刍议公路交通工程建设的伸缩缝施工及其管理

亓娜娜

山东惠民腾达交通工程有限责任公司 山东 滨州 251700

引言

公路交通工程建设是改善国家和人民生活水平的重要手段，建设优质的道路建设对于树立和维护我国的良好社会形象起到了积极作用。在公路交通工程建设中，伸缩缝施工技术是桥梁结构工程中的一个关键技术。公路建设是我国国民经济的基础性、先导性、战略性工程，它对促进我国经济的健康发展，促进了社会的和谐稳定。一方面，由于城市化和汽车数量的迅速增长，城市交通流量急剧增加，导致了交通运输中出现的各类交通问题，如交通负荷增大、交通拥堵、交通事故等。同时，这些运输问题也极大影响了工程建设的正常运行和发展。然而，由于道路桥梁长期受到车辆的荷载作用，容易产生变形、裂缝等问题，严重影响工程的使用寿命，影响工程自身的经济性、便捷性与实效性，所以我国现代交通运输系统的建立已迫在眉睫。沉降裂缝装置是一个设置在桥身内的装置，它具备路面封闭、不漏水、保持与路面齐平、行人舒适、不跳车等特点与作用，可以充分利用现有的货运汽车，降低其承载能力，是今后公路我国化工程的重点开发领域。

1 公路施工中的伸缩缝理论

1.1 公路桥梁工程中的伸缩缝基本概念

在公路桥梁工程中，有一种可伸缩缝的布置形式，是一个很重要的设计构件，用以满足桥梁的设计。例如，在发生热胀冷缩问题后，就会导致结构的温度变化，因此特别设置了一个伸缩缝的缺口，其设计方法主要是在两条桥端间安装桥端与桥墩的铰接沉降缝隙，以适应大桥纵梁在各个方位上的纵向与横向上的拉伸应力，以便保证汽车在大桥上行驶，不致产生任何跳车、噪声等不良现象。另外，沉降缝隙还可以有效防止降雨淤积，且施工与安装设计较为简易，动作简便，要确保安装过程中护栏与路面摊铺直接断开，确保沉降缝隙的安装完整。

1.2 公路桥梁工程中的伸缩缝类型及其作用

在路面桥梁工程中，最常见的沉降裂缝形式主要有填塞式、钢管式、土工型和板式橡胶等，不同的沉降裂缝类型有着不同的施工工艺和对桥梁要求。在钢板型沉降裂缝中，U型伸缩缝是最常见的，其主体构造材质为镀锌铁。钢板型沉降裂缝结构具备极高的承压刚度，在连接板类沉降裂纹时具有良好的机械性能，特别是在较大的负载下，其抗冲击性能比较差，使用寿命也并不长。而填充类的沉降裂纹，则是采用了油毡和沥青材质，这种基础材料的显著特点是价格低廉，从而降低了伸缩缝的建造费用。但这种便宜的材料也有自己的特点，那就是整个过程很简单，里面的填料也很丰富，但填塞型的伸缩缝和钢板型的伸缩缝一样，寿命也很短。在施工中，由于膨胀作用引起的填充物的挤压作用十分显著，但在冷缩后，被压出的物料不能恢复，所以现在的填料已逐步从市场上消失。板状橡胶伸缩缝由于橡胶材质较为普遍，其伸缩性能也很好，因此在某些建筑条件下，板状橡胶伸缩缝具有很好的吸声和吸振作用。此外，由于其施工工艺简单、施工效率高，基本上可以满足一般道路桥梁的要求，因此被很多公路桥梁项目采用。总之，对于公路桥梁，采用什么样的伸缩缝，还需要结合具体的工程条件和具体的参数进行分析和确定，以达到施工技术的针对性[1]。

