王茂華 ，石 海 ，曹守金

（1.青島膠州市少海發(fā)展管理處，山東青島 266300；2.中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司青島分院，山東青島 266100）

0 前言

市政配套一般有電力、通信、給水、燃?xì)?、熱力、雨水、污水、中水等多種管線，在管線綜合規(guī)劃時(shí)，一般盡量將管線布置在非機(jī)動(dòng)車道、人行道和綠化帶內(nèi)，空間不足時(shí)再布置到車行道上。目前國(guó)內(nèi)大部分城市的現(xiàn)狀是，由于非機(jī)動(dòng)車道和人行道寬度有限，導(dǎo)致車行道上分布著大量的檢查井。這些檢查井中70%～80%為雨水、污水排水檢查井和給水檢查井。

車行道上的檢查井在使用一段時(shí)期后，往往發(fā)生井蓋沉陷、井周路面龜裂、凹陷等通病，對(duì)城市道路瀝青路面的平整度、外觀質(zhì)量造成了嚴(yán)重破壞，縮短了道路的使用年限，影響了行車的舒適性和城市的景觀效果。本文以青島市區(qū)近幾年的檢查井病害整治工程實(shí)踐為例，系統(tǒng)地闡述了瀝青路面檢查井病害的原因及處置方法。

2012年3月，為了減少和避免檢查井病害，提高城市道路建設(shè)質(zhì)量，改善道路行車環(huán)境，編制完成了青島市地方性的《城市道路檢查井技術(shù)導(dǎo)則及通用圖集》，于2012年4月1日頒布實(shí)施。目前，《導(dǎo)則和圖集》正大規(guī)模應(yīng)用于青島市區(qū)檢查井專項(xiàng)整治工程，從使用效果看，《導(dǎo)則和圖集》有效地指導(dǎo)了檢查井的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和維修工作，可以為國(guó)內(nèi)其他城市解決類似問題提供有益借鑒。

1 病害原因分析

通過筆者對(duì)青島市區(qū)典型路段檢查井的病害進(jìn)行調(diào)研，對(duì)病害原因歸納如下。

1.1 設(shè)計(jì)方面

（1）根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)圖集，在檢查井口部，鑄鐵支座一般通過水泥砂漿調(diào)平并安裝于磚砌井筒之上，支座采用現(xiàn)澆C30混凝土井圈固定，井圈的寬度為20 cm，厚度與支座高度相同，約7～10 cm，這種做法會(huì)使混凝土井圈露出瀝青路面，導(dǎo)致井蓋周圍存在“白眼圈”。考慮到瀝青路面的整體景觀效果，國(guó)內(nèi)大部分城市的一般做法：在水泥混凝土井圈上加設(shè)一層瀝青面層，或者將水泥混凝土井圈直接改為瀝青混凝土。目前的支座高度一般僅為7～10 cm，這就導(dǎo)致瀝青層和水泥混凝土層的厚度均較小，成為結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)，易從此處先破損、開裂。

（2）常用的排水檢查井大多為Φ1 000、Φ1 200、Φ1 500圓形磚砌檢查井，目前的常規(guī)做法是檢查井底部?jī)H設(shè)置10～15 cm厚的素混凝土井基，該部位在汽車重載、超載作用下，容易開裂破壞，導(dǎo)致檢查井的沉降和傾斜。

1.2 材料方面

檢查井各部位及周邊路面建筑材料在物理力學(xué)性質(zhì)方面存在著較大的差異。鑄鐵井蓋座、磚砌體、水泥砂漿墊層、井周瀝青混凝土路面層、半剛性基層、井周回填土等材料的強(qiáng)度、彈性模量、線膨脹系數(shù)及在外力作用下的彈塑性變形差異較大。

工程材料的差異使檢查井和周圍路基在外荷載作用下的應(yīng)力和應(yīng)變不同，溫度線膨脹系數(shù)的差異導(dǎo)致在溫差作用下各部位的應(yīng)變不同，各部分的變形差在井蓋井圈、井筒及路基和路面內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力，而路面、路基材料的彈性模量較低，在此應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生開裂，同時(shí)在井筒和路面結(jié)構(gòu)間產(chǎn)生不均勻沉降，繼而產(chǎn)生一系列檢查井病害。

