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摘要:城市道路上检查井沉陷的现象比较普遍,不少城市对此进行过探讨和研究。由于其危害直接影响行车安全和城市道路的使用功能,因此备受人们关注。该文在剖析检查井沉陷原因的同时,结合增城近几年来对治理检查井沉陷做的一些探讨。
关键词:检查井;沉陷;原因分析;治理对策
0 概 况
城市道路上的检查井是城市路面和排水管涵的重要组成部分,既要满足排水管涵日常维护和疏浚的需要,又要承载着车辆运行和满足道路使用功能的要求。 长期以来,市政行业对检查井的构造和井盖的使用状况,包括材料性能、 制作工艺、安装方法、 置放部位、 结构形式等都作了不断研究和力图改进。 由于位于检查井处的检查井盖、 支承检查井盖的井座和井筒、井筒周边的道路基层和面层是化整为零分阶段进行施工,其组成材料、 施工工艺、 施工机械、 养护条件等不尽相同,以致检查井部位处于薄弱环节,成为城市道路路面使用状况的软肋,一直为市政行业所困惑。
近几年来,北京、 天津、 上海、 深圳、 杭州、 武汉、 葫芦岛、 淄博等城市对排水检查井盖的安装方法作过一些探讨,使用状况各异。 从上述城市的道路运营状况看,道路上的检查井使用情况各异,但可以肯定的是城市道路检查井沉陷、 跳车、 井周路面破损等病害仍不同程度存在。 在现代化城市建设进程中,从保障城市道路的行车安全,提高乘客乘车的舒适性,改善城市道路的使用环境角度出发,改进和根治城市道路检查井沉陷等病害的任务仍然很艰巨。
1 检查井常见问题
城市道路检查井周围病害在道路病害中较为突显,根据相关文献归纳起来主要有如下几类:
①检查井整体下沉;
②检查井周围路面下沉;
③检查井周围路面碎裂;
④检查井井盖出现裂缝;
⑤井盖井座松动。
2 检查井病害原因分析
为了确定道路检查井病害产生的原因,对长沙地区芙蓉路、 人民路、 环线、 韶山路等具有代表性路段的检查井现状进行了调查,检查井的病害调查情况,见表1。
调查结果显示:①井盖产生沉陷病害的数量最多,井盖本身出现裂缝病害的数量较少;②存在病害的检查井数量,占到调查的检查井总数的1/5。
2.1 设计方面
①检查井与周边路面包含有砖砌体井筒、 混凝土板、沥青混凝土面层及二灰碎石基层等多种工程材料,这些材料的性质不一,能导致在使用过程中产生结构间裂缝和差异沉降等病害。
②设计砖墙砌筑的检查井强度和整体性较差,超载车辆高速驶过检查井时,会对检查井产生很高的瞬态冲击作用,对检查井及周边路面产生极大的破坏作用。
③针对排水检查井井盖设一定数量的开口兼作泄水功能的设计方法,在这种情况下,不仅能影响检查井井盖的承载能力,还能造成检查井井盖被撕裂等情况。
2.2 施工方面
①检查井回填质量控制不到位:未按照规程要求分层夯实;回填土土质或含水量不符合要求;检查井周围回填土未同高度进行;人为减少基坑的开挖断面,致使检查井周围的回填空间太小,大型压实机具无法操作。
②混凝土加强圈、 井盖安装不符合要求:未使用混凝土加强圈;砖砌井筒与井圈井盖之间座灰太厚;井圈与井墙之间不座灰;未使用防位移井盖。 在通过车辆的撞压下,检查井产生移动错位,造成井周路面碎裂或井盖沉陷。
③检查井井盖混用:井具与道路等级不匹配。 轻型、普通型、 重型井盖未按照道路交通等级分别采用。
④高程控制误差:由于路面面层施工在井盖之前,施工放样容易忽略道路的纵向和横向坡度,致使实际标高和设计标高有一定的出入。
