伸縮縫施工技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用研究

席信

（貴州建工集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001）

1 工程簡(jiǎn)介

都安高速公路T20項(xiàng)目區(qū)域位于貴州省惠水縣，位于貴州省中南部，北鄰貴陽(yáng)，西及安順，地表起伏較大，路線均屬于黔南惠水縣地區(qū)范圍，起訖樁號(hào)K121+660—K133+810。全長(zhǎng)12.15km，雙向8車道，其中改擴(kuò)建段施工長(zhǎng)度9.01Km，在惠水互通接既有惠興高速，此后路線與惠興高速并線，利用原惠興高速作為新建右幅，新建左幅4車道，改建為雙向8車道，路線向西跨漣江，經(jīng)蠻貢寨、崇明哨、九家灣在巖頭寨設(shè)大龍樞紐與惠興高速分離并與S309省道相接，止于惠水縣大龍鄉(xiāng)。

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1.1 地層巖性

項(xiàng)目區(qū)域主要出露地層巖性為灰?guī)r，地層時(shí)代為古生界的泥盆系（D）、石炭系（C）和二疊系（P）；新生界的古近系（E）、第四系（Q）。

1.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造：大龍坑斷層（F2）位于大龍坑附近，惠水城西向斜以西，總體走向北北東，長(zhǎng)度約為16km。斷面近似東傾，傾角75°，斷層?xùn)|西兩側(cè)出露為二迭、石炭系地層，該斷層為一正斷層，與路線大角度相交于K131+080。斷裂均為非全新世活動(dòng)斷裂，主要造成巖體破碎；翁現(xiàn)斷層（F3）位于小龍坑附近，大龍坑斷層以西，總體走向近東西，長(zhǎng)度約為9km。斷面近似南傾，傾角60°，斷層?xùn)|西兩側(cè)出露為石炭系地層，該斷層為一正斷層，與路線小角度相交于K139+800。F3翁現(xiàn)斷層斷裂破碎帶發(fā)育，降低了巖體的整體性和強(qiáng)度，易形成崩塌、坍塌或地基失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害，建議該段線路采取必要的加固措施；水波龍斷層（F5）位于長(zhǎng)順城西，翁現(xiàn)斷層以西部起點(diǎn)以西，總體走向近南北，長(zhǎng)度約為8km。斷面近似南傾，傾角65°，斷層?xùn)|西兩側(cè)出露為石炭系地層，該斷層為一正斷層，在金銀洞附近與翁現(xiàn)斷層（F3）相交。與路線小角度相交于K131+200。斷裂均為非全新世活動(dòng)斷裂，主要造成巖體破碎。

1.2 水文地質(zhì)條件

地下水補(bǔ)給和排泄區(qū)是以連江和冷水河為主的地表水系統(tǒng)，是該區(qū)域的主要地下水排泄水位。根據(jù)含水層巖性、地下水條件和水動(dòng)力性質(zhì)，本區(qū)地下水可分為3類：第四系松散巖石孔隙水、巖石裂隙水和巖溶水。

1.2.1 第四系松散層孔隙潛水

主要賦存在山坡、山凹、溶丘谷地和河道及階地中的第四系松散堆積層中，常年以山坡上部基巖地層中的巖溶水、裂隙水、溝谷溪水、河水、大氣降水補(bǔ)給為主，大部分水體沿坡體向低處流動(dòng)，排泄于溝谷、河流中，少部分水體下滲到基巖裂隙中，轉(zhuǎn)化為基巖裂隙水，水量總體較小且受降水影響較大。該類地下水易接受河流、小溪與基巖裂隙水補(bǔ)給的地段，在第四系松散堆積物厚度較大的地段水量較大，對(duì)開挖工程（路塹、邊坡、隧道）有一定影響。

1.2.2 基巖裂隙水

主要賦存在基巖地層中，以大氣降水、巖溶水補(bǔ)給為主，其次為第四系松散巖類孔隙水的滲入補(bǔ)給，具有分布不均、水量變化較大的特點(diǎn)。基巖節(jié)理裂隙和風(fēng)化裂隙是該類地下水的主要賦存場(chǎng)所和運(yùn)動(dòng)通道，其流向受節(jié)理裂隙的連通性和基巖風(fēng)化裂隙層面的分布所控制，一般地表上的分水嶺也是該類地下水的分水嶺，該類地下水主要以泉水的形式排泄于地表，部分補(bǔ)給巖溶水，水量較大且受降水影響明顯，該類地下水在線路走廊帶內(nèi)分布廣泛，對(duì)開挖工程（路塹、邊坡、隧道）有一定影響。

