于洪江 袁 俊 毛久群
(重慶建筑工程職業(yè)學院 400072)
隨著我國經(jīng)濟的快速增長,對城鎮(zhèn)道路的品質和要求也越來越高。檢查井是城鎮(zhèn)道路和市政管網(wǎng)的重要組成部分,數(shù)量眾多的檢查井分布在城鎮(zhèn)各條主干道、次干道中,對城鎮(zhèn)道路的通行質量和行車安全有著巨大的影響。如今在車輛荷載作用下,檢查井周圍質量通病引起的路面破壞影響市容、城市形象、更是嚴重影響車輛的正常通行,甚至發(fā)生行人傷亡及交通安全事故。國內外提出了一些預防瀝青路面檢查井周圍質量通病的辦法,對檢查井的新建起到了一定的作用,但是研究不全面,不系統(tǒng),研究的結果適用性和可靠性不強,檢查井質量通病還沒有得到徹底的整治。
本項目的系統(tǒng)研究對改善重慶瀝青路面檢查井周圍質量通病發(fā)揮著積極的促進作用,研究成果的推廣應用對重慶市市政基礎設施的建設具有非常重要的意義。
通過對重慶南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、巴南區(qū)部分主干道和次干道瀝青路面檢查井周圍破損情況的調研統(tǒng)計,得出檢查井周圍質量通病類型如下:
(1)井周路面下陷。
(2)井周路面開裂、坑槽。
(3)檢查井及周圍瀝青路面整體沉陷或坍塌。
(4)井圈破裂,井蓋隆起、移位、傾斜、破損等。
從全國范圍來看,有些主管部門監(jiān)管不嚴,由于各方私人關系質量監(jiān)督流于形式,參建各方責任主體質量意識不強。
2.1.1 設計原因
①設計方案與實際不符,存在較多錯誤及疏漏不足之處。
設計人員工作忙,有些設計人員剛畢業(yè)不久便參與設計,無工作經(jīng)驗,對檢查井的大小、形狀、結構僅對照通用圖集進行選型,未考慮特殊地基路段對檢查井結構做出個性化設計。井周圍回填料仍然采用粘性土進行夯填,檢查井周圍回填土壓實度往往達不到設計要求。
②井座設計不合理
市政道路使用檢查井球墨鑄鐵井蓋較多,井蓋本身材質不存在問題,問題是井座寬度較窄,一般只有4~6cm,不能有效地擴散行車荷載,引起井蓋移位、傾斜、破損等。
③排水系統(tǒng)不良
檢查井是雨水進入路基的一個通道,無論是先施工井身,還是先填筑后反挖,檢查井與管道接頭處容易滲水,漿砌檢查井周圍由于砂漿不飽滿容易滲漏水。
④ 剛柔過渡不協(xié)調
新建檢查井安裝檢查井加強圈后,由于加強圈厚度與井筒厚度相同,檢查井井筒周圍的土體與井筒結構的材料性質無論從密度、壓實度、耐久性等方面都有很大差異,剛性井筒和柔性路面兩者會發(fā)生不均勻沉降,從而產(chǎn)生檢查井周圍路面沉陷現(xiàn)象。
2.1.2 施工原因
(1)施工工藝原因,市政道路施工一般先砌筑檢查井到一定高度,然后對井周圍進行回填,回填土土質或含水量不符合要求,未按有關施工規(guī)范的要求分層夯填、或分層厚度太厚,采用小型夯機人工夯實,但夯實機械往往不能達到理想的效果。
(2)井底地基是軟基,未處理完善,造成井底地基工后沉降過大或檢查井發(fā)生不均勻沉降。
(3)漿砌檢查井,砌筑砂漿和抹面砂漿質量不能滿足設計及規(guī)范要求,另外,井身砌筑時灰砂磚的皮數(shù)、砌筑砂漿的厚度等沒控制好,同一層高差較大,井座容易出現(xiàn)偏斜、移位。
(4)檢查井頂部周圍道路路面各結構層壓實度未達到設計和規(guī)范要求。
(5)混凝土加強圈、井蓋安裝不符合要求:未使用混凝土加強圈;磚砌井筒與井圈井蓋之間座灰太厚;井圈與井墻之間不座灰;未使用防位移井蓋。 這樣,在通過車輛等的撞壓下,產(chǎn)生移動錯位,造成井周路面碎裂。
(6)檢查井漏水:井墻與管線接口處漏水,井墻灰縫砂漿不飽滿,導致滲水。在行車荷載作用下,積水變成有壓動水,毛細水上升,檢查井周圍回填土含水量增大,導致路基變軟,引起路面沉陷開裂。
(7)施工人員將設計用于綠化帶和人行道上的輕型井蓋誤用在機動車道上。
2.1.3 其他相關方原因
(1)工程中存在低價中標、層層轉包、分包、掛靠現(xiàn)象,致使施工質量無法保證。
(2)市政基礎設施的建設是政府行為,有時政府領導要滿足“獻禮、形象、政績”的需要,強迫施工單位加快進度。
(3)對工程基槽驗收,有少數(shù)參建單位只簽字蓋章而不到現(xiàn)場檢查。
(4)部分檢測單位出具虛假的檢測報告。
(5)部分監(jiān)理人員對關鍵工序、關鍵部位旁站監(jiān)理不到位,不能及時發(fā)現(xiàn)問題,或發(fā)現(xiàn)問題視而不見。
