刘顺华
厦门市吉兴集团建设有限公司(361000)
城市道路检查井周边下沉与破损原因分析及防止措施
刘顺华
厦门市吉兴集团建设有限公司(361000)
城市道路是城市发展的重要枢纽,也是人们正常出行的主要载体。为了满足城市人们的生活和工业生产的需求,需要在道路下方铺设各类的市政公用管道,由于这些管道的存在,必须有各类管网的检查井与之相配套。但是,这些检查井由于各种因素出现了不同程度的下沉或者破损,影响了道路整体质量和人们的出行安全。文章对城市道路检查井周边下沉与破损原因进行分析,阐述了解决问题的具体措施。
检查井;井周沉陷;原因;防止措施
城市道路检查井的功能主要是对各类市政管线进行检修和维护,检查井的好坏直接关系着管线系统的安全运行情况。但是在现实中,很多检查井由于破损,致使其不能充分发挥出自身的荷载能力,从而发生检查井吞车或者是伤人的情况。有的检查井周围也会出现破碎、下沉或者凹凸变形的情况,对道路的平整性产生较大的影响,不利于道路行车安全。对于检查井的病害,很多专家投入了大量的研究,但是由于检查井病害的成因都不尽相同,所以没有形成一个真正揭示检查井病害成因的系统文献。这里对某个市政道路路段大约6 km的人行道和机动车道上的大约150个不同的检查井进行了调查和分析,得出了以下结果(见表1):车行道上的检查井要比人行道上的检查井受到病害更加严重,约有31%的车行道上的检查井周边都有下沉或者破损的情况。
表1 典型路段机动车道检查井现状汇总表
对于检查井出现这些问题的原因,对全城道路的检查井进行了抽样调查。经过分析,出现这些问题的主要原因来自于规划、设计和交通方面,检查井井盖和井体材料,施工问题和养护问题四个方面。
1.1 规划、设计及交通方面
在城市道路建设中,很多市政工程对城市道路机动车行车道下的管线铺设规划和设计不符合地区的实际情况,检查井的井体和井周结构设计存在偏差,对井周进行回填时缺少对各结构的专用补强设计,致使检查井的设置与当地的地质和路况不适应,从而出现了检查井下沉或者破损的现象;同时由于车辆的反复碾压,导致检查井周边的土质下沉情况不同。
1.2 检查井井盖与井体材料和材质原因
1)检查井与其周边各种材料的刚度和强度存在较大差异
由于检查井与其周边材料存在着较大的刚度差异,致使检查井和周围路基间、盖板和井体的找平层处于刚柔过渡区,每种材料的温度线膨胀系数存在很大的差别,经过车辆荷载作用,它们的变形程度也有所不同,这些变形会给井盖、井圈、井体和路基等产生不同的附加应力,而路基路面材料的弹性模量不高,在这种应力的作用下会导致结构裂缝,从而导致井盖下沉,井盖周边路面出现龟裂等病害。
2)材料质量不过关
以上调研地区使用的是球默铸铁防盗砂井盖,这些井盖和井座中含有大量的碳元素,导致井盖和井座较脆弱或者没有达到规定所要求的厚度,致使一些井盖,井座缺乏较强抗拉强度。在这种情况下,即使没有车辆荷载进行作用,这些井盖也会出现破坏的情况。另外,由混凝土制成的检查井盖比较笨重,不容易开启,缺少较强的承载力,极易发生破损。
1.3 施工问题
在对道路检查井的井筒和井圈进行施工时,井筒部分采用传统的水泥砂浆砖砌,砂浆一般都是在现场拌制的,这些砂浆质量难以保证,灰缝饱满度达不到要求,在制作井筒过程中形成的承载力大大下降,从而造成检查井的逐渐沉陷。另外,检查井井圈的主要材料是铁,在生产和安装的过程中会出现一定的质量问题,从而降低了井圈的抗压强度,并与井筒贴合不牢靠,在车辆反复作用下,会出现断裂和破损,致使井周出现沉陷的现象。引起路面下沉的另外一个重要原因就是检查井周边回填土压实程度比路基压实程度低。当对此处的路面进行路基碾压时,一般都会使用较为轻型的机械进行碾压,致使此处的土体压实度没有达到标准。在车辆反复碾压下,道路结构和检查井产生不均匀下降,从而导致路面塌陷。
