伸缩缝施工技术在市政道路施工中的应用研究

席信

（贵州建工集团有限公司，贵州 贵阳 550001）

1 工程简介

都安高速公路T20项目区域位于贵州省惠水县，位于贵州省中南部，北邻贵阳，西及安顺，地表起伏较大，路线均属于黔南惠水县地区范围，起讫桩号K121+660—K133+810。全长12.15km，双向8车道，其中改扩建段施工长度9.01Km，在惠水互通接既有惠兴高速，此后路线与惠兴高速并线，利用原惠兴高速作为新建右幅，新建左幅4车道，改建为双向8车道，路线向西跨涟江，经蛮贡寨、崇明哨、九家湾在岩头寨设大龙枢纽与惠兴高速分离并与S309省道相接，止于惠水县大龙乡。

1.1 区域地质概况

1.1.1 地层岩性

项目区域主要出露地层岩性为灰岩，地层时代为古生界的泥盆系（D）、石炭系（C）和二叠系（P）；新生界的古近系（E）、第四系（Q）。

1.1.2 地质构造

区域地质构造：大龙坑断层（F2）位于大龙坑附近，惠水城西向斜以西，总体走向北北东，长度约为16km。断面近似东倾，倾角75°，断层东西两侧出露为二迭、石炭系地层，该断层为一正断层，与路线大角度相交于K131+080。断裂均为非全新世活动断裂，主要造成岩体破碎；翁现断层（F3）位于小龙坑附近，大龙坑断层以西，总体走向近东西，长度约为9km。断面近似南倾，倾角60°，断层东西两侧出露为石炭系地层，该断层为一正断层，与路线小角度相交于K139+800。F3翁现断层断裂破碎带发育，降低了岩体的整体性和强度，易形成崩塌、坍塌或地基失稳等地质灾害，建议该段线路采取必要的加固措施；水波龙断层（F5）位于长顺城西，翁现断层以西部起点以西，总体走向近南北，长度约为8km。断面近似南倾，倾角65°，断层东西两侧出露为石炭系地层，该断层为一正断层，在金银洞附近与翁现断层（F3）相交。与路线小角度相交于K131+200。断裂均为非全新世活动断裂，主要造成岩体破碎。

1.2 水文地质条件

地下水补给和排泄区是以连江和冷水河为主的地表水系统，是该区域的主要地下水排泄水位。根据含水层岩性、地下水条件和水动力性质，本区地下水可分为3类：第四系松散岩石孔隙水、岩石裂隙水和岩溶水。

1.2.1 第四系松散层孔隙潜水

主要赋存在山坡、山凹、溶丘谷地和河道及阶地中的第四系松散堆积层中，常年以山坡上部基岩地层中的岩溶水、裂隙水、沟谷溪水、河水、大气降水补给为主，大部分水体沿坡体向低处流动，排泄于沟谷、河流中，少部分水体下渗到基岩裂隙中，转化为基岩裂隙水，水量总体较小且受降水影响较大。该类地下水易接受河流、小溪与基岩裂隙水补给的地段，在第四系松散堆积物厚度较大的地段水量较大，对开挖工程（路堑、边坡、隧道）有一定影响。

1.2.2 基岩裂隙水

主要赋存在基岩地层中，以大气降水、岩溶水补给为主，其次为第四系松散岩类孔隙水的渗入补给，具有分布不均、水量变化较大的特点。基岩节理裂隙和风化裂隙是该类地下水的主要赋存场所和运动通道，其流向受节理裂隙的连通性和基岩风化裂隙层面的分布所控制，一般地表上的分水岭也是该类地下水的分水岭，该类地下水主要以泉水的形式排泄于地表，部分补给岩溶水，水量较大且受降水影响明显，该类地下水在线路走廊带内分布广泛，对开挖工程（路堑、边坡、隧道）有一定影响。

1.2.3 碳酸盐岩岩溶水

主要赋存在路线走廊带内的石炭系、二叠系白云岩、灰岩地层中，以大气降水、基岩裂隙水、地表水的补给为主，其次为第四系松散岩类孔隙水的渗入补给，发育程度总体上受褶皱、断裂和岩层层面控制，具一定方向性，分布位置具有规律性差、富水性强、水量变化大的特点。溶洞、溶孔是其主要的赋存空间，节理、裂隙、溶洞是其主要的运动通道，其流向受非可溶岩分布、节理裂隙和岩溶的发育密度及连通性所控制，一般在可溶岩与非可溶岩接触地段的岩溶中较为发育且水量较大。该类地下水的发育程度主要以地表岩溶洼地、落水洞等形式来体现，主要以暗河的形式排泄于地表，部分水体与基岩裂隙水相互转化，其水量总体上较大且受降水影响明显。水位随季节变化较明显，一般4—6月水量丰富，8月至次年3月水量显著减少，甚至干涸，局部有承压性质。

