自調式防沉降井蓋在市政道路改造中的應用研究

吳義明

杭州濱江城建發展有限公司 浙江 杭州 310051

1 引言

市政道路建設中，井蓋是必不可少的設施。然而，由于井蓋長期承受車輛和行人的壓力，容易出現沉降問題，嚴重時甚至會導致交通事故。傳統的井蓋需要定期維護和更換，費用高，工作量大，影響交通[1]。

目前國內外關于窨井沉降處治的研究較少，效果較好的技術更為鮮見。雖然窨井不是道路的主要部分,但根據使用功能來看,它是不可忽視的附屬構筑物，窨井沉降所引起的不利問題越來越多，因此有必要開展深入的研究[2]。

本文依托杭州某大道地面道路拓寬工程，在調研與分析窨井沉降等病害和處治技術基礎上,從日常養護的角度出發,對研究的窨井沉降處治技術進行實際應用，深入探討自調式防沉降井蓋方案的效果，可以為類似改造項目的窨井部分設計施工提供有益的參考。

2 項目概況

某大道地面道路拓寬工程系省市區重點工程，亞運會重要保障項目。以中興立交為界，項目分東西兩段。

該工程整個橫斷面設計為四塊板，中央綠化帶，兩側機非隔離帶，兩側人行道。本次拓寬工程主要是調整人非道寬度由原雙向6車道改造為雙向8車道。為了加快項目建設，同時確保施工期間其按現行雙向6車道通行，緊緊圍繞交通組織、交叉施工等重點難點，結合地鐵車站和大盾構場地占用情況和施工進度，將整個標段分為六個施工段，采用分段分幅平行流水施工方案，施工過程中確保雨水管排水暢通，從而減少對外界的影響[3]。其中窨井較多，機動車道和非機動車道均有大量分布，原窨井周圍的路面出現了大量由于窨井沉降發生變形、開裂、凹陷等破壞（見圖1），導致路面平整度下降，目前也引起了越來越多的關注。因此本次拓寬改造過程對于既有窨井進行改造很有必要。

圖1 典型窨井病害

3 自調式防沉降井蓋技術概述

對于出現窨井沉降的道路，常規的處治措施是切割窨井周圍路面，然后調高井蓋，回填道路，完成窨井沉降問題的處治。這種方法施工簡單，施工速度快，因此在窨井養護方面大量應用。但是窨井與周圍路面傳遞荷載能力沒有改變，土基承載能力沒有提高，因此這種措施難以解決根本問題，過一段時間，窨井沉降問題繼續出現，而采用防沉降新技術就較好解決了這一問題。

自調式防沉降井蓋采用了卸載板和調節環雙重技術，能夠一方面通過卸載板分散荷載壓力、減少沉降，另一方面沉降超標時可通過調節環調整井蓋的高度，確保井蓋與路面保持平齊[4]。

自調式防沉降井蓋的優點眾多，主要如下：

（1）解決沉降問題：自調式防沉降井蓋能夠自動調整高度，避免了井蓋沉降問題。

（2）提高安全性：井蓋與路面保持平齊，減少了行人和車輛的摔倒和事故風險。

（3）降低維護成本：傳統的井蓋需要定期維護和更換，費用高，而自調式防沉降井蓋只需要進行定期檢查和維護即可。

（4）提高通行效率：井蓋沉降問題會影響交通流暢，而自調式防沉降井蓋能夠保證路面平整，提高通行效率。軸力檢測技術分類及優缺點。

4 施工器具與準備工作

4.1 施工器具簡介

主要施工器具如下：

（1）調節環：用于調節檢查井蓋、水箅的平面位置、高程、坡度并防 止瀝青混合料攤鋪時進入井內的環狀結構物。

（2）預制井筒：用于交通通行要求高不能做到連續封閉施工的路段升高檢查井筒，尺寸厚度與現狀檢查井井筒一致的環狀結構物，高度應根據需加高的井筒情況進行預制。

（3）限位井筒模具：檢查井蓋安裝時使用的與檢查井蓋井座凈開孔尺寸一致，用于瀝青混凝土碾壓夯實時做內模使用的鑄鐵井筒模具。

（4）打夯機：用于密實檢查井井筒或井蓋周邊瀝青的小型夯實機械。

（5）防沉降井蓋：檢查井井口可開啟的封閉物，由井蓋和上法蘭盤組成，能夠將上部壓力分散到道路結構層。

4.2 施工前準備工作

進場材料通過進場驗收對其外觀、合格證、檢測報告等進行檢查，并對進場材料進行見證取樣，委托有資質的試驗室對相關數據（外觀質量、重量、尺寸偏差、承載能力等）進行檢測，檢測合格方可使用[5]。