1.3 施工工藝

（1）井周回填材料及其壓實(shí)度不合格。檢查井屬市政小型附屬構(gòu)筑物，參建單位對(duì)此往往重視程度不夠，大多就近取土回填，甚至采用雜填土、建筑垃圾等不符合要求的材料回填，材質(zhì)不均，壓實(shí)質(zhì)量難以保證。另外，在施工時(shí)若沒有嚴(yán)格分層回填、壓實(shí)，導(dǎo)致后期沉降增大，周邊路面沉陷。

（2）砂漿不飽滿，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)。為了調(diào)整高程及安裝支座，在支座與井筒之間設(shè)砂漿墊層。調(diào)高砂漿及井身砌筑砂漿多采用現(xiàn)場(chǎng)人工拌制，強(qiáng)度和質(zhì)量不易保證，更有甚者，在支座下墊碎磚塊、石塊調(diào)高，導(dǎo)致砂漿不飽滿且厚度不均，在汽車荷載作用下易被壓碎，脫落。

（3）地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，未進(jìn)行有效的地基處理即砌筑井室。易造成井體的后期沉降和傾斜。

（4）大部分城市道路檢查井都是采用粘土磚或粉煤灰磚現(xiàn)場(chǎng)砌筑，收口式圓形檢查井由于其投資小、工序簡(jiǎn)單、砌筑靈活等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，但砌體收口段對(duì)砌筑施工技術(shù)要求較高，該部位的施工質(zhì)量不易控制。

（5）施工工序安排不合理，存在搶工期現(xiàn)象，如在材料強(qiáng)度還未形成前就進(jìn)行碾壓，致使施工期間就已出現(xiàn)破壞。

（6）使用了一些不達(dá)標(biāo)的輕型檢查井蓋座甚至是不合格產(chǎn)品，在后期使用過程中易出現(xiàn)噪響、沉陷、壓碎等病害。

1.4 驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)要求不統(tǒng)一

市政管線和道路一般由不同的單位施工，容易造成責(zé)任不清，互相推諉現(xiàn)象。而且根據(jù)現(xiàn)行《給水排水管道工程施工驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）：柔性管道溝槽回填料的最低壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為83%（輕型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）；而《城市道路工程施工驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ 1-2008）：路基最低壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為87%（重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），由此導(dǎo)致檢查井周和管線溝槽范圍內(nèi)的路基壓實(shí)度不滿足道路使用要求，井周基坑和管線溝槽后期沉降較大，道路平整度差。

2 檢查井整治遵循的原則

對(duì)車行道上病害檢查井的整治，應(yīng)遵循以下原則：

（1）改造方案應(yīng)盡可能利用現(xiàn)狀井筒結(jié)構(gòu)，做到施工方便、快捷，盡量減少整治施工對(duì)交通的不利影響。

（2）積極慎重地采用新材料、新工藝，在技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，避免產(chǎn)生二次病害。

3 處置措施

由病害的成因分析可知，鑄鐵井蓋、支座、井筒和瀝青路面是三種不同性質(zhì)的結(jié)構(gòu)體系，車輛行進(jìn)過程中在瞬間由柔性載體變?yōu)閯傂暂d體，產(chǎn)生振動(dòng)沖擊作用加劇了結(jié)合部位處的破壞和不均勻沉降。

借鑒橋梁工程中橋頭搭板在解決道路“橋頭跳車”中的成功應(yīng)用，在檢查井和路面之間設(shè)置類似功能的混凝土井圈，可以消除或減小檢查井與井周路面的不均勻沉降。該做法能夠在盡量利用現(xiàn)狀井筒結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)大受力面積，并使井筒和井周部分路基協(xié)同受力，可有效地解決檢查井周邊路面的裂縫、塌陷等一系列病害。基于此，2010年，青島市發(fā)布了《檢查井通用做法圖集》，該圖集推薦采用預(yù)制鋼筋混凝土井圈修復(fù)檢查井。做法見圖1。