1.3 地震

据国家地震局2015年发布的1/400万《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015），项目区地震动反应特征周期为0.35s，地震动峰值加速度值为0.05g，相应地震烈度为Ⅵ。

1.4 气象

惠水县和长顺县属于湿润地区的亚热带季风气候，以山地气候为特征。冬季干燥，夏季潮湿，四季分明。

2 伸缩缝技术在城市道路施工中的重要性

在市政公路工程施工期间，沉降裂缝也是其中较为关键的技术形式。其中，对道路的稳定性和伸缩裂缝的设置，都有着非常密切的关联。不过，在实际施工阶段由于各种因素的影响，雷需要对沉降裂缝的应用方式作出合理的调节、变换，以免影响项目施工的效率。在使用沉降裂缝期间，往往会由于实际施工环境的复杂性而造成各种问题的发生，如跳车现象、伸缩裂缝沉降、上台阶高低差不同的问题。如果对上述问题没有及时解决，将会对道路形成恶劣的影响。而如果在市政路面施工阶段，使用零点五边施工的方法，并不能对周围车辆通行加以有效管理，但是对同行的车辆却会引起施工的风险因素的影响。面对这样的现状，需要根据工程建设的实际。利用伸缩缝技术提出科学合理的施工方法，以便于提高施工期间的安全[1]。

3 伸缩缝技术对施工流程中存在的影响因素

3.1 原材料的性能

伸缩缝技术的运用首先要保证建筑物构件的稳定性，所以建筑物原材料的性能参数也成为判断其能否满足建筑条件的关键标准。其次为了提高建筑构件的稳定性，还需要合理调整水泥的配比，在使用伸缩缝技术的时候，还必须将水泥结构与金属结构物在混凝土的作用下，实现了有效连接。由此可见，根据原材料的特性不同，其所适合使用的伸缩缝技术也就不同。

3.2 外界环境因素

外部环境因素对沉降裂缝的影响是不能忽略的：如外部条件温度很大，沉降裂缝极易出现受热膨胀和受冷压缩的现象，这会影响沉降裂缝结构的稳定性；如果室外条件多是阴雨气候，相对湿度较高，伸缩缝容易产生渗漏现象，严重的还会造成建筑构件内的某些金属遭到侵蚀，进而减少道路的使用期限和影响使用安全。所以需要针对现场条件选用正确的伸缩缝技术。

4 伸缩缝施工技术的基本类别

4.1 钢板式伸缩缝

一般道路形式建设流程中的钢板式沉降裂缝主要包括两种，一类是经过简化的工艺设计且建设费用相对低廉的钢板式沉降裂缝，以及一般应用在建设人行道中的U型材料预设裂缝；另一类型为压力抗性相对较强且负荷承载力大的钢板型沉降裂缝，一般用作道路施工中的板块连接环节。虽然钢板型沉降裂缝稳定性很强，但延展性相对较差，很难适应道路的长时间使用要求。所以，为保证路面使用寿命和安全，地表波动性相对较强的道路不适宜使用该种形式的沉降裂缝。

4.2 板式橡胶伸缩缝

相比于其他沉降裂缝技术，板式橡胶沉降裂缝技术的应用率相对较高，这主要得益于板式橡胶沉降裂缝技术具有以下优点：橡胶材料不但具备极强的压缩性能和延展性，还具有优异的抗震性能和工程防水性能，在用于沉降的裂缝技术中也能表现这种特性，即便在地表波动性变化很大的路面上也能保持一定的稳定性，并具备了优异的缓冲振动功能；板式橡胶伸缩缝的施工方法和工艺均比较简便，实用性较强，可有效应于大中型桥梁的施工。

4.3 填塞式伸缩缝

填塞型伸缩缝工艺的主要原料通常是油毛和沥青材料这种相对易于获得的材料，但是它最大的优点就是成本造价相对较低，而且可以在激烈的市场竞争中突出自己优点。受这些建筑材料本身特性的影响，建筑工程的质量无法获得有效的保证，而且道路用年限也会比较短。当油毛和沥青材料用作填塞型伸缩缝技术的主要施工原料时，不具有压缩性能和延展性，但如果外界气温上升就会产生膨胀并脱离裂缝。另外这种原材料的防水特性不好，在阴雨天气极易产生渗漏现象，进而使路面中的钢筋混凝土构件遭受损伤，减少路面使用期限[2]。

