淺談公路交通工程建設(shè)的伸縮縫施工及其管理

王淑峰

山東省鄒平市交通運輸事業(yè)服務(wù)中心 山東鄒平 256200

在公路交通工程中，伸縮縫是非常常見的，它主要出現(xiàn)在公路橋梁構(gòu)造結(jié)構(gòu)中，伸縮縫主要是避免由于氣候變化、熱脹冷縮所帶來的橋梁梁體與背墻碰撞導(dǎo)致橋梁構(gòu)件直接斷裂，它對于公路橋梁的整體強度、耐久度以及穩(wěn)定性而言至關(guān)重要。因此在公路交通工程中需要做好伸縮縫施工工作，提出有針對性的技術(shù)性管理對策。

一、公路交通工程中的伸縮縫理論概述

(一)公路橋梁工程中的伸縮縫基本概念

在公路橋梁工程中是存在伸縮縫設(shè)置的，它還被稱之為“溫度縫”，主要是為適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造的關(guān)鍵構(gòu)件，例如，在熱脹冷縮問題發(fā)生時導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)變形，因此專門設(shè)置了伸縮縫間隙。具體來講，它的設(shè)置方法主要是在橋梁的兩條梁端之間設(shè)置梁端與橋臺鉸鏈伸縮縫，滿足在平行和垂直橋梁軸線不同方向背景下的伸縮縫拉力要求，如此可保證公路橋梁上汽車能夠平穩(wěn)運行，甚至不會出現(xiàn)任何跳車、噪聲等不良現(xiàn)象。從另一方面來講，伸縮縫在防止雨水泥土阻塞方面也有一定作用，其施工安裝布置相對簡單、易于操作，要保證安裝過程中欄桿與橋面鋪裝直接斷開，確保伸縮縫設(shè)置安裝到位。

(二)公路橋梁工程中的伸縮縫類型及其作用

在公路橋梁工程中，比較常見的伸縮縫類型主要包括了填塞式、鋼板式、土工式以及板式橡膠，不同類型的伸縮縫所對應(yīng)的施工技術(shù)要求與橋梁道路狀況也有所不同。就以鋼板式伸縮縫為例，它比較適合于某些造價成本相對偏低且施工難度不高的公路橋梁工程，一般可將鋼板式伸縮縫設(shè)置在公路橋梁人行道位置。在鋼板式伸縮縫中，U形伸縮縫最為常見，它的主要施工材料為鋅鐵皮。鋼板式伸縮縫結(jié)構(gòu)是具有高強度受壓能力的，它在搭接板式伸縮縫方面表現(xiàn)出色，特別是強負(fù)載能力方面非常優(yōu)異，不過抗震性相對較弱，使用壽命也并不長久。反觀填塞式伸縮縫，則主要采用到了油毛氈以及瀝青作為基本素材。這些基本素材的突出特征就是十分廉價，這使得伸縮縫本身的施工成本有所降低。不過，這些廉價素材也具有其特殊性，整體看來施工工序簡單，且填充物十分充實，不過填塞式伸縮縫與鋼板式伸縮縫相同，在使用壽命上同樣較短。在施工過程中，由于熱脹效應(yīng)所帶來的填充物擠壓效應(yīng)非常明顯，但被壓出的材料在冷縮后是無法還原的，因此目前填塞式伸縮縫已經(jīng)逐漸退出市場。再看板式橡膠伸縮縫，它的適用范圍是相對廣泛的，因為橡膠材料比較常見，且它本身也具備極強的伸縮能力，這也意味著板式橡膠伸縮縫在某種施工環(huán)境下能夠達(dá)到極好的吸音與吸震效果。另外，它的施工工序簡單且施工效果好，基本能夠適應(yīng)所有普通公路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)，所以被許多公路橋梁工程所使用?？傮w而言，公路橋梁使用何種伸縮縫還要根據(jù)實際情況和橋梁具體參數(shù)來分析確定，做到施工技術(shù)應(yīng)用有針對性[1]。

(三)影響公路伸縮縫施工的關(guān)鍵因素

影響公路伸縮縫施工的關(guān)鍵因素有很多，主要是溫度、混凝土、縱向坡度以及載荷量四大方面。

首先是溫度，如上文所述，伸縮縫在設(shè)計施工中的最大影響因素就是氣候變化，考慮到公路橋梁運營環(huán)境就是露天的，所以它深受外界氣候溫度環(huán)境變化影響，而這一溫度因素也是導(dǎo)致公路橋梁整體伸縮的主要原因。根據(jù)氣候溫度變化量的大小直接決定了伸縮縫變化，所以在橋梁施工中必須考慮外界氣溫變化。比如說在橋梁伸縮縫設(shè)計施工中需要明確相關(guān)參數(shù)，并優(yōu)化施工技術(shù)條件。

