,为国家、为社会创造了极大的科技效益,而且还为自己锤炼了一支技术劲旅。到目前,在全局100余名科技工作者中间,不但涌现出国务院特殊津贴享受者2名、省管专家2名,市级拔尖人才3名,更有一批中青年工程技术人员历经锤炼,已经成为该局后续发展的中坚力量。跨入新世纪以来,他们凭借科技优势,积极参与市场竞争,已累计完成外揽工程10多亿元。
为了处理软路基病害,在国内没有成熟办法可供借鉴的情况下,他们大胆走上自主创新之路。土工布合成材料治理技术的研究创立,开始使该局声名远播
在铜川境内最重要的路,就是连接陕西南北的黄金主干线210国道。现在,这段路因为已全部实现水泥路面化而独具特色,曾先后迎来过数不清的省内外的参观者。可是,在上个世纪的90年代以前,这段车流量昼夜达到5000余次的旧沥青路,却是210国道上有名的“搓板路”。特别是在宜君境内。司机说,“进了宜君县,车速减一半,不是钢板断,就是水箱烂;更有三处‘鬼招手’,夜里走来使人愁”。社会公众怨声极大。
作为养护单位,一直以来,该局并不是不想着手治理,而实在是因为束手无策。宜君境内泥页岩大量分布,是典型的软地基和滑坡性地质。特别是在北出“雄关天堑”金锁关10多公里的淌泥河一带,路基干燥时坚硬如铁,见水后却软若稀泥。
如何治理水文地质不良地段路基,当时国内实在是没有成熟的办法可供借鉴。
一个偶然的机会,该局老一代科技工作者李成才同志从一本外国杂志上读到了一则简讯,“美国林业局采用土工布治理软路基”。他灵机一动,“国内没有的,我们可以创造”。于是,由他牵头,由该局7名新老科技人员一同参加的“土工合成材料在公路工程中的应用”课题组很快成立。随后,课题组部分成员干脆就住到了宜君。
整整有4年时间,这支队伍从铜川上宜君的背包在不知不觉中越背越大。先是背着图书资料,后来又添了些图纸草案,再后来又添了一些药品。
他们利用土工合成材料的排水、反滤、隔离和加筋作用,突破国外AFS(即集料——土工织物——土基)系统理论,创立了“无机结合稳定土——土工织物——土基”系统和“石灰挤密桩——土工织物——石灰土”系统,摸索着在淌泥河地段实施了8处软弱地基及滑坡、下沉治理工程。后来又不断扩大研究成果,利用土工合成材料治理滑坡、油路裂缝、支档工程及排水工程等,实验治理油路裂缝24736平方米,利用土工织物渗水盲沟包敷层999延米,都取得了可喜的成功。
后来,210国道宜君上塬线、淌泥河四道桥和八里店路段分别实施了示范工程,并总结经验,克服不足和缺陷,最终形成了科学周密的课题成果。再后来,他们还完成了《粘性土加筋土挡墙设计和原型试验》、《土工格栅在陡边坡路基和路基不均匀沉降处治中的应用研究》等课题项目,将土工合成材料的应用延伸到了土工布系列材料的应用。科研成果上报之后,在国内同行中引起了不小的震动。
交通部一位领导同志在详细审看了他们的科研报告后,激动地说:“前几年有一位华裔瑞士商人向总理写信,说中国不使用土工合成材料怎样能修高等级公路。总理问过黄(镇东)部长,因为都是零散的研究材料而无法圆满交待。我们的基层单位能够搞出这样的研究成果,是我们原来没有想到的……”。
因此,李成才便成为全国审查土工合成材料技术规范和实验规程的17人专家组成员之一。
随着研究成果的不断增多,2002年以后,李成才个人先后获得了铜川市拔尖人才、全国优秀科技工作者、省级劳模、省管专家等荣誉,并光荣地成为该局第一位国务院特殊津贴享受者。现在,尽管这位“老黄牛”已经退休,但仍坚持奋战在铜川公路建设第一线。