1.2.3 碳酸鹽巖巖溶水

主要賦存在路線走廊帶內(nèi)的石炭系、二疊系白云巖、灰?guī)r地層中，以大氣降水、基巖裂隙水、地表水的補(bǔ)給為主，其次為第四系松散巖類孔隙水的滲入補(bǔ)給，發(fā)育程度總體上受褶皺、斷裂和巖層層面控制，具一定方向性，分布位置具有規(guī)律性差、富水性強(qiáng)、水量變化大的特點(diǎn)。溶洞、溶孔是其主要的賦存空間，節(jié)理、裂隙、溶洞是其主要的運(yùn)動(dòng)通道，其流向受非可溶巖分布、節(jié)理裂隙和巖溶的發(fā)育密度及連通性所控制，一般在可溶巖與非可溶巖接觸地段的巖溶中較為發(fā)育且水量較大。該類地下水的發(fā)育程度主要以地表巖溶洼地、落水洞等形式來體現(xiàn)，主要以暗河的形式排泄于地表，部分水體與基巖裂隙水相互轉(zhuǎn)化，其水量總體上較大且受降水影響明顯。水位隨季節(jié)變化較明顯，一般4—6月水量豐富，8月至次年3月水量顯著減少，甚至干涸，局部有承壓性質(zhì)。

1.3 地震

據(jù)國(guó)家地震局2015年發(fā)布的1/400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306—2015），項(xiàng)目區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)特征周期為0.35s，地震動(dòng)峰值加速度值為0.05g，相應(yīng)地震烈度為Ⅵ。

1.4 氣象

惠水縣和長(zhǎng)順縣屬于濕潤(rùn)地區(qū)的亞熱帶季風(fēng)氣候，以山地氣候?yàn)樘卣鳌６靖稍铮募境睗瘢募痉置鳌?/p>

2 伸縮縫技術(shù)在城市道路施工中的重要性

在市政公路工程施工期間，沉降裂縫也是其中較為關(guān)鍵的技術(shù)形式。其中，對(duì)道路的穩(wěn)定性和伸縮裂縫的設(shè)置，都有著非常密切的關(guān)聯(lián)。不過，在實(shí)際施工階段由于各種因素的影響，雷需要對(duì)沉降裂縫的應(yīng)用方式作出合理的調(diào)節(jié)、變換，以免影響項(xiàng)目施工的效率。在使用沉降裂縫期間，往往會(huì)由于實(shí)際施工環(huán)境的復(fù)雜性而造成各種問題的發(fā)生，如跳車現(xiàn)象、伸縮裂縫沉降、上臺(tái)階高低差不同的問題。如果對(duì)上述問題沒有及時(shí)解決，將會(huì)對(duì)道路形成惡劣的影響。而如果在市政路面施工階段，使用零點(diǎn)五邊施工的方法，并不能對(duì)周圍車輛通行加以有效管理，但是對(duì)同行的車輛卻會(huì)引起施工的風(fēng)險(xiǎn)因素的影響。面對(duì)這樣的現(xiàn)狀，需要根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際。利用伸縮縫技術(shù)提出科學(xué)合理的施工方法，以便于提高施工期間的安全[1]。

3 伸縮縫技術(shù)對(duì)施工流程中存在的影響因素

3.1 原材料的性能

伸縮縫技術(shù)的運(yùn)用首先要保證建筑物構(gòu)件的穩(wěn)定性，所以建筑物原材料的性能參數(shù)也成為判斷其能否滿足建筑條件的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。其次為了提高建筑構(gòu)件的穩(wěn)定性，還需要合理調(diào)整水泥的配比，在使用伸縮縫技術(shù)的時(shí)候，還必須將水泥結(jié)構(gòu)與金屬結(jié)構(gòu)物在混凝土的作用下，實(shí)現(xiàn)了有效連接。由此可見，根據(jù)原材料的特性不同，其所適合使用的伸縮縫技術(shù)也就不同。

3.2 外界環(huán)境因素

外部環(huán)境因素對(duì)沉降裂縫的影響是不能忽略的：如外部條件溫度很大，沉降裂縫極易出現(xiàn)受熱膨脹和受冷壓縮的現(xiàn)象，這會(huì)影響沉降裂縫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；如果室外條件多是陰雨氣候，相對(duì)濕度較高，伸縮縫容易產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會(huì)造成建筑構(gòu)件內(nèi)的某些金屬遭到侵蝕，進(jìn)而減少道路的使用期限和影響使用安全。所以需要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件選用正確的伸縮縫技術(shù)。