其次是混凝土，需要了解混凝土的熱脹冷縮變化。因為公路橋梁混凝土?xí)艿綔囟茸兓绊懚霈F(xiàn)明顯的熱脹冷縮狀況，這也是混凝土自身所固有的基本屬性。因此在公路橋梁施工中需要對混凝土配比、骨料以及齡期進(jìn)行全面分析，做到合理配置，同時計算了解伸縮縫的整體耐受能力。因此對于一些以混凝土為主的橋梁公路來說，不管是預(yù)應(yīng)力橋梁設(shè)計還是鋼筋混凝土構(gòu)造，在伸縮縫的設(shè)計時一定要考慮混凝土這種熱脹冷縮的特有屬性。

再次是縱向坡度，某些公路橋梁在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計方面就存在較大坡度，這些坡度就導(dǎo)致公路橋梁梁體出現(xiàn)伸縮變位問題，例如，直接導(dǎo)致垂直向上變位問題，其所造成的錯位問題直接可以損壞橋梁伸縮裝置。為此，對于某些縱向坡度相對偏大的橋梁要注意其伸縮裝置參數(shù)設(shè)計，明確伸縮縫具體設(shè)置內(nèi)容。

最后是載荷量，如果載荷量指標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn)就可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)撓曲問題。即公路橋梁結(jié)構(gòu)在高載荷量壓力影響作用下就會產(chǎn)生豎向撓度，這一豎向撓度會直接影響到橋梁端部伸縮縫裝置空間變化。特別是對于某些大跨度橋梁設(shè)計施工過程而言，其梁體如果發(fā)生撓曲變形就會使得伸縮縫裝置發(fā)生明顯轉(zhuǎn)角變化，更嚴(yán)重時甚至直接導(dǎo)致水平或垂直嚴(yán)重變位，這對于公路橋梁工程的整體安全品質(zhì)影響很大[2]。

二、公路交通工程中的伸縮縫施工技術(shù)要點

在公路交通工程中，橋梁工程的伸縮縫施工技術(shù)要點相當(dāng)豐富，考慮到伸縮縫的具體構(gòu)造復(fù)雜，所以要在公路橋梁梁體上鋪設(shè)10cm厚度的水泥混凝土鋪裝層，明確伸縮縫深度問題。例如，在伸縮縫槽寬度設(shè)計過程中就要根據(jù)伸縮縫裝置與伸縮量大小來確定施工技術(shù)應(yīng)用。橋梁梁體的間隙要做好鋼板連接，保證鋼板厚度控制在9～16mm范圍內(nèi)。另外，伸縮縫槽內(nèi)也需要采用到EPSE改性瀝青混合料進(jìn)行填筑，確保伸縮縫表面處理平整到位，為鋪筑高速公路橋梁混凝土瀝青路面上層奠定良好基礎(chǔ)。在伸縮縫施工前，需要準(zhǔn)備好相關(guān)施工設(shè)備工具，保證公路橋梁伸縮縫施工到位。在這里無須采用任何大型機械設(shè)備進(jìn)行施工輔助，主要是通過簡單設(shè)備與專業(yè)配套工具完成施工過程即可，以下主要介紹了公路橋梁工程中的伸縮縫施工技術(shù)要點[3]：

(一)切割形成伸縮縫槽槽口

首先，要切割伸縮縫槽槽口，保證裝置設(shè)計與施工到位。在這里就要考慮到伸縮量問題，采用EPS改性瀝青裝置設(shè)置伸縮縫槽口尺寸，滿足其尺寸合理設(shè)置要求。在其中需要結(jié)合伸縮縫間距、寬度、鋪裝層厚度以及鋼蓋板尺寸進(jìn)行調(diào)整，保證施工質(zhì)量不斷提升。

(二)清理伸縮縫

在清理伸縮縫過程中，需要結(jié)合切割伸縮縫所造成的大量切割粉末、砂土殘留進(jìn)行針對性清理。在做好雜物及時清理之后，再根據(jù)氣候狀況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，例如，存在下雨所造成的泥沙堵塞伸縮縫問題，因此必須在施工之前及時清除雜物以及混凝土，避免對伸縮縫施工產(chǎn)生不良影響。在清理過程中應(yīng)該選用清水進(jìn)行沖洗清理，保證伸縮縫槽內(nèi)充分干燥，然后才能繼續(xù)推進(jìn)施工進(jìn)程[4]。

