城市道路行車道檢查井病害分析與防治

□文/楊 云 李維東 趙金國

近年來，雖然設計和施工單位不少技術人員都在探尋好的方法并采取了各種預防與治理措施，但改善市政道路行車道檢查井與路面銜接處對行車舒適度的影響及井蓋活動噪音等問題未達到理想效果。

1 檢查井病害現狀分析

1）檢查井井蓋、井圈碎裂、井座松動，檢查井周邊瀝青混凝土出現裂縫,其中大部分位于井蓋外35 cm內的環形區域內[1]。

2）井蓋傾斜、塌陷或明顯凸出路面；檢查井周邊路面松散、坑洞、脫落出現不均勻沉降。

這幾種病害的產生直接影響道路環境美觀和行車性能，出現車輛行車噪音及環境污染、降低行車舒適度等一系列問題。

2 原因分析

2.1 井蓋和井座設計指標與行車荷載及密度不適配

2.1.1 井蓋結構設計及破壞原理

1）井蓋中心區設計及彎拉失穩。檢查井井蓋中心區承重主要由蓋下梁設計決定，蓋下梁包括中間圈梁、連接圈梁及井蓋邊緣的支撐梁。由于井蓋中心易受彎拉破壞，圈梁越高，橫截面下邊緣寬度越大，承受由通行軸載滾動接觸的縱向荷載及輪跳產生的沖擊荷載效率越高。支撐梁在圈梁附近，主要考慮彎拉性能；在井蓋邊緣主要考慮抗剪性能；因此，受生產成本及工藝所限，一般采取變高度截面設計，在連接圈梁處采取與圈梁同高，至井蓋邊緣高度逐漸降低。井蓋中心區結構強度不足以在車輛的重復滾動荷載、沖擊荷載所產生的振動下維持結構穩態，以致中心區出現塌陷并同時導致井蓋邊緣翹起。

2）井蓋邊緣區結構設計及破壞原理。井蓋邊緣區抗剪主要依賴井蓋厚度及邊緣區支撐梁橫截面，井蓋厚度越大，支撐梁高度越大、寬度越大，井蓋邊緣區抗剪能力越強。

2.1.2 擴盤式井座結構設計及破壞原理

井座是將井蓋所受荷載向下傳遞的結構，井座與井蓋連接部分應有足夠厚度，不會在與井蓋接觸區域承受動荷載時產生非彈性變形；擴盤應保證一定厚度，以便在肋板的支持下傳遞荷載；井蓋肋板應設置足夠數量，以保證擴盤各處能有效、均衡地傳遞荷載，為使每個肋板分得較低的水平向荷載，各肋板應具有足夠面積，使水平向荷載作用于肋板及回填高強水泥的接觸面壓強保持規范內的較低值。

井座破壞主要表現在井座的非彈性變形，與井蓋不能較好貼合，肋板過大變形導致周圍回填體和面層內力過大發生擠裂或晃動，從而產生裂縫和表面剝落。

2.1.3 行車角度

行車軸載和軸載密度直接影響井蓋受力大小和時間、變形狀態、振動頻率，此三種影響對井蓋結構的設計起主要作用。

2.1.4 解決措施

1）升級為高設計指標的檢查井井蓋、井座來解決檢查井井蓋、井座設計指標不能滿足通行車輛軸荷載及密度的問題。

2）調查車型及各類型車輛的通行密度：若通行情況超過路面設計承受能力，應考慮對駛入道路的車輛采取一定限制以保持道路的整體使用壽命；若通行情況滿足路面設計承受能力，則考慮升級為高設計指標的檢查井井蓋、井座。以此解決道路通行車輛軸荷載及密度過大的問題。

2.2 檢查井井體施工問題

2.2.1 原因

檢查井井體砌筑施工不規范，砌筑磚體材料、砂漿配比及強度，砌筑砂漿的飽滿度，砌體的順直度，墻體磚塊砌筑時錯縫不規范等均會間接降低檢查井井蓋的承載能力，具體表現為井座整體的塌陷或不均勻塌陷，周邊路面產生裂縫及粒料不同程度的剝落。

2.2.2 解決措施

在墻體內設置混凝土圈梁，提高砌筑體的抗剪、抗拉能力。

2.3 檢查井基礎施工問題

2.3.1 原因

檢查井基礎施工不規范，井底及周邊基底下的松散土未清除干凈，碎石墊層厚度不足或不均勻使井體不均勻沉降都會間接造成檢查井井座及井蓋傾斜或塌陷，周邊路面松散、裂縫、脫落出現不均勻沉降。

2.3.2 解決措施

注重井底基礎處理工序，確保基礎處理達標后并滿足承載力要求，在材料采購、檢測、配合比設計、現場操作各個環節層層把關、嚴格控制，混凝土基礎應與管道基礎同時澆筑；在收口砌筑時設置鋼筋混凝土梁并進行收口處理。