4 伸縮縫施工技術(shù)的基本類別

4.1 鋼板式伸縮縫

一般道路形式建設(shè)流程中的鋼板式沉降裂縫主要包括兩種，一類是經(jīng)過簡(jiǎn)化的工藝設(shè)計(jì)且建設(shè)費(fèi)用相對(duì)低廉的鋼板式沉降裂縫，以及一般應(yīng)用在建設(shè)人行道中的U型材料預(yù)設(shè)裂縫；另一類型為壓力抗性相對(duì)較強(qiáng)且負(fù)荷承載力大的鋼板型沉降裂縫，一般用作道路施工中的板塊連接環(huán)節(jié)。雖然鋼板型沉降裂縫穩(wěn)定性很強(qiáng)，但延展性相對(duì)較差，很難適應(yīng)道路的長(zhǎng)時(shí)間使用要求。所以，為保證路面使用壽命和安全，地表波動(dòng)性相對(duì)較強(qiáng)的道路不適宜使用該種形式的沉降裂縫。

4.2 板式橡膠伸縮縫

相比于其他沉降裂縫技術(shù)，板式橡膠沉降裂縫技術(shù)的應(yīng)用率相對(duì)較高，這主要得益于板式橡膠沉降裂縫技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：橡膠材料不但具備極強(qiáng)的壓縮性能和延展性，還具有優(yōu)異的抗震性能和工程防水性能，在用于沉降的裂縫技術(shù)中也能表現(xiàn)這種特性，即便在地表波動(dòng)性變化很大的路面上也能保持一定的穩(wěn)定性，并具備了優(yōu)異的緩沖振動(dòng)功能；板式橡膠伸縮縫的施工方法和工藝均比較簡(jiǎn)便，實(shí)用性較強(qiáng)，可有效應(yīng)于大中型橋梁的施工。

4.3 填塞式伸縮縫

填塞型伸縮縫工藝的主要原料通常是油毛和瀝青材料這種相對(duì)易于獲得的材料，但是它最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本造價(jià)相對(duì)較低，而且可以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中突出自己優(yōu)點(diǎn)。受這些建筑材料本身特性的影響，建筑工程的質(zhì)量無(wú)法獲得有效的保證，而且道路用年限也會(huì)比較短。當(dāng)油毛和瀝青材料用作填塞型伸縮縫技術(shù)的主要施工原料時(shí)，不具有壓縮性能和延展性，但如果外界氣溫上升就會(huì)產(chǎn)生膨脹并脫離裂縫。另外這種原材料的防水特性不好，在陰雨天氣極易產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，進(jìn)而使路面中的鋼筋混凝土構(gòu)件遭受損傷，減少路面使用期限[2]。

4.4 無(wú)縫式伸縮縫

無(wú)縫式伸縮縫，從字面意思理解就是不產(chǎn)生裂縫。無(wú)縫式伸縮縫技術(shù)是指通過使用黏性較強(qiáng)的材料，與路面施工物料緊密連接在一起，并使用黏性材料附帶的拉伸特性，來實(shí)現(xiàn)伸縮縫的功能。由于外部條件對(duì)無(wú)縫式伸縮縫技術(shù)的影響相對(duì)較少，使得它在一般道路路面施工中的應(yīng)用率也相對(duì)較高。

5 伸縮縫技術(shù)在城市道路施工中的實(shí)現(xiàn)流程

5.1 施工準(zhǔn)備

首先，施工人員需要熟悉施工圖紙的具體內(nèi)容及其設(shè)計(jì)形式，弄清楚其對(duì)施工材料的規(guī)定，并了解具體的施工過程。此外，由于對(duì)于伸縮縫的邊緣施工環(huán)節(jié)還存在著很大的困難，因此施工需要適時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)需要對(duì)施工材料、施工機(jī)械設(shè)備等做好準(zhǔn)備。以加強(qiáng)施工推進(jìn)中的秩序性。

5.2 施工技術(shù)要求

5.2.1 伸縮縫切割技術(shù)