此项科研成果也很快发挥出了巨大社会经济效益。1998年,陕西正为筹备“全运会”忙得不可开交。其中的一项重点工程是,要在杨凌渭河滩上修筑一条皮划艇赛场汽车专用公路。因为地基太软,好多施工企业都不敢接手。而该局的一帮年轻技术人员,却凭着自己的技术优势,按期保质保量地修筑出了一条“水上公路”。当时,凡是到过施工现场的省、部级领导同志无不大加赞赏,都喜欢说“那不是路,那时一条不沉的船”。
在这条专用路的北面,便是杨凌示范区城建投资最大的“景观大道”。这条大道也建成在1998年。因为地处河漫滩地,沙层埋深浅,地下水位高,施工难度大,该局施工队进驻工地之后,沉着应对,针对“水泥稳定砂、砾石基层施工质量控制”和“邰城南路水泥混凝土路面施工质量控制”两项技术难关,组建了QC攻关小组,现场展开研究。当年4月,时任陕西省长的程安东来到工地,看到工程下挖2米后,就不断有水涌出,且有流砂大量坍塌,还替他们捏了一把汗。结果,他们不但按期高质量完成了任务,还同时获得了两项科研成果。此成果当年均被省交通厅评为科技进步一等奖。
1999年,在西(安)潼(关)公路改建工程中,一家企业遇到了软地基难题。这段路地下水丰富,据说地下有传说中的“秦琼饮马池”。中标企业在泥水中摸爬滚打了两个月,使出浑身解数,仍然无计可施。眼看工期拖下一个月,业主急得眼里冒火,连夜找到铜川公路局,该局的几位技术人员很快进驻工地,采用最廉价的“彩条布”,仅一个礼拜就将路基平展展地铺了过去,而且还保留住了“秦琼饮马池”观赏景点,业主满意,社会公众更满意。
进入新世纪之后,省高管局在地方筑路企业中,破例独选该局进入高等级公路建设市场……
在实施境内210国道改造工程中,他们边研究,边施工,结合不同的地质结构,先后铺筑出了9种、也是目前国内品种最全的水泥路面,从而大大丰富了他们的“无形资产”
软路基处理技术的研究掌握,使他们得以尽快实施境内“搓板路”的改建工程。工程实施之前,他们请来省内专家进行研讨。鉴于210国道车流大、当时重轴车辆又在大幅度增加的实际,专家研究指出,最好采用水泥混凝土路面结构,以杜绝路面的剪切破坏——这样既可避免路面的大开挖,节约工程成本,又可利用铜川地方资源,减少建筑垃圾。
但问题是,原旧沥青路面的强度能否利用,如何利用,设计中应考虑的因素和参数的选取,以及施工技术质量如何控制等等问题又如何处理,当时国内也没有现成的技术可供借鉴。
面对新的困难,该局老中青科技工作者个个跃跃欲试。“旧沥青路面上水泥混凝土路面修筑技术研究”自主课题项目组就这样成立了。后来,由9名课题组成员合作撰写的技术报告就长达百页以上。后来报告送省科技部门申请奖励时,核稿的同志说,这几年很少看到这么实在的技术报告了,推广应用起来十分方便。而这个“方便”背后,无疑展示的是该局科技工作者的科学态度和严谨作风。
水泥混凝土路面铺筑中,最难掌握的平整度和抗滑问题。为此,该课题在研究成果中提出了混凝土路面作业指导书,首创了“三振一拖滚两抹一拉毛”的半幅施工、半幅通车的水泥混凝土路面施工工艺。这一工艺的实际应用,使该局水泥土路面平整度达到了90%以上。随着三轴式摊铺整平机的应用,课题组又用近半年时间,修订了水泥混凝土路面作业指导书,使平整度合格率由90%多提高到95%以上,个别路段平整度达到了100%。同时,把“拉毛”这一工艺改为刻纹,解决了水泥混凝土路面长期使用后抗滑性能降低的问题。课题组总结的一套作业方案,使单位用灰量329kg/m3的32.5号水泥,建成抗折强度5.7MPa以上的路面,这在国内属前列水平。