(三)涂刷瀝青膠結(jié)料

在伸縮縫槽內(nèi)壁均勻涂刷瀝青膠結(jié)料過程中，需要對膠結(jié)料進(jìn)行加熱，保證伸縮縫內(nèi)壁水泥鋪裝層被充分覆蓋，同時強化其黏結(jié)性能。

(四)安裝伸縮縫鋼蓋板

如果瀝青膠結(jié)料涂刷完畢，需要繼續(xù)開始安裝伸縮縫鋼蓋板。伸縮縫鋼蓋板需要安裝在伸縮槽以內(nèi)，強化瀝青膠結(jié)料與鋼蓋板黏合性，同時在安裝前檢查好鋼蓋板與瀝青膠結(jié)料黏合位置，清除其中鐵銹殘渣，避免生銹腐蝕鋼蓋板，嚴(yán)重縮短伸縮縫裝置整體壽命。在鋼蓋板正常安裝結(jié)束以后，還需要對鋼蓋板的連接縫隙位置進(jìn)行處理，保證加入瀝青膠結(jié)料滲漏墊襯條，在鋼蓋板上直接涂抹改性瀝青膠結(jié)料。在公路橋梁梁端位置要進(jìn)行預(yù)熱處理，為鋪設(shè)伸縮縫做好準(zhǔn)備。隨后就是為橋梁的梁端進(jìn)行預(yù)熱工作，準(zhǔn)備鋪設(shè)伸縮縫。

(五)拌和改性瀝青混合料

要拌和改性瀝青混合料，注意其溫度與瀝青膠結(jié)料的拌和比例。例如，在加熱改性瀝青膠結(jié)料過程中，需要將溫度控制在170～190℃，同時將拌和比例控制在1∶3，等待拌和均勻后再正式鋪設(shè)伸縮縫[3]。

(六)伸縮縫槽填料填平

在伸縮縫鋪筑完成以后，要對伸縮縫槽進(jìn)行填料填平，及時用平板夯對瀝青膠結(jié)料進(jìn)行整平處理。在伸縮縫表面涂刷一層改性瀝青膠結(jié)料的過程中，需要不斷強化伸縮縫混合料接縫與路面黏結(jié)能力，然后再對路面中上層進(jìn)行伸縮縫鋪筑。

結(jié)合上述六點施工要點可以了解到，要對伸縮縫裝置安裝施工要點進(jìn)行針對性分析，抱枕伸縮縫安置安裝充分結(jié)合施工設(shè)計圖紙對縫寬進(jìn)行尺度動態(tài)化調(diào)整，結(jié)合氣溫變化考慮伸縮縫安裝設(shè)置質(zhì)量。如果公路橋梁所面臨的外部環(huán)境溫度差距過大，還需要對伸縮縫定位空隙值進(jìn)行組裝調(diào)整，確保定位寬度誤差控制在2mm范圍內(nèi)，同時對超過160mm的伸縮裝置進(jìn)行有效安裝。在伸縮縫安裝位移過程中，需要預(yù)埋鋼筋并適當(dāng)切斷，保證其型鋼平整度與順直度都能控制在2～4mm范圍內(nèi)。在其順直度與平整度進(jìn)行分析過程中，需要采取有效處理措施，并避免返工問題出現(xiàn)[5]。

另外，在混凝土澆筑與橡膠條安裝施工中，則需要針對伸縮縫混凝土的填筑過程進(jìn)行分析，確保模板之間接縫的嚴(yán)密性與牢固性到位，適當(dāng)添加抗裂劑與抗凍劑，有效促進(jìn)混凝土性能全面提升。在這一過程中，需要延長伸縮縫的整體使用壽命，保證在澆筑過程中合理運用混凝土兩側(cè)振搗棒進(jìn)行同步振搗，直到氣泡不再出現(xiàn)時，停止振搗，如此可以保證混凝土整體施工密實性。在施工中，還需要用刮桿直接刮平混凝土表面，確保其高度不能超過路面標(biāo)高2mm以上。而在拌和混凝土過程中，需要分析混凝土的保水性與坍落度波動問題，始終保證混凝土澆筑質(zhì)量與澆筑強度。在完成養(yǎng)護(hù)工作后，需要對橡膠條安裝工作流程進(jìn)行處理，清理干凈伸縮縫雜物，保證道路美觀[6]。

三、公路交通工程中的伸縮縫施工管理要點

在公路交通工程中，針對公路橋梁的伸縮縫施工管理要點主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容。