2.4 檢查井周邊回填體材料及施工問題

2.4.1 原因

檢查井與道路產生不均勻沉降，道路的沉降量大于檢查井的沉降量。檢查井周邊回填原材料質量不合格、回填工序規范，周邊操作空間小無法使用機械壓實，只能局限于人工搗實，造成回填土土體碾壓不充分，總體壓實度達不到標準要求；檢查井井體與周邊土體連接固結不到位，道路通車后，在反復荷載作用下，檢查井周圍路面出現裂縫、凹陷、雨水滲入并出現凍脹，加劇結構回填體結構破壞，井體凸出、車輛行駛至該處出現跳車，在較短時間內使井座及井蓋出現變形，提前報廢。

2.4.2 解決措施

對已砌筑完畢的檢查井四周縫隙采用強度等級較高的抗滲混凝土回填，振動夯分層夯實，砌塊檢查井內外均采用防水砂漿抹面。雨水、污水檢查井需安排專人定期清理、疏通和維護，防止垃圾、雜物堵塞管道，同時還需關注井內積水高度，保證其在設計允許范圍內[2]。

3 新工藝的應用

上述幾種處理措施雖然在設計或施工方法上均有不同的改進，前期效果也得到了不同程度地改善，但通車兩年后的效果不盡理想，相應的各種病害未能徹底解決。

根據近幾年總結的施工經驗，在確保每個施工環節滿足規范[3～8]要求的基礎上，采用反開槽法，鋼制模具支模，澆筑C50混凝土再鋪設玻璃纖維土工格柵，解決了行車道井位下沉問題取得了很好地效果。

1）瀝青底面層鋪筑完成后，切割機切割并剔除井位周邊0.3～0.5 m 范圍內瀝青底面層、二灰碎石基層至12%石灰土頂面，保留小部分人工鑿除，以保證槽底、槽底與槽壁連接處整齊，剔除的材料應及時清運，禁止堆放在施工處附近且槽內及附近務必用水沖洗到位，以保證回填體與原路面材料的連接性能，保證石灰土頂面較平，以便使回填體與原路面材料結合面及附近區域受行車荷載產生的剪力較小。見圖1。

圖1 井位開槽

2）用鋼制模具支模固定。在此之前需清除井位周邊雜物，以防止操作人員誤觸使雜物落入井位處；在井位周邊灑水保濕，以防止井位周邊路面經過清理后的殘余粉塵經由風等外部作用落入井位內造成污染；井位內也應灑水保濕。鋼制模具固定時應保證縱向輪廓線基本豎直，鋼板上緣最低點應高于基準路面20～30 cm，以保證澆筑過程的穩定性及便利性。在井位以外0.25 m 圓帶狀坑槽內澆筑C50 混凝土，澆筑過程分兩步進行，第一層澆筑厚度5 cm，然后安裝預埋螺栓并在混凝土終凝后剔毛、刷漿、起墊，將預埋螺栓穿過井框預留孔，安裝加固鋼筋網和井框并緊固螺帽后可進行第二次澆筑，兩次澆筑厚度之和不應低于12 cm 且需保證混凝土上表面距路面基準應大于瀝青上面層高度[9～10]。在澆筑混凝過程中，應避免碰觸鋼膜，同時用振搗棒嚴格振搗夯實，澆筑完混凝土后，及時對井圈平整度及高程進行復測，澆筑完成后進行覆蓋保濕養生，確保混凝土滿足強度要求。見圖2。

圖2 模具定位安裝、混凝土澆筑及振搗

3）第二次澆筑的混凝土終凝后剔毛，在井位附近邊長2 m范圍內噴灑改性乳化瀝青粘層油并敷設玻璃纖維土工格柵，用鐵釘將玻璃纖維土工格柵固定在周圍瀝青混凝土上，以防鋪筑瀝青面層時將玻璃纖維土工格柵卷起，玻璃纖維土工格柵可有效提高現澆混凝土回填體表層的結構整體性，提高其區域抗彎拉、抗剪承載力，一定程度上降低因混凝土回填體破壞出現路表反射裂縫的機率；最后進行面層細粒式瀝青混凝土整體鋪筑。鋪筑時需派專人負責檢查井的保護工作。見圖3。

圖3 玻纖土工格柵鋪設

4 結論

采用反開槽澆筑抗滲混凝土再輔以玻璃纖維土工格柵的方法在天津市武清開發區福源道、泉達路等七條城市道路和楊崔公路（大東公路—徐官屯立交橋）改建工程得到了應用。這兩項工程均已竣工通車兩年以上，通車后多次進行路況調查，尤其是檢查井周邊的高程、平整度等重要指標，在井周圍未發現裂縫、脫落現象，很好地解決了行車道井位下沉問題，對防治城市道路行車道檢查井病害有著非常明顯的效果并起到了一定的指導意義，為市政道路后期維護減輕了壓力，經濟效益和社會效益均非常顯著。