水泥路主要铺筑技术的研究掌握,进一步激发了他们科研热情。在省交通厅、省公路局的大力支持下,他们围绕境内国道的改造建设,大胆猜想,科学求证,严谨实施,结果把施工地变成了实验场。
为了节约用水,减少工程造价,该局还和西安公路研究所联合,为工地研究生产了薄膜养生剂,既提高了路面早期强度,又便于提前开放交通。这项研究成果,填补了公路建设材料中的一项空白。
为了研究水文地质不良等某些特殊条件下铺筑高性能路面的施工技术,接受省交通厅的委托,他们开始实施“连续配筋混凝土路面(简称CRCP)修筑技术研究”。CRCP在国外有60年的修筑实践,现已广泛应用于干线公路和机场道面。但在国内,当时除江苏盐城修筑的实验工程外,国内也尚无二例。课题组成立之后,首先将CRCP应用于210国道K137+915-K138+143段地质不良地区的水泥混凝土路面改建工程,结果显示出了其他路面无法比拟的优越性。这种修筑技术既不需要在施工时设置胀缩缝,也增加了路面板的整体强度和耐久性。成果上报之后,鉴定验收专家组认为,总体上处于国内领先水平,其中CRCP温度应力分析,配筋设计及锚固端墙设计等方面处于国际先进水平。2002年,该成果获省科学技术三等奖。
水泥混凝土路面具有承载力高、平整度及稳定性好、无车辙和使用寿命长、可大量使用当地材料等优点,但也有噪音高、抗滑性逐渐下降、眩光严重、舒适性差等不足。在社会公众对路面品质要求不断提高的新时代,这一缺陷必将成为水泥混凝土路面发展的一个致命因素。如何才能避其所短,用其所长?
2001年,省交通厅向该局下达了“露石水泥混凝土路面研究”课题项目。课题组在大量研究探索的基础上,首先在210国道彭镇路段进行了试铺。施工中,他们通过采用了自主开发的“露石剂”,摸索出了一套完整的露石混凝土路面施工工艺。随后提出了露石混凝土施工成熟度、路面反光性、及其其它有针对性的路用性能评价指标。省验收结论认为,该项目成果填补了国内空白,具有国际先进水平。2002年,获省科学技术三等奖。
并不是所有的水泥混凝土路面都需要铺筑成300mm厚,尤其是在沥青路面结构尚好、交通量低、载重较轻的路面上,更是如此。能不能探索一种超薄水泥土路面修筑技术,将路面厚度控制在50mm-100mm之间?2001年,省交通厅又向该局下达了“超薄水泥土路面(简称UTW)修筑技术研究”项目。该局课题组结合实际,在210国道宜君彭镇段修筑了300米的实验路,结果表明,各项性能指标良好。随后他们经过总结归纳,提出了UTW路面的设计理论、方法和施工技术要领。在省级成果验收会上,专家认为,该成果为中低交通量路段和农村公路的修筑、维护提供了一种有效的技术措施,填补了国内空白,处国际先进水平。2003年,获省科学技术奖3等奖。
与沥青路面相比,铺筑水泥混凝土路面,一次性投资要高出一些,可否拌制一定量的粉煤灰,在减少水泥使用量的同时,努力降低水泥混凝土路面的“刚性”缺点?2003年,该局又完成了“粉煤灰水泥混凝土路用性能研究”课题项目。结合2000年在210国道瓦窑头至耀州K73+300-K73+600段的实验铺筑,对粉煤灰水泥混凝土原材料要求、配合比设计方法、路用性能、水化机理、施工工艺及效益进行了系统研究,形成了一套完整的技术规范。并运用化学分析手段,研究了掺加不同外加剂后,粉煤灰水泥混合料的强度形成机理以及水化机理。2002年3月19日,专家鉴定验收认为,该成果居国际先进水平。
就这样,他们将推进科技进步和科技创新寓于改造工程的全过程,先后修筑出了或普通、或碾压、或钢纤维、或露石、或超薄、或粉煤灰、或连续配筋等9种混凝土路面。铜川也因此被国内公路专家称为水泥混凝土路面的“博物馆”。原交通部部长黄镇东在陕视察时,专程赶到铜川看了水泥路,夸奖一个地市级公路局,竟能修出高质量的水泥混凝土路面。