第一，在伸縮裝置堆放與運輸管理方面需要做好優(yōu)化處理，確保伸縮裝置在工地堆放時采用枕頭直接墊高距離地面20～30cm位置，同時保證層層堆放平穩(wěn)，采用雨布進(jìn)行覆蓋，避免出現(xiàn)雨淋浸水問題或者陽光直曬問題，如此可提前防止伸縮縫變形問題發(fā)生，在伸縮縫裝置運輸與安裝過程中也應(yīng)該做到輕裝輕放。

第二，在施工原材料管理方面，需要結(jié)合伸縮縫施工過程對所采用到的橡膠條與異形鋼材配件，確保配件運輸存放過程中始終確保安全，避免在運輸過程中造成配件材料損壞或變形問題發(fā)生，在運輸完成后要送至檢查方，檢查合格后才能投入施工使用[7]。

第三，在加強公路橋梁伸縮縫施工過程中需要做好橋面混凝土伸縮縫槽鋪裝管理，保證伸縮縫安裝在前，橋面鋪裝緊隨其后，這里要合理處理過渡段伸縮縫鋪裝難點問題，做到安裝過程剛?cè)峤Y(jié)合，避免產(chǎn)生臺階。在管理過程中，必須考慮到車輛反復(fù)經(jīng)過所造成的瞬間荷載作用，對伸縮縫錨固混凝土彈性破壞問題進(jìn)行分析，避免反復(fù)動載震動下所發(fā)生的伸縮縫混凝土剝離和變形問題，導(dǎo)致橋梁被破壞。因此在施工過程中需要做到小心謹(jǐn)慎，確保施工保質(zhì)保量[8]。

第四，也要對公路橋梁的伸縮縫施工平整度進(jìn)行管理，在鋪設(shè)橋面瀝青面層后采用切縫清除手段保證伸縮縫平整度。在安裝伸縮縫的同時澆筑混凝土，采用3m直尺進(jìn)行校正，精確測量混凝土標(biāo)高與兩側(cè)瀝青面高度保持一致，如此也能確保行車平穩(wěn)舒適。在管理工作過程中，是為了避免出現(xiàn)跳車現(xiàn)象問題，結(jié)合公路橋梁實際伸縮縫鋪設(shè)過程解決相應(yīng)技術(shù)問題，確保伸縮縫安裝管理到位，提高其安裝設(shè)置整體品質(zhì)[9]。

第五，必須對公路橋梁工程的施工工藝其他要點進(jìn)行分析。首先，要科學(xué)合理運用加熱車將彈性材料熔化到一定溫度(不低于190℃)，并用刷子均勻涂抹布槽口兩側(cè)、底部以及表面的加熱彈性材料；其次，要采用燃?xì)鈬姌寣⑹霞訜?，加熱溫度保證在120℃～160℃，此時再將已經(jīng)加熱好的彈性材料按1∶3比例加入石料中，均勻拌和3～5min做成混合材料；再次，將混合料澆滿槽口并攪固，配合刮刀進(jìn)行刮平，保證槽口略高于地面位置；最后，對伸縮縫及路面平整度進(jìn)行修正，配合壓路機橫向壓路壓實1～2次左右，在壓實作業(yè)完成以后3h就可以恢復(fù)通車。在伸縮縫施工后期也要做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，要做到經(jīng)常對路面進(jìn)行損壞或裂隙現(xiàn)象檢查，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)任何路面問題，就必須在查明問題后進(jìn)行及時修補?？梢钥紤]利用聚氨酯密封膠或環(huán)氧樹脂摻配胺類固化劑，抑或是水泥密封膠來灌注伸縮縫接縫位置，保證不會出現(xiàn)伸縮縫形變或路面裂縫等嚴(yán)重問題，認(rèn)真做好道路養(yǎng)護(hù)工作。

結(jié)語

在公路交通工程中，針對公路橋梁的伸縮縫安裝設(shè)置必須做到精確，確保技術(shù)應(yīng)用到位?？傮w而言，公路橋梁工程中伸縮縫的施工工藝直接會影響到橋梁日后的使用性能和運行壽命，所以用何種施工工藝、如何提高施工質(zhì)量、選用何種施工材料都是伸縮縫施工的關(guān)鍵要素。本文所提到的公路橋梁伸縮縫施工工藝是目前兼具安全性、合理性和性價比的最優(yōu)公路橋梁伸縮縫鋪筑方案，值得相關(guān)工程和研究人員在以后的實際施工過程中深入研究和實踐，在未來探索發(fā)現(xiàn)更多技術(shù)內(nèi)容，提高公路交通工程整體建設(shè)水平。