(太原理工大學建筑與土木工程學院,山西太原 030024)
隨著我國經濟的迅速發展,各種市政道路的管道(電力、自來水、雨水、污水、燃氣等)會越來越多,與此同時,道路上所設的各類管道的檢查井也越來越多。但是,近幾年城市車流量成倍增長,城市道路上檢查井許多問題隨之出現,大多檢查井在使用一段時間后,檢查井存在高于或低于周邊路面的現象,井周整體或局部沉陷與凸出路面、井周瀝青混凝土開裂等現象,這不但影響著路面平整及機動車輛暢通運行,而且反復維修需要眾多資金。為了盡可能解決新建、改建工程中道路檢查井中出現的上述問題,筆者根據多年工程實踐經驗,提出了一種新的施工方案,可作為一般檢查井施工的參考。
眾所周知,只要道路上有管道,路面上就有檢查井,幾年下來,在車輛荷載與雨水反復作用下,路面都會出現不同程度與檢查井相關的破壞,如檢查井的井具下沉,井周邊瀝青層局部出現龜裂、破損;井蓋隆起,井筒破裂;路面與檢查井接槎不順。出現以上道路病害后,相關部門不得不對其進行開挖處理,導致養護成本增加,維修期間還影響著交通。
檢查井井周出現以上問題,主要有幾個方面的原因:1)檢查井室和井筒的設計標準低,施工質量得不到保證;2)井周回填材料使用不當,材料性質的差異引起剛柔過渡不協調。一般檢查井的井身采用混凝土或者磚混結構,井蓋為鑄鐵材料,而井周回填則一般采用砂礫土甚至普通回填土,因此材料的強度、剛度、變形模量及壓縮模量都不同;3)施工工藝改變,導致壓實密實度達不到要求。正常情況下,路面碾壓應采用大型機械,但檢查井周邊工作面比較狹窄,通常采用小型夯實機具或人工夯實,從而使檢查井周邊的各結構層強度低于整體各結構層的強度;4)安裝檢查井時,由于安裝誤差與施工方法的不同,沒能控制好檢查井井具的標高,導致井與路面高程不能處于同一平面上。一方面,如果采用檢查井的井筒隨著路面結構層的作業,采用多次升高,勢必導致檢查井周邊的路面和大路面已經處于不同的平面上,增加確定檢查井井面的高程;另一方面,定位時雖然井面高程正確,但在穩井時未能將井具固定,在井具自重作用下,出現下沉,從而出現井面低于瀝青路面。
針對以上出現的問題,本文提出一種新的施工工藝,希望從根本上可以解決檢查井通病問題。
檢查井的地基必須符合要求,和房屋建筑類似,檢查井處于天然地基上時,不得擾動原狀土;遇到軟弱地基,必須先進行地基處理,使地基承載力滿足要求,方可進行檢查井施工。
檢查井的井室和井筒,應采用鋼筋混凝土或混凝土預制構件砌筑,如使用非黏土磚砌筑時,磚在砌筑前需要充分潤濕,且必須保證每層磚砂漿飽滿,砂漿標號不應低于M7.5。
對新砌筑的檢查井,在檢查井混凝土強度達到75%后,方可對檢查井周圍進行回填。由于接近檢查井的周邊只能用小型機械進行夯實,因此該處的回填應采用壓實系數小的材料,如級配砂礫或碎石、水穩碎石等,每層回填厚度嚴格按施工技術和相關規范要求控制,檢查井周圍的回填應和其他部位回填同步進行。
對于新建的檢查井,井筒砌筑到距路床頂標高下20 cm;對于舊檢查井,將井筒拆除到路床以下20 cm。
在井筒施工中,一般需將提前預制好的鋼筋混凝土蓋板(蓋板規格:厚度15 cm,直徑100 cm)覆蓋在井筒上。回填前,要用全站儀或GPS對檢查井進行編號和定位,詳細記錄并保存該數據,以便在后續升井時可以準確找到井位,避免發生遺漏。將覆蓋蓋板的檢查井回填后,對路基進行整體的整平和碾壓,使路基整體的平整度、強度達到設計和規范要求。
為了確保路面結構層部位的井筒的施工質量,在瀝青面層以下各結構層的施工過程中,一般不用考慮檢查井的存在,按照各結構層設計內容、施工技術規范和要求,正常進行各結構層的作業。
開挖路面結構層:根據事先用全站儀或GPS定位的數據,準確找到各檢查井井口幾何中心位置,并以該檢查井中心為圓心,然后采用切割機在各瀝青混凝土路面上切除一個2.2 m的方口,拆除該正方形內鋪筑好的瀝青下面層和中面層(有的僅有下面層);再拆除水泥穩定碎石道路基層和底基層,對于基層,開口為一個1.9 m的方口,比瀝青開口每邊小15 cm,對于底基層,開口為一個1.5 m的方口,比水泥穩定碎石基層開口每邊小20 cm;拆除檢查井預制鋼筋混凝土蓋板上的路基土和蓋板,從而在20 cm厚的路基和瀝青面層部位,挖出一個倒階梯圓柱體形的空間。
支模、澆筑混凝土:安裝井筒內模,內模可使用波紋管外纏繞鐵皮,用C25混凝土對挖出部分進行澆筑(混凝土標號不可過高,否則容易產生反射裂縫),并振搗密實,澆筑頂高程應低于路面設計高程14 cm~15 cm;待混凝土終凝后,便對混凝土的表面進行拉毛處理,然后用塑料膜將混凝土覆蓋,以便養護。注意:內模不可過早的拆除,待混凝土強度達到75%后,才可拆除。
安全防護:由于路面已經形成,為防止行人和車輛誤入開挖的檢查井內,從拆除路基路面結構層到檢查井井具周邊鋪筑瀝青混凝土期間,應在井口的周圍有效設置安全圍擋或警戒墩等必要的安全設施。
檢查井井具的選擇:井具安裝的好壞對檢查井周圍路面的平整度起著決定性作用,因此井具的安裝就顯得尤為重要。檢查井具底座的內徑必須大于檢查井井筒的內徑,以確保檢查井井具的底座全部壓在檢查井的井筒上,既避免井座出現懸空現象,又利于車輛荷載的擴散。井具的安裝方向:應將檢查井蓋的鉸接端平行安裝在與車輛前進相反的方向,使車輪碾過鉸接端到達開啟端時,不因鉸接端翹起引起振動響聲。
井具安裝:1)在井筒上鋪一定厚度,坍落度較小的半干性C30細粒式混凝土;2)放上檢查井的井具,用皮錘對檢查井的井具高程進行粗調整;3)用6 m長、幾何形狀接近3 m直尺的鋁合金型材,在鋁合金型材的兩端分別固定一塊和瀝青混凝土上面層厚度相同的木塊,制作一個確定檢查井井蓋頂高程的工具。將該工具放在井蓋上,分別在至少相互垂直的方向上測定檢查井井蓋的高程,用皮錘對井蓋的高程進行準確定位;4)在井座和井筒的細粒式混凝土之間,沿井周均分插入4個木楔,以防檢查井的井具在混凝土凝固期間出現下沉;5)待細粒式混凝土強度達到75%以上,用中粒式瀝青混凝土對檢查井周圍進行回填,并確保瀝青混凝土的壓實度。
檢查井本身是個極其重要的結構物,只有從設計、采購、施工各個環節嚴格把關,在施工過程中,根據現場不同的施工條件應采取不同的措施,才能從根本上解決檢查井通病問題。
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