近几年,随着社会对水泥路优点的进一步认识,各地都在大修水泥路。据交通部最新统计,国内水泥路面和沥青路面的使用比率目前已达到了58:42。这样,如何加强水泥路面的养护与维修,又成了一个极其紧迫的课题。从2004年开始,该局展开了水泥混凝土路面使用状况现场调查,在对不同类型破损成因分析的基础上,提出了基于成因的水泥混凝土路面破损维修对策及其选择方法,并编制了“水泥混凝土路面养护维修指南”。
2006年1月15日,这一课题通过了省级鉴定验收,认为“总体上达到国内领先水平,具有推广应用价值”。
为了控制工程质量,
1995年,该局在国内同行中率先实施ISO9000国际质量体系标准的转化应用工作。为此,该局年轻的女科技工作者王海莉等课题组成员利用业余时间加班加点,废寝忘食、呕心沥血,2年中从没休过一个节假日,研究编写程序文件,仅稿纸就用了1米多厚,并通过多次的试运行,三易其稿,最后形成了3万字的程序文件。1997年9月,在接受中国质量协会验收的时候,验收组成员也被他们的对工作精益求精的劲头感动不已。
他们并不是想用国际质量体系标准来装饰自己门面。通过质量认证后,他们很快修改了水泥混凝土路面施工作业指导书。后来,在铜黄高速公路底基层试铺中,他们自动铲除了不合格段,业主和监理先后唏嘘不已,“别的施工单位铲除不合格品要五次三番地动员,铜川公路局却悄悄自觉行动,质量意识上的差距竟如此之大”。
在公路养护管理和建设工作中,该局都严格落实这一国际质量管理体系标准,不但每年都能顺利通过中质协的年鉴验收,而且不用说,更主要的是,还有力地保证了各项工作的质量水平,10多年来,该局曾连续7年被省公路局评为“优良化管理局”,连续3届获得了全省公路养护“好路杯”竞赛“银杯”奖。
坚持与生产实际相结合,坚持与科研院所密切合作,坚持落实政策措施,是该局推进科技进步与创新的三大助推器。借此,他们为自己培育锻造了一支后续发展的中坚力量
10多年来,该局开展的每一个课题项目都是立足生产实际,自主创新的结果。多年前,由该局老科技工作者、另一位国务院特殊津贴享受者王中生主持完成的《粘性土加筋土挡墙的设计和原型实验研究》课题成果,是他们在设法处理黄土挡墙的结果;从2004年开始,历时两年完成的《地市级公路局人才资源结构及优化研究》课题项目,也是他们立足公路改革发展实际,努力实现管理创新的结果。其它如《CXG-97型薄膜养生剂在水泥混凝土路面施工的推广应用》、《白水泥砼路面反光标线的应用研究》、《加筋土在延靖路工程中的应用》、《水泥混凝土路面施工技术的推广应用》、《冷沥青薄层路面应用研究》、《UEA混凝土膨胀剂在水泥混凝土路面修筑和养护工程中的推广应用》、《中国国省道干线路面管理系统(CPMS)及中国桥梁(CBMS)管理系统推广应用》、《UEA型混凝土膨胀剂在水泥砼路面修筑和养护工程中的应用》、《沥青混凝土低温性能及优化设计研究》等,莫不如此。
立足生产实际,努力实现自主创新,体现的是该局科技工作者不畏艰险、开拓进取的可贵精神;而与掌握着丰厚的科技信息资源的科研院所合作,却体现了该局实事求是、务实争先的工作状态。进入“十五”以来,他们在总结以往科技创新经验教训的基础上,开始与科研院所密切合作。或者与科研院所的专家教授合作研究,或者聘请专家教授的来局指导、咨询,几年来,已先后与东南大学、长安大学、西安公路研究所、重庆公路研究所、长沙交通学院、重庆交通学院等国内6家单位建立了友好关系。