淺析檢查井在城市道路中的病害

孫永娜

為了保證城市主干道路面的完整性、穩定性和道路使用壽命,滄州市區的雨污水管道一般設置在綠化帶、慢車道或是人行便道內,管道平均30 m～50 m設置一座檢查井,由于各種管道規劃等原因市區主干道也會設置雨污水管道。城市排水采用雨污水分流制,所以在主干道上會有兩道污水管道或兩道雨水管道,與其配套的檢查井分布密度也相應的加大。隨著城市交通的不斷發展,檢查井井蓋與道路的銜接好壞直接影響到道路結構和行車安全,因此如何減少檢查井井蓋與道路銜接產生的病害,是我們要解決的一項課題。

1 道路檢查井存在的問題

1)道路的破損。檢查井周圍在外力作用下,檢查井周邊的瀝青混凝土應力相對集中,容易產生放射狀裂縫以及凹坑、碎裂、下沉,這些病害破壞了路面結構,降低了道路的使用壽命。

2)道路外觀欠佳。檢查井每30 m～50 m設置一座,井蓋及四周與道路顏色反差較大,影響了道路整體外觀。局部地段高度密集(如交叉路口),導致行走(車)顛簸,大大降低了行走(車)舒適度。

3)維修困難。由于位于城市主干道上,車流量比較大,道路清淤難度和維修難度系數增加。

在瀝青混凝土路面上檢查井井蓋周邊的路面開裂、破損、沉陷是普遍存在的一種道路質量通病。

病害產生過程:道路通車一段時間后,瀝青路面先圍繞著井蓋邊緣10 cm～30 cm的位置上發生環裂,開始時,裂縫寬度很小,但隨著時間的推移,裂縫增寬,條數也可能增加,環狀帶斷裂成多塊,繼而檢查井井蓋周邊的路面下沉,導致井蓋輕微下沉。待進一步發展時,則井周圍路面破碎,井蓋嚴重下沉。

城市主干道檢查井周圍病害具體表象見表1。

表1 城市主干道檢查井周圍病害具體表象

道路檢查井病害發生情況表明:病害的發生與檢查井井蓋的穩定性有著密不可分的關系。

2 病害原因分析

具體分析檢查井井蓋周圍病害原因主要表現在以下幾方面:

1)高程控制有誤差。在新建道路中,施工放樣不仔細出現偏差,使得檢查井井蓋標高偏高或偏低,與路面銜接不平。

2)四周回填土質量。檢查井井室周圍回填,會直接影響到檢查井及其周圍道路的使用情況。在城市道路施工中,對土質要求是相當嚴格的。施工中若遇到腐殖土或有機土,必須將腐殖土或有機土全部清除,換填好土或4%～6%灰土。

回填土施工時,不能控制回填土的最佳含水量,土的含水量偏大或偏小以及回填建筑垃圾都使夯實達不到要求的壓實度,造成檢查井周圍土體下沉。同時檢查井周圍無法利用施工機械壓實,往往采用人工進行夯實,在操作過程中如果處理不好,井室周圍的回填土密實度達不到施工規范要求,極易造成回填土沉降不均、塌陷。

3)檢查井井蓋及井圈安裝不合要求。路面在汽車荷載作用下,結構內產生大小不同的壓應力、拉應力和剪應力。如果這些應力超過路面結構整體或某一組成部分的強度,路面會出現斷裂、沉陷、波浪和磨損等破壞。井蓋安裝過高或過低均可使井框、井座易受到較大的撞擊力作用,造成車輛跳車,導致井蓋周圍的混凝土板面應力增大,當其超過混凝土路面強度時,該部分混凝土路面遭到破壞。破壞首先發生在車輛經常經過的板角處,微小的裂縫形成后很快發展成為縱橫交錯裂縫,嚴重時發展成碎縫,以至于脫落成坑洼。一旦坑洼形成,路面的水就會滲透入基層,路基的濕度就會增大,其塑性變形將不斷累積,過量塑性變形使板底脫空失去支撐,路面就會破壞。