2.3 环境因素
①城市道路暴雨后的雨水往往不能及时排除,导致检查井周围容易形成积水,积水沿空隙渗透到井体四周和路基中,增大路基土的含水率,降低了路基的强度,破坏井体和路基的稳定性,导致路面裂缝进一步扩大,路面下沉更加严重。
②地下水位下降会导致地基承载力的下降;若地基土是湿陷性黄土,地下水位上升时,同样会导致地基承载力下降。
2.4 维护管理
道路检查井出现病害后,大都未得到及时和有效的修补,主要原因有:道路管理部门的养护资金投入不够;检查井维护机械化程度低;检查井维护施工理念落后;数字化案卷管理模式下维护施工时间有限。
3 治理对策
对新建沥青和水泥混凝土路面,以及在旧沥青和水泥混凝土路面加铺沥青混合料时,检查井施工应根据不同路面结构,宜采取如下方法。
3.1 沥青混凝土路面
(1)检查井筒砌筑至土路基标高,井筒周边回填夯实。填方路基或挖方地段安装排水管道修建检查井时,根据设计文件测量和确定检查井位置,整理基础和铺筑垫层并浇筑井筒底板混凝土后,将砖块(强度 MU10 以上)砌至或用 C20 级及以上混凝土浇至路基顶面高程,达到一定强度后,井筒周边 50 cm 范围用石灰土或石灰粉煤灰砂砾分层对称回填夯实。
(2)覆盖临时井盖,铺筑基层和沥青混合料下、中面层。 土路基形成并经验收合格后,在检查井位处用 2~3 cm 厚钢板或 10 cm 厚钢筋混凝土预制板(尺寸宜为 100 cm×100 cm)覆盖,见图 1 所示。 并对井位作好标记和井位控制(如沿路面立缘石量取至井位处的垂直距离等)。 然后全路幅摊铺路面基层(水泥稳定粒料或沥青稳定碎石等)和沥青混合料下、 中面层,分层碾压路面基层和沥青混合料下、 中面层至设计标高。
(3)挖除临时井盖上的铺筑层,浇筑或安装预制井盖板。沥青混合料下、中面层摊铺碾压完成后,按标记和控制的方位确定检查井位置,挖取沥青混合料中、 下面层和基层,挖取面积 200 cm×200 cm 为宜。清除挖取的混合料后,根据水稳基层、 沥青混合料下、 中面层,井盖板厚度、 井座高度及面层厚度调整井筒高程(用砖续砌或用混凝土续浇至井筒高程)。然后浇筑或安装预制井盖板,见图 2 所示。现浇井盖板时采用快凝、 早强、耐久性好的混凝土拌合物。安装预制井盖板时,井盖板周边与开挖面间的缝隙用 C20 级细石混凝土填充密实。
(4)安装井座井盖,摊铺沥青混合料面层。现浇或安装预制井盖板完成后(现浇井盖板时应达到设计强度的 75%),按控制高程用 φ20 mm 膨胀螺栓将井座固定于井盖板上,使之平稳牢固,并安装井盖。然后根据井盖板顶面和沥青混合料中面层及井座高度,用快凝、 早强 C20 细石混凝土调整井盖板顶面高程至沥青混合料中面层高程,参见图 2。 调整层达到设计强度后,井周路面与全路幅整体摊铺和碾压沥青混合料面层,使路面形成整体,参见图 2。
3.2 水泥混凝土路面
(1)检查井筒砌筑至土路基标高,井筒周边分层回填密实;在井位处覆盖临时井盖,摊铺路面基层。井筒周边回填、 临时井盖尺寸、 井位标记和控制方法同沥青路面检查井的施工方法。基层摊铺碾压按设计文件要求进行施工。
(2)挖除临时井盖上的铺筑层,浇筑或安装预制井盖板。根据水泥混凝土路面结构和井盖板厚度及井座高度,在临时井盖周边 200 cm×200 cm范围挖除一定厚度的水稳基层,一般以挖除基层厚度的 1/4 左右为宜。 并保证挖除的基层面平整,无松散现象。用砖续砌或用混凝土续浇井筒至井盖板下高程,然后浇筑或安装预制井盖板,见图 3 所示。现浇井盖板采用的混凝土和安装井盖板处理井周缝隙方法同沥青混凝土路面的施工方法。