1.4 检查井养护问题
在城市市政道路管理中,由于缺乏健全的管理制度,对检查井的维护没有给予足够重视,致使很多检查井出现破损后,没有对其进行及时的更换。当井周边出现细微裂缝时,没有及时进行补修和加固,导致路面由于渗入大量水体,而使井周围路结构遭到严重破坏,从而使检查井周围下沉或者塌陷。
2.1 完善规划及设计
市政单位在进行道路规划和设计管线时,应该根据城市绿化带、人行道、非机动车道和机动车道的正确顺序进行布设。必须在机动车道上设置管线时,可以在行车带中间或者路边两侧来设置。同时,对于检查井处地基的承载能力和井体结构设计,需要不断地提高设计标准,在离路面1 m之内的井体可以使用强度较好、比较耐用的预制钢筋混凝土井筒来砌制。另外,在对检查井周边进行回填土时,回填材料可以使用加入石灰、水泥等材料的土质进行补强,提高周边的压实度。
2.2 严格控制进场材料与质量
市政检查井井盖的外观和材质必须根据路面的具体情况,选择与之相适应的井盖种类。如沥青路面可以使用防沉降球墨铸铁井盖,而在混凝土的路面上可以使用球墨铸铁弹簧锁闭井盖,在人行道上可以应用下沉式方形球墨铸铁井盖。每个道路和管线的路况和铺设方式各不相同,必须选择与之相适应的井体。可以延续传统的非排水砖砌式检查井,并推广预制混凝土模块砌体检查井,并向塑料检查井等新型检查井方向发展。
2.3 加强施工管理
施工人员在检查井施工时,必须严格按照设计和既定规范进行施工。在井体砌体强度达到设计规定的强度七成以上才能进行井周土体回填,并与管道回填同时进行,如果其中出现冲突时,可以与已经回填的区域进行衔接,回填时要保证井周对称回填,要回填严实,不留空隙,要保证检查井周围结构的强度和压实度。另外,对已经安装的井盖井座进行检查,确保没有出现错位和悬空的现象,使其与路面能够平稳的衔接。在沥青混凝土的中面层和底面层铺筑后,需要将井口的沥青混凝土的杂质和碎渣清理干净,并在清理时不能破坏周边已经压实的混凝土面层。同时,根据设计规定的沥青混凝土上面层厚度,悬挂十字找平线,并将检查井井座安置其中,然后使用细粒混凝土坐浆、围炉,保证混凝土的振捣密实,使检查井的井座稳固。
2.4 完善工程后期养护管理工作
检查井的日常维护工作尤其重要。要加大检查井维护管理工作力度,定期和不定期地对其进行检查,如果井盖出现丢失或者破损,井周发现损坏或者下沉等现象,需要对其进行及时的修复和处理。如果井周路基发生严重的沉陷,可以使用压浆补强路基的方法进行修缮,防止检查井病害的继续扩大。
随着经济的快速发展和人们生活水平的日益提高,城市道路压力也随之增大,加大了道路检查井周边下沉和破坏程度。造成道路检查井周边下沉和破坏的因素有很多,如果想使该问题得到解决,不仅要对道路检查井设计、施工和维护的每个阶段进行严格管理,根据不同道路的工况设计不同的方案,还要对施工的各个环节进行严格监控和把关,做好检查井的维护工作,保证检查井的质量,从根本上降低检查井下沉和破损现象的发生率。
[1]潘永清,饶勤波,张仪萍.城市道路检查井结构破坏原因分析[J].交通标准化,2011(19):134-138.
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