1.3 影响公路伸缩缝施工的关键因素

公路伸缩缝的施工受多种因素的制约，主要包括温度、混凝土、纵向坡度、荷载等。首先是温度。正如前面提到的，在设计和建造过程中，最大的影响是因为天气的变化，由于公路大桥是在室外进行的，因此受到了外界的气温和环境的影响，整个桥梁的伸缩变形是由温度引起的。由于温度的变化对伸缩缝的影响是很大的，所以在桥梁施工中应充分考虑到外部的温度变化。例如，在桥梁伸缩缝的设计与施工中，应明确有关的参数，并对其进行工艺条件的优化。其次是混凝土。施工人员要对混凝土的热胀冷缩有一定的认识。由于在气温的作用下，公路桥梁的混凝土会发生明显的热胀冷缩，这是其固有的基础性质。所以，在公路交通工程建设中，往往需要对水泥比例、骨材、年龄范围等因素进行综合分析，使之获得科学合理的比例，从而对其总强度加以测算。所以，在一些大部分使用水泥的路面上，不论是预应力桥梁或是钢筋砼结构，都需要充分考虑到其的热胀冷缩特点。三是侧向倾斜，有些公路大桥的整个架构设计上都具有较大的倾斜度，而这些斜率就会导致梁体的伸缩变化，例如会产生纵向偏移，进而损坏了大桥的伸缩机构。最后是高负荷。当荷载指数超过标准时，会导致整体结构的倾斜。也就是说，在高负荷的作用下，桥梁的结构会发生垂直位移，这种垂直位移将对桥面的布置空间的改变有很大的影响。尤其是在一些大跨径桥梁的设计和施工中，当梁体出现弯曲变形时，伸缩缝装置的角度会有较大的改变，严重时可造成横向和纵向的剧烈位移，从而影响到整个桥梁的安全质量[2]。

2 公路桥梁施工中伸缩缝的重要性

在公路交通工程建设中，在各个环节全部完工并顺利投产后，必须采取有效的措施，克服各种外部环境的不利影响，保证工程的正常进行，保证道路桥梁的施工安全。伸缩缝装置是一种按桥梁跨径、区域温度范围、材料性能等进行设计、计算而设置的一种设备，它能够将桥梁的荷载通过支承构件转移至主承重构件。在公路交通工程建设后期使用中，伸缩缝的质量与其性能密切相关，关系到车辆的安全运行和使用寿命。伸缩缝在高速公路桥梁工程中起着举足轻重的作用，其施工质量的优劣将直接关系到高速公路桥面的使用寿命和使用舒适性，因而必须逐渐引起人们的关注。

3 公路交通工程建设中伸缩缝施工设计面临的问题

3.1 对技术执行时的规范要求严格性有待提升

在公路交通工程建设中，由于部分施工单位过分强调工程经济性，对建筑工期和施工质量的关注程度不足，为压缩工期、节省建筑成本从而减少建设周期，或者施工时未遵守国家的有关法律法规，提早进行沉降裂缝施工环节，造成对沉降裂缝施工技术标准执行不严格，其主要原因为沉降裂缝的架设位置和高速公路桥面不一致，钢筋固定力度不够，造成整个沉降裂缝浇筑过程工程质量不合格。从短时间来看，这一问题对整个工程不是一个直接的影响，随着使用期限的延长，沉降裂缝的功效已无法充分发挥起来，不但会给桥梁的使用安全性造成极大的危害，甚至还将大大缩短它的使用寿命。

3.2 对温度变化考虑不周

在公路交通工程建设中，由于受到了气候的变化，对沉降裂缝的施工受到了较大的效果，它的金属构件和钢筋结构都会产生了热胀冷缩的物理变化，在气温变化比较大时，它的热胀冷缩现象也会显得比较严重，这样就对施工的效率产生了较大的影响。目前，有些单位在公路交通工程建设中，对沉降裂缝的施工正在进行，而且对温度的变化也比较小。因为气温的变动是不可控的，一旦在施工时骤然出现温度，将导致钢筋出现很大的热胀冷缩，进而给施工的效率和安全性造成不良的影响。当进行伸缩缝施工时，必须充分考虑气候和温度变化，并采取相应的预防措施，以保证各种结构的功能，保证桥梁的稳定，提高结构的使用寿命[3]。

3.3 伸缩装置进水问题

伸缩缝设备的渗水问题是目前伸缩缝工程技术应用中的一个主要障碍。在实际工程中，伸缩缝设备的质量受到各种外部因素的影响，而漏水就是其中的一个重要原因，如果漏水，伸缩缝的施工质量就会受到很大的影响。而且，如果在实际运用过程中，由于荷载不均匀、局部动荷载太大，伸缩缝的受力也会很大，从而影响到整体的使用安全。