(3)安装井座井盖,浇筑混凝土路面。在井盖
板上安装井座井盖的方法与在沥青路面施工中安装方法相同。浇筑井周混凝土路面前,在井周布置钢筋网进行补强,补强范围和方法见图 4 所示。检查和控制好井盖高程,然后浇筑混凝土拌合物,并振捣密实,使井周路面与全路幅混凝土路面一次形成平顺的整体。采取二次浇筑时,浇筑混凝土拌合物前,布置补强钢筋网后,按设计要求用不易变形的钢模支立在井周,一般为正六边形。待混凝土路面达到设计强度的 40%以上后拆除钢模板,然后浇筑与路面混凝土同等强度或提高一个等级的混凝土拌合物,振捣密实,使之与周边路面衔接平顺。
3.3 改建沥青和水泥混凝土路面检查井施工
(1)在既有沥青和水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面时,应对路面检查井进行处理。首先应切割、 破除沥青路面或水泥混凝土路面,需要处理基层时应按设计要求重新铺筑振实;不处理基层时,除应切割破除路面结构层外,根据原有路面结构厚度,井盖板结构和加铺沥青结构层厚度,需要破除原有基层一定厚度时,应采取措施保证破除界面和未破除的基层完整而无松散现象。然后用砖或素混凝土调整井筒高程使之与井盖板下高程一致,最后浇筑或安装预制井盖板,结构尺寸和浇筑或安装方法同前。
(2)覆盖临时井盖,铺筑沥青混合料下、 中面层。井筒上的井盖板现浇或安装并养护成型后,在其上覆盖临时井盖,铺筑沥青混合料下、中面层,其临时井盖所用材料、 结构尺寸,沥青混合料摊铺碾压等同沥青混凝土路面施工方法。在此基础上挖除临时井盖上的铺筑层,安装井座井盖,调整井座周边路面高程,摊铺沥青混合料面层,其方法同沥青混凝土路面。
(3)检查井盖安装:
a.城市道路检查井盖宜采用重型井盖,以球墨铸铁井盖为宜。现阶段道路工程中常采用玻璃纤维钢等复合型井盖,虽然有不可回收利用的优点,但其抗老化和耐久性较差,承载能力不能足以满足重型车辆反复碾压而被慎用。球墨铸铁井盖承载能力强,而且耐久性好,井盖与井座吻合紧密,行车时无异常振动噪声,因其优越性明显在城市道路工程被广泛采用。
b.井盖安装方向。不论是新建或改建沥青混凝土和水泥混凝土路面,在安装带有连接插销的检查井盖时,宜将固定井盖的连接插销安装在车辆行进方向的反方向侧,见图 5 所示。 当车辆驶过连接插销端行进到另一端时,井盖固定一端受连接插销制约,另一端因车轮压重而不致引起井盖翘起发生异常响声,对减少因车辆行驶引起检查井盖噪声和保障车辆行驶安全较为有利。
4 总结
只有将检查井的病害问题放到一定的高度,着眼长远,采取综合治理的方法,提高思想认识和责任感,注重治理的每一个细部环节,不断的探索新技术,不断完善施工方法和改进施工工艺,不断寻求到解决问题的办法,城市道路检查井的病害终将得到彻底的解决,城市道路的使用功能和社会效益会得到充分发挥。
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论文作者:郑少鑫
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/28
标签:井盖论文; 路面论文; 混凝土论文; 沥青论文; 井筒论文; 面层论文; 病害论文; 《基层建设》2016年9期论文;