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(1)超重車碾壓
通過調研分析,超重車經(jīng)常行駛的路段,瀝青路面檢查井周圍破損的幾率明顯比一般路段大。
(2)力學分析。針對檢查井上部結構進行了三維有限元計算。計算分析表明,在單次輪載過程中,井座墊層和砌體外邊緣瀝青路面豎剖面經(jīng)歷了反復剪切的作用。在這種反復剪切的作用下,井座墊層和瀝青路面極易出現(xiàn)疲勞破壞,從而引起檢查井沉陷和周邊路面開裂[1]。
檢查井井筒漿砌時砂漿不飽滿, 勾縫不嚴, 同一層高差較大,且砂漿未達到設計強度就經(jīng)荷載擠壓, 造成井筒四周磚壁不牢固,產(chǎn)生松動,局部有空隙。這樣在冬季檢查井中的熱蒸汽, 就會沿上部井筒磚壁的空隙浸人外圍土壤和道路結構層內, 在冰凍層區(qū)域形成晶水并凍結, 在春融時期極易造成檢查井周邊土壤形成飽和水狀態(tài), 為井周變形埋下隱患[2]。
上述成因中,以設計、施工、交通荷載原因為主。
通過對檢查井周圍路面質量通病的原因分析,總結了以下幾種預防措施:
質量監(jiān)督機構應對各參建單位的行為進行有效監(jiān)督,重點加強對工程建設程序的監(jiān)督。
雨污水等各類管線應首選設置在綠化帶、非機動車道上,避免重車經(jīng)常沖擊碾壓,如果由于條件限制必須設置在機動車道上的檢查井,應盡量避開公交車站站臺、十字路口或丁字路口處、縱坡坡率變化處。
(2)檢查井承擔的是整個車輪的沖擊荷載,甚至是幾倍超載的車輪荷載。因此,在設計中要重視檢查井的基礎處理和檢查井的結構設計。
(3)檢查井砌筑完成后其周圍的回填料應采用滲水性好且容易夯填密實的填料,分層夯填至路基頂面。
(4)使用混凝土預制砌塊修建井身
可以使用預制混凝土砌塊式、下部現(xiàn)澆與上部預制拼裝結合式等方法,使用水泥混凝土制品替代傳統(tǒng)的黏土磚,從根本上防止黏土磚材料腐蝕酥爛。
(5)采用現(xiàn)澆擴大式檢查井鋼筋混凝土加強圈技術
在普通混凝土加強圈的基礎上變更為擴大式檢查井加強圈;為了便于施工,將預制改為現(xiàn)澆,并將現(xiàn)澆加強圈的底部改為斜面,以增大井筒與周圍土體的接觸面積。為了避免混凝土與井室砌體結構直接接觸造成井室的剛性破壞,在設計中考慮在井室墻體上方加1層 20 mm 厚的苯板(密度不低于 22 kg/m3),在側墻上加1層 10 mm 厚的 PE 板隔離層,阻斷混凝土與砌體結構的剛性接觸[3],降低破損的幾率。
(6) 鋪設土工格柵
當井蓋安裝完成之后,在道路表面層鋪油前,緊靠井圈周圍加鋪 100 cm 寬的圓環(huán)土工格柵,以加強井圈周圍結構與道路結構的整體性,然后進行道路表面層鋪筑施工。
(1)施工前,必須檢測每個檢查井的地基承載力,對不合格的,應及時與設計單位聯(lián)系處理完善,確保地基承載力符合要求。
(2)砌塊需經(jīng)檢驗合格后才能使用,砌筑前須用水濕潤,砌筑砂漿性能和強度等級必須滿足設計要求,灰縫要均勻飽滿。做好各項檢測工作,禁止出具虛假的檢測報告。
(3)采用反開挖工藝
采用反開挖工藝進行路面檢查井施工,可以保證井口附近路面的壓實質量。
(4)高度重視檢查井周圍回填施工
檢查井砌筑過程中,分階段按要求進行回填夯實,凡不易打夯密實的部分,可填筑低標號混凝土。
(5)井座、井蓋安裝時,嚴格控制井蓋頂面標高和縱橫向的坡度,確保井蓋頂面與路面平齊。
(1)對原材料、半成品嚴格按相關要求見證取樣送檢,嚴格按設計圖紙及相關規(guī)范等實施監(jiān)理。
(2)井座、井蓋安裝、井框周圍回填及瀝青混凝土面層攤鋪時,監(jiān)理人員須進行旁站監(jiān)理,以確保井座、井蓋安裝質量以及井周圍道路各結構層的施工質量。
(3)嚴格按監(jiān)理程序做好質量驗收工作。
導致瀝青路面檢查井及其周圍出現(xiàn)質量通病的原因很多,但只要政府部門、參建各方給予足夠重視,分析出質量通病的成因,并結合工程實際具體情況,采取切實可行的預防措施,青路面檢查井周圍的質量通病是可以控制和消除的。
[1]饒勤波.交通荷載下檢查井受力變形研究[D].浙江大學.2010.1
[2]蘆英強.城市道路檢查井質量通病的成因及其防治方法[J].國防交通工程與技術.2004第3期.
[3]張迎輝.檢查井周圍路面沉陷碎裂的防治技術[J].市政技術.2012年第4期.