文 / 浙江正方交通建设有限公司 吕会军 黄辉
雨污水检查井是市政公路配套的附属工程,在城乡结合部的公路工程中也常见设计。由于公路工程一般时速比市政道路速度要快,所以对检查井的质量控制更要严格;其质量好坏直接影响到路面的平整度、行车舒适性、安全性、美观度以及公路的使用年限。现实中经常遇到井盖下沉、井盖周边剥离、井盖与路面出现高差等现象,对周边居民安静的生活也带不良的影响。
因而,需要通过对雨污相关质量问题调查确定主要的病害形式,并对其进行原因分析,确定最主要的几个原因的对策,并落实到具体措施上,从而形成规范和创新的工艺方法,达到提高施工技术水平,降低质量问题的目的。
为充分了解和分析雨污水检查井的病害类型和分布,笔者对金华市两段环城路进行了调查。笔者共调查雨污水井801个,发现存在质量问题的雨污水井99个。其质量问题主要表现为以下5个方面:井身下沉、井周下沉、周边松散、盖与圈不密合、井身破损。
其具体情况如图1,相关数据进行分析如表1。
通过对雨污水检查井的现状调查和分析,笔者发现,其中井周松散、井身下沉和井周下沉三个问题达到89%,解决好这三个问题可大幅提高雨污水检查井的整体质量;如再附带采用新型自调式防沉降雨污水井盖,基本可以解决雨污水井质量问题的发生。
按照检查井的施工工艺流程逐个分析确定可能产生的原因,常规的检查井施工工艺流程为:基坑开挖→砖砌方井→安装或浇筑井盖→砖砌圆井→井周填土→施工水稳→提升砌筑圆井→沥青施工→提升并安装井盖→井周沥青施工→完成检查。
1.在基坑开挖方面,常见井底地基土质不好或出现超挖需要回填,这些情况均有可能出现基底质量问题,导致一定的沉降。因此本项施工质量需要特别注意。
2.砌筑方井和安装井盖方面,长方形砖是砌筑方形井的良好的定形材料,施工中只需要注意砖的质量和砌筑时的砖要有一定的湿度即可。方形井盖现阶段已大部分采用预制,其强度和尺寸大概率是满足要求的,故此项不构成质量问题的重要因素。
3.井身砌筑方面,雨污水检查井采用砖+砂浆砌筑,大部分采用传统工艺,砌筑过程中民工为了加快速度,往往再砂浆的平整和饱满方面不注意或者故意减少,从而使井身强度不足。
砌砖的质量需要砂浆的强度和粘度能够发挥充分的作用。砂浆为水泥胶浆,水泥的强度需要在足水的情况下强度才能上得来,尤其是到了夏季温度高的时候,水分蒸发快,容易降低砂浆的成型质量。雨污水检查井砌筑采用的砖大部分为青砖、红砖,其形状为240mm*115mm*53mm的长方体;而检查井的形状为圆形,拼接结果,砖与砖之间的空隙为楔形,该空间的里面部分不容易填塞砂浆,外部砂浆流动性较强。保证砖与砖之间的拼接质量有助于整体质量提高,所以检查井圆形井身的砌筑是质量控制要点或需要改变工艺的重点。
4.井周填土方面,由于作业面小而且和雨污水检查井贴近,最好使用强度高和颗粒小的填筑材料。同时雨污水检查井周边由于空间小,大型压实机械不容易操作,利用小型设备进行压实容易出现不足,而且基坑一般都在2m以上,对该项问题的控制是一项重点。
5.水稳和沥青施工阶段,为保证井身的质量必须采用二次提升砌筑或浇筑施工,这已经是一项成熟的工艺,对整个质量的控制不是一个关键要点。
6.井盖安装方面,对于高程的控制以及井周沥青混合料的密实度是控制要点。
给予以上分析,现阶段可以得出检查井质量问题常出现的重要原因和关键环节有:井底土质情况和压实、井周的填土材料压实、井身的砌筑质量和井盖的安装过程四个方面。
一般路基地质表面约0.5m~0.8m范围内为根植土或局部淤泥,在此之后为硬质土或软岩,而井身高均在2m以上,故在通过挖掘机开挖至离基地30cm范围后,再采用人员进行清理和挖除,能够保证基地原状土不被扰动,压实度能够保证。
如遇到地质不好的状况,需要进行换填后进行压实,压实时应采用小型重击实设备,设备类型和井周压实相当。
1.材料选择——不易选用宕渣和砂砾等材料。该类材料孔隙率大容易造成孔洞或工后细颗粒落入、渗水等引起沉降;同时施工时容易造成对井壁的碰撞,产生额外的质量问题如井身破损和裂缝。易采用强度高和颗粒小的水泥改良土或碎石进行换填。水泥的参量一般控制在5%~8%之间。
2.压实设备——易选用手扶跳夯或者挖掘