4.4 无缝式伸缩缝

无缝式伸缩缝，从字面意思理解就是不产生裂缝。无缝式伸缩缝技术是指通过使用黏性较强的材料，与路面施工物料紧密连接在一起，并使用黏性材料附带的拉伸特性，来实现伸缩缝的功能。由于外部条件对无缝式伸缩缝技术的影响相对较少，使得它在一般道路路面施工中的应用率也相对较高。

5 伸缩缝技术在城市道路施工中的实现流程

5.1 施工准备

首先，施工人员需要熟悉施工图纸的具体内容及其设计形式，弄清楚其对施工材料的规定，并了解具体的施工过程。此外，由于对于伸缩缝的边缘施工环节还存在着很大的困难，因此施工需要适时对其进行检测。同时需要对施工材料、施工机械设备等做好准备。以加强施工推进中的秩序性。

5.2 施工技术要求

5.2.1 伸缩缝切割技术

在中国当前的经济社会中，政府部门已经加强了对市政路面施工问题的关注，并提出了环境建设的倡议。所以，在正式运用沉降裂缝技术开展路面施工的过程中，必须要把合理地利用环境污染治理技术，运用到工程施工当中。比如：在沉降裂纹施工阶段，施工人员就必须对其进行了合理的加固处理，以避免在切割阶段产生了巨大的粉尘。以此达到对周围大气质量的有效防护。具体来说，施工者还可在切区域内，设有一种特别具备重力的特殊钢管，如彩带布等。而利用这些技术实现对沉降裂缝的有效切割，就能够全面贯彻并落实政府部门的意见、规定，从而大大提高了工地的环境效益。

5.2.2 伸缩缝开槽技术

通常情况下，伸缩缝的开槽深度一般应在12m以上。在具体的市政道路工程建设中，需要综合结合多方面的原因，对开植的深度作出全面剖析。在大部分施工中，会把开始的沟通深度设定为十五米左右。在确定开始沟通深度合理的情况下，施工者还需要在真正开槽以前，还需要开始对其产生的杂质加以深度管理。通过这些施工管理方法，不但可以提高沟槽中的干净程度，还能够促进建筑施工顺利进行。做好了开槽工作环节之后，就要对锚固筋实行预埋管理了。在开始埋人的施工环节中，很极易造成部件损伤。所以对建筑施工过程应该加大注意。一旦发生了问题就要及时处理[3]。

5.2.3 校验钢体的平整

在城市道路建筑的施工中，刚体运动也是其非常关键的组成部分之一。具体来说，路面的下沉裂缝中通常使用了钢板式沉降裂缝，但其中的钢体则需要通过一定的运送方法，才可以到达工程施工的现场。但在运输途中，很容易由于厂家原因或是外部原因，而造成钢体的平整度遭到了很大影响，即发生不规范、扭曲等的现象。因此关于这一问题，施工人员就必须在工艺布置的过程中。首先认识到了钢体的平整度，而一旦出现钢体质量确实出现了变化，就应该使用正确的方法加以校验、处理，使之达到了伸缩缝工艺的基本条件，从而符合工艺的条件和规范。

5.2.4 伸缩缝焊接技术

焊缝检查是延伸缝施工中最关键的环节，影响到了整个构件的牢固性能。所以施工人员应该把有关标准贯彻到这里。首先，施工必须严格按照规范。对之前的所有施工情况进行了检验。同时，还必须考虑延伸缝施工现场的工作环境、气温。然后综合考量，适当调整，以确保施工温度控制在科学合理范畴内。此外，在使用延伸缝施工时，还必须对设备的装配质量加以科学合理限制：当环境温度在15℃或20℃左右时，才可以及时完成设备的装配工作。其中，对具体的设备装配位置也需要进行科学合理测算，把温度偏差限制在科学合理的范畴内。最后，必须根据施工图纸的规定，对施工中恰当的焊接技术、设备等进行适当管理。

6 结语

总体而言，伸缩缝技术仍是改善市政道路施工品质的主要前提。所以，由于沉淀断裂技术手段的建筑施工技术质量能直接危害我国市政高速公路建设的建筑品位。所以在沉淀断裂技术手段建筑施工之前，要制定科学合理的建筑施工方式和建筑施工流程，在整个建筑施工流程，就需要对各个环节都进行严谨的管理工作，以提高沉淀断裂技术手段的建筑施工品位，从而提高了我国市政高速公路建设工程的服务质量，保障人们出行安全。