施工前應根據設計圖紙、相應規范要求結合瀝青路面攤鋪工藝編制檢查井蓋安裝施工方案，檢查所用工具、材料，如檢查井蓋、調節環、限位井筒等。

施工前應對現場施工員、井蓋提升班組進行技術培訓，并進行技術交底和安全技術交底。技術交底應包括工作內容、施工工藝、質量保證措施、文明施工措施、路面鋪筑人員與井蓋安裝人員配合等內容；安全技術交底應包括安全事項、操作規程、危險點預防措施及應急措施等內容。

5 針對老路改造（瀝青加鋪）的自調試井蓋安裝工藝

根據設計要求針對檢查井周邊范圍老瀝青路面、舊的檢查井進行拆除，拆除厚度應為舊瀝青路面厚度，拆除應不對基層進行擾動，如檢查井周邊基層有破損的應進行修復[6]。

采用現澆鋼筋混凝土（或磚砌）對檢查井井筒進行加高（見圖2），加高找平后安裝卸載板（預制或現澆），卸載板上方安裝調節環（見圖3），調節環與卸載板間隙用砂漿進行密實，調節環安裝的坡度應與道路縱橫坡度一致，調節環中心應與井筒中心一致。

圖2 井筒提升、卸載板安裝示意圖

圖3 調節環安裝示意圖

粗瀝青面層施工應采用限位井筒安裝方法（見圖4），限位井筒應涂刷防粘結劑，粗料攤鋪完成后應立即將限位井筒頂面的瀝青混合料清除（見圖5），進行瀝青路面初壓，初壓完成后拿掉限位井筒蓋板，并根據密實情況在周邊均勻添加適量瀝青混合料，在行碾壓密實[7]。

圖4 安裝限位井筒、攤鋪瀝青下面層示意圖

圖5 安裝防沉降井蓋、攤鋪瀝青中面層示意圖

中面層攤鋪前應按道路坡度安裝完成自調試防沉降井蓋（見圖6），井蓋安裝應按照瀝青路面坡度，安裝完成后攤鋪瀝青，如井蓋有下沉、傾斜、異響等現象的，應在攤鋪瀝青上面層前進行排除[8]。

圖6 提升自調式防沉降井蓋示意圖

上面層攤鋪前應根據最終道路坡度對井蓋進行提升，提升瀝青應使用瀝青保溫車（見圖7），嚴禁使用瀝青冷補料或砂漿，初壓完成后，用3米直尺檢查井蓋平整度，如有誤差的需在終壓前調整完成。

圖7 攤鋪瀝青上面層示意圖

當交通通行要求高不能連續施工時，需要在升井完成后應采用臨時保通措施確保道路通行正常。

6 應用效果

經過兩年多的觀測，目前自調式防沉降窨井井蓋應用效果良好，大部分沒有產生明顯的差異沉降；個別窨井略有沉降，材料本身沒有損壞開裂。說明該技術的應用效果較好。

采用傳統工藝處理，除了解決不了問題外，由于施工頻繁，對交通的影響、社會的負面影響都比較大；其他辦法可能解決了沉降問題，但周邊瀝青的碎裂問題仍沒有很好地解決。而自調式防沉降井蓋技術利用卸載板具有較好的應力分散和承載能力，配上自調式調節環有機補充配合，較好的解決了上述問題。

自調式防沉降井蓋是一種具有廣闊應用前景的新型市政設施。它可以應用于各種類型的道路和城市建設項目中，提高城市交通安全性和通行效率，降低維護成本，值得相關城市管理部門的關注和推廣。

7 結論

本文依托杭州某重要亞運會保障道路拓寬改造項目，依據項目特點和要求，創新采用了自調式防沉降井蓋，經過施工器具、工藝等設計，給出了較為可靠的處治方案，較好了滿足了項目需求，可以為城市道路窨井防沉降項目提供一定的參考。