4 公路交通工程建设中提高伸缩缝施工效率的方法措施

4.1 充分准备工作及施工人员的管理

在开展沉降裂缝施工操作之前，首先应该进行施工前期的预备工作，它是决定质量的关键因素，前期的预备工作主要包括检查施工原料、施工器具、伸缩设备等，必须对沉降裂缝施工的原料进行严格的检验，以确保材料的质量，并必须注意检测伸缩装备是否可以正确运用，在施工阶段，相应的作业技术人员还必须按照图纸的规定，尽可能计算好预留的空间的大小，而伸缩装备的埋设工作也必须根据相应的技术要求实施，以提高施工的可靠性和连通度，并加强重视对现场沉降裂缝施工过程的管理和监督。

4.2 保证伸缩缝混凝土浇筑的质量

伸缩缝混凝土浇筑是伸缩缝施工工艺中较为关键的一个环节，其主要目的是使各模板间的连接更加牢固、紧凑。在恶劣的气候条件下，混凝土非常脆弱。因此，在混凝土中添加适当的抗裂剂和抗冻剂，可以有效地保护混凝土的力学性能。另外，在保证混凝土的合理配比的前提下，还要安排专人对其进行实时监控，以保证混凝土的质量，同时可以采用振动棒进行碾压，以防止在浇筑过程中产生气泡。另外，由于混凝土的强度难以控制，所以必须采用有效的维护措施，及时清除裂缝中的垃圾，以保证其平整[4]。

4.3 提升开槽及切缝施工技术

在摊铺中，有关技术人员应考虑摊铺容量、形状、配量等内容，并严格按照图纸规定的开槽方式和切缝进行。剪缝工艺可以对两侧进行检测，进而促进沉降裂缝的施工，而进行检测将直接影响到沉降裂缝的品质，或者是整个工程的品质，假如桥面进行检测无法达到沉降裂缝的质量，也无法提高其品质，需要进行再处理，不但浪费，并且也是浪费很大的资金与物力。所以，在进行剪缝工艺前，必须使用剪割机，必须采取桥头一桥尾的方式实施摊铺，在断点上应用胶布或塑料薄膜遮盖，降低了外界对混凝土结构的破坏，并且要定期清理在切缝内所形成的污物。

4.4 使用新型伸缩缝

在传统的技术工艺中，必须在桥墩与桥墩的交界处横向开一道构造缝，以避免因气温变化对桥梁结构产生裂缝。但由于结构裂缝的存在，在施工过程中会受到车辆的多次撞击，从而导致伸缩缝的损坏。同时，如果伸缩缝的施工质量不够好，或者伸缩缝与桥面之间的高差比较大，也会导致伸缩缝的失效，从而很难达到预期的抗裂效果。因此，建筑单位应该采取新的伸缩缝来解决问题。例如，采用一种新型的TST无缝伸缩缝，取代了传统的伸缩缝，这种伸缩缝采用高黏性弹性材料，在高温下融化，再注入碎石进行冷却，使其维持为沥青混凝土，从而形成整体结构。在施工过程中，它会不断地吸收各种变形和振动，以承担汽车荷载。同时，TST高黏弹性塑料在低温、高温下不容易发生脆化、流动等问题，其使用寿命比普通改性沥青高一倍，在经济上有明显的优越性。

4.5 焊接质量控制

受到温度、气体相对湿度等各种因素的作用，使其在施工阶段中容易出现变化。因此，要做好对预留洞等沉降缝隙的焊接工艺管理，使之与预留洞中的整体张力相匹配。为实现这个要求，在实现舒卷接头焊接以前，必须检查其进行检查和顺直性，并控制其顺直性、进行检查，接着工作人员要现场做好实时室温计算，并根据实际的环境温度为主要依据，对沉降缝隙位置与预留孔间的缝隙加以控制。另外，必须完善沉降裂缝连接技术，如采用分段连接处理技术，采用高性能电焊条，以提高沉降裂纹焊接品质。

5 结束语

随着交通事业的快速发展，公路在交通中处于着重要的战略地位，其伸缩缝也是保障公路桥梁工程品质的重要因素，它的施工质量将直接关系到桥的使用安全与寿命，同时也在日常维护中有着举足轻重的意义。所以，在路面桥梁工程沉降裂缝的施工中，应该保证各工艺均达到相关技术标准，各工艺均要进行专业的质量检验，以避免无谓的错误，以便保证桥梁的安全性。