这样既丰富了课题范围,也大大缩短研究周期。过去,他们自主完成的《土工合成材料在公路工程中的应用》系列课题,从研究到获奖先后用了10年时间;而进入新世纪以来,他们先后完成的《特长隧道低噪音抗滑水泥混凝土路面研究》等13个课题项目,一般仅需2至4年时间,而且研究成果比较完善,成果水平较高。到目前,他们累计共完成科研项目20余项,其中获省部级科技进步3等奖8项,获中国公路学会科学技术奖3项,获省交通厅、省公路局和铜川市科技进步奖14项。另有16项QC成果分别获交通部、省交通厅、省公路局表彰奖励。
更值得肯定的是,通过与科研院所的积极合作,他们还得到了一笔更大的无形资产——那就是人力资源的开发。如果说“十五”以前,他们在组织课题研究小组的时候,往往侧重的是老科技带新队伍,自己研究,自己培养新人的话,那么,近多年来,他们却已经可以让一批中青年科技人才走上科研攻关的前沿阵地,在科研院所的专家教授帮助下,自己主持课题研究,一边研究,一边学习。这样,每完成一个课题项目,一个科研小分队便被锻造培养出来,视野更加开阔,知识更加完备,科技敏感度也进一步得到了提高。如今可以说,在该局,不论是第二代科技工作者的优秀代表、总工程师张继宁,还是新一代科技精英现任生产科长师延强、宜君公路段段长李涛、耀州公路段吴永德、铜川路桥公司第二工程处处长李进成等等,都是这样在科研一线跌打滚爬、培育锻造出来的。
开展科技攻关,说起来让人感到敬意,可做起来往往需要毅力和韧劲,需要实施者长期坐“冷板凳”,所以为科技工作者创造一个科学合理的工作环节就显得尤其重要。为此,10多年来,他们坚持做到主要领导高度重视,分管领导亲自抓。尤其进入“十五”以后,他们更加重视科技进步的推进工作,更加重视为科技工作者创造适合的工作土壤。他们坚持将科研工作与单位年度目标相挂钩,落实领导责任,定期召开专门会议,研究课题进度,策划新立研究项目,保证每年都有一至两项课题立项。他们制定奖惩措施,对按进度完成了课题研究、并获奖的课题项目予以重奖,奖金按获奖级别从1万元到3000元不等。他们每隔两年评选一次科技标兵,在身边树立典型,引导全局比学赶超。他们积极落实国家知识分子政策,在职称晋升、工资待遇、住房等方面均给予优先考虑。他们采取自筹和向省厅、省局和政府科技部门争取的办法,多方面解决科研经费不足的问题,仅“十五”期间,就直接用于科研投入达100余万元。
为了在公路养建生产中适时推广新技术、新成果,每年“冬训”期间,他们都要聘请专家、教授来局讲课,帮助技术人员了解最新的技术动态;都要召开全局技术人员座谈会,为大家提供总结交流技术工作的平台。这样,既有利于引导干部职工紧跟时代科技发展的潮流,也有利于鼓励大家根据工作实际,进行研究和创新。他们结合养建工作实际,不断给科技人员压担子。“十五”以来,他们先后在本市完成的省道305拓宽改造工程、境内地方干线公路耀柳路、耀淳路、宜白路等重点工程等,都是由该局中青年技术骨干负责完成的。到现在,活跃在该局公路养建一线的,都是四十多岁以下的中、青年技术人员。他们一个个争先恐后地脱颖而出,成为该局科技创新工作可持续发展的中坚力量。
通过这些政策措施,他们持续不断地收获着科技人员的工作锐气,使该局得以攻克了筑路建设中的一个又一个难题,也使该局能在省内外公路建设市场上以小胜大,捷报频传,把写有“铜川人”的旗帜,插上了我国一流公路建设的工地上,达到了每年完成外揽工程1个多亿的发展记录。
科技创新潜力无穷,科技创新魅力无穷。在未来的公路事业发展中,在努力做好“三个服务”的具体实践中,该局无疑会谱写出新的更加辉煌的篇章。