在中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，政府部門已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)市政路面施工問題的關(guān)注，并提出了環(huán)境建設(shè)的倡議。所以，在正式運(yùn)用沉降裂縫技術(shù)開展路面施工的過程中，必須要把合理地利用環(huán)境污染治理技術(shù)，運(yùn)用到工程施工當(dāng)中。比如：在沉降裂紋施工階段，施工人員就必須對(duì)其進(jìn)行了合理的加固處理，以避免在切割階段產(chǎn)生了巨大的粉塵。以此達(dá)到對(duì)周圍大氣質(zhì)量的有效防護(hù)。具體來說，施工者還可在切區(qū)域內(nèi)，設(shè)有一種特別具備重力的特殊鋼管，如彩帶布等。而利用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)沉降裂縫的有效切割，就能夠全面貫徹并落實(shí)政府部門的意見、規(guī)定，從而大大提高了工地的環(huán)境效益。

5.2.2 伸縮縫開槽技術(shù)

通常情況下，伸縮縫的開槽深度一般應(yīng)在12m以上。在具體的市政道路工程建設(shè)中，需要綜合結(jié)合多方面的原因，對(duì)開植的深度作出全面剖析。在大部分施工中，會(huì)把開始的溝通深度設(shè)定為十五米左右。在確定開始溝通深度合理的情況下，施工者還需要在真正開槽以前，還需要開始對(duì)其產(chǎn)生的雜質(zhì)加以深度管理。通過這些施工管理方法，不但可以提高溝槽中的干凈程度，還能夠促進(jìn)建筑施工順利進(jìn)行。做好了開槽工作環(huán)節(jié)之后，就要對(duì)錨固筋實(shí)行預(yù)埋管理了。在開始埋人的施工環(huán)節(jié)中，很極易造成部件損傷。所以對(duì)建筑施工過程應(yīng)該加大注意。一旦發(fā)生了問題就要及時(shí)處理[3]。

5.2.3 校驗(yàn)鋼體的平整

在城市道路建筑的施工中，剛體運(yùn)動(dòng)也是其非常關(guān)鍵的組成部分之一。具體來說，路面的下沉裂縫中通常使用了鋼板式沉降裂縫，但其中的鋼體則需要通過一定的運(yùn)送方法，才可以到達(dá)工程施工的現(xiàn)場(chǎng)。但在運(yùn)輸途中，很容易由于廠家原因或是外部原因，而造成鋼體的平整度遭到了很大影響，即發(fā)生不規(guī)范、扭曲等的現(xiàn)象。因此關(guān)于這一問題，施工人員就必須在工藝布置的過程中。首先認(rèn)識(shí)到了鋼體的平整度，而一旦出現(xiàn)鋼體質(zhì)量確實(shí)出現(xiàn)了變化，就應(yīng)該使用正確的方法加以校驗(yàn)、處理，使之達(dá)到了伸縮縫工藝的基本條件，從而符合工藝的條件和規(guī)范。

5.2.4 伸縮縫焊接技術(shù)

焊縫檢查是延伸縫施工中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，影響到了整個(gè)構(gòu)件的牢固性能。所以施工人員應(yīng)該把有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)貫徹到這里。首先，施工必須嚴(yán)格按照規(guī)范。對(duì)之前的所有施工情況進(jìn)行了檢驗(yàn)。同時(shí)，還必須考慮延伸縫施工現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境、氣溫。然后綜合考量，適當(dāng)調(diào)整，以確保施工溫度控制在科學(xué)合理范疇內(nèi)。此外，在使用延伸縫施工時(shí)，還必須對(duì)設(shè)備的裝配質(zhì)量加以科學(xué)合理限制：當(dāng)環(huán)境溫度在15℃或20℃左右時(shí)，才可以及時(shí)完成設(shè)備的裝配工作。其中，對(duì)具體的設(shè)備裝配位置也需要進(jìn)行科學(xué)合理測(cè)算，把溫度偏差限制在科學(xué)合理的范疇內(nèi)。最后，必須根據(jù)施工圖紙的規(guī)定，對(duì)施工中恰當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)、設(shè)備等進(jìn)行適當(dāng)管理。

6 結(jié)語(yǔ)

總體而言，伸縮縫技術(shù)仍是改善市政道路施工品質(zhì)的主要前提。所以，由于沉淀斷裂技術(shù)手段的建筑施工技術(shù)質(zhì)量能直接危害我國(guó)市政高速公路建設(shè)的建筑品位。所以在沉淀斷裂技術(shù)手段建筑施工之前，要制定科學(xué)合理的建筑施工方式和建筑施工流程，在整個(gè)建筑施工流程，就需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砉ぷ鳎蕴岣叱恋頂嗔鸭夹g(shù)手段的建筑施工品位，從而提高了我國(guó)市政高速公路建設(shè)工程的服務(wù)質(zhì)量，保障人們出行安全。