4)施工流程的影響。隨著機械化施工程度的提高,道路基層的施工全部采用機械攤鋪。通常為了保證機械攤鋪的順利進行,檢查井的砌筑高度不能一次到位,而是隨結構層逐層抬高檢查井井筒。在攤鋪水泥穩定碎石之前先進行檢查井井筒臨時覆蓋,然后進行水泥穩定碎石的攤鋪、碾壓。在水泥穩定碎石基層養護期間,對檢查井井蓋進行刨挖,按高程抬高井筒并安裝鋼筋混凝土井圈,井圈周圍用水泥碎石料填實。同樣進行瀝青油面攤鋪前,先對井圈進行覆蓋,后進行瀝青油面攤鋪。這樣在升起部分井筒周圍的回填材料的密實度就出現了問題,在回填部位和周圍都是碾壓密實的路基,由于壓實路基的支撐作用,檢查井周圍的回填材料很難達到要求的壓實度,人工夯實也無法滿足要求。

5)襯墊材料強度低、分布不均勻。在檢查井找平施工時,需要進行墊高,如果鑄鐵蓋下的襯墊材料強度較低,則容易被壓碎,造成鑄鐵井蓋座向行車方向滑移、下沉,在車輛的反復沖擊下,最終造成檢查井的沉降。

3 檢查井施工的改進方法

1)檢查井周圍回填。在檢查井砌筑完畢,砂漿充分養護后,便可在井室四周進行回填。周圍回填時采用分層回填,每層回填厚度控制在25 cm～30 cm,并用平板振動夯夯實,直至路面的基礎高度。

根據回填的部位和施工條件選擇合適的填料和夯實器具。不同的填料,不同的砌筑厚度應選用不同的夯實器具,以取得最經濟的壓實效果。夯實機具不同,虛鋪厚度也不同。蛙式夯虛鋪厚度為24 cm;沖擊夯虛鋪厚度為20 cm,每層的夯實遍數應根據要求的壓實度、壓實工具、虛鋪厚度、含水量等進行。一般在含水量接近最佳含水量的情況下,夯實五六遍即可。

2)檢查井高程的控制。在進行瀝青攤鋪前,嚴格控制檢查井的高程,放線時要同時滿足道路的縱坡、橫坡。一般在施工中高程測定比較容易,施工后高程的保持則很難達到,因此必須保證井圈與其底部結構筑實,以保證在施工碾壓等其他外力作用下不發生變形。

由于施工誤差,底層瀝青混凝土高程不可能與設計完全吻合,所以在施工瀝青混凝土上面層前,需對檢查井的井座標高進行微調,其井面標高不再以設計高程為控制指標,而是采用在下面層瀝青混凝土標高加上上面層設計厚度來控制井面高程。另外,為消除井蓋安裝成型后的視覺誤差,在調整時一般將井座標高上調2 mm～3 mm。如微調檢查井在10 mm范圍左右,可在井筒上均勻放置φ 6～φ 10的短鋼筋頭,均勻分布在井筒位置,然后用1∶2.5的水泥砂漿填縫抹平后放置鋼筋混凝土預制井圈。

3)施工過程控制。攤鋪瀝青時,要注意檢查井的高度,及時調整攤鋪厚度,使檢查井與路面平順銜接,一次成型。此外瀝青混凝土與檢查井井圈周圍結合部位必須用檢查井專用平板夯進行夯實處理,確保密實度。壓實過程中不得使用溫度較低的瀝青混凝土料進行填料或補料。

安裝鑄鐵井蓋前,應將井圈進行清掃,井圈與鑄鐵防盜井蓋之間縫隙采用1∶2.5水泥砂漿灌縫,厚度為10 mm,穩定后不再對井蓋進行任何調整。

表2是針對抽查城市道路檢查井展現出來的四種病害分析的具體解決方法。

表2 四種病害的具體解決辦法

4 結語

1)在以后的施工過程中,嚴格按規范要求進行檢查井砌筑、回填、井圈、鑄鐵井蓋安裝,精心施工的同時結合本文所述的要點,是減少城市主干道檢查井周圍病害的保證。

2)改革井身修建材料,實現裝配化檢查井的快速施工,提高工作效率的同時減少病害,可以作為一項新技術進行推廣。

[1] 苗峰松.淺議市政道路工程質量通病及預防措施[J].山西建筑,2009,35(17):274-275.