圖1 預(yù)制鋼筋混凝土井圈結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

經(jīng)過試用后發(fā)現(xiàn)，采用預(yù)制井圈來維修加固檢查井口，在施工現(xiàn)場(chǎng)仍需采用現(xiàn)澆混凝土或水泥砂漿來進(jìn)行安裝，預(yù)制構(gòu)件的優(yōu)越性并沒有充分體現(xiàn)出來；由于預(yù)制井圈的重量較大，井蓋座的高程調(diào)整難度較大，若安裝高程不合適，需起吊預(yù)制井圈，調(diào)高后重新校核高程。

而且，考慮到支座在預(yù)制件上擱置，不如將鑄鐵支座嵌入混凝土中牢固，后期進(jìn)行了現(xiàn)澆鋼筋混凝土井圈的嘗試?，F(xiàn)澆井圈的制作與現(xiàn)場(chǎng)安裝同時(shí)完成，避免了預(yù)制與現(xiàn)澆兩道工序，且不需吊裝設(shè)備，施工便捷。

結(jié)合市政工程工期緊、需盡快開放交通的特點(diǎn)，井圈采用C50鋼纖維速凝混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆注，其上設(shè)置8 cm厚瀝青面層；在采用上述措施的同時(shí)，通過加大支座高度至15 cm，充分保證了支座在混凝土井圈中的嵌固深度。

施工做法：施工時(shí)以井蓋中心為圓心，切割出半徑為0.7～0.9 m（視井周路面沉陷半徑而定）的圓形操作區(qū)域，將該區(qū)域內(nèi)約30～35 cm厚路面結(jié)構(gòu)層挖除，并拆除井筒最上面3～4皮磚砌體，將操作區(qū)域清理干凈，采用特制支架臨時(shí)固定井蓋座，施工時(shí)應(yīng)控制井蓋座頂面與周邊路面高程差在±5 mm，然后澆筑C50鋼纖維速凝混凝土井圈，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后施作井周瀝青混凝土表面層。施工時(shí)井蓋高程應(yīng)考慮路面縱、橫坡度，確保井蓋與周邊路面連接平順美觀。施工時(shí)盡量減小占路時(shí)間及面積，如檢查井位于交通繁忙路段，可考慮暫時(shí)加蓋2 cm厚鋼板以盡早恢復(fù)交通，也可采用覆蓋橡膠墊或加溫養(yǎng)生等措施，提高混凝土早期強(qiáng)度以盡早恢復(fù)交通，見圖2。

圖2 現(xiàn)澆井圈結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

經(jīng)試驗(yàn)，C50鋼纖維速凝混凝土可以保證非冬季4 h開放交通，冬季采取加溫養(yǎng)生措施后也可以做到4 h開放交通，充分體現(xiàn)了施工快捷、工期短的特殊要求。

4 井蓋技術(shù)要求

經(jīng)前期現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，檢查井蓋噪響的主要原因是井蓋在支座中的嵌入深度過小和加工精度不足；道路上的鑄鐵井蓋座質(zhì)量參差不齊，存在一定數(shù)量的輕型井蓋座且支座座高度偏小。

為了行車安全和避免噪響，《導(dǎo)則和圖集》要求行車道上必須采用重型井蓋座，鑄鐵采用QT500-7，抗拉強(qiáng)度應(yīng)不小于450 MPa，屈服強(qiáng)度應(yīng)不小于300 MPa；井蓋嵌入深度應(yīng)不小于5cm；支座高度應(yīng)不小于15 cm，支座底邊寬度為12 cm；井蓋板厚度應(yīng)不小于10 mm，井蓋重量應(yīng)不小于75 kg，支座重量應(yīng)不小于60 kg；承載能力應(yīng)不小于400 kN；井蓋表面凸起高度不小于3 mm。

5 結(jié)語

經(jīng)過2012年、2013年在青島市東海路、山東路等十余條道路采用上述處置措施對(duì)病害檢查井進(jìn)行整治，經(jīng)過半年來的后期調(diào)查，該處置措施有效地解決了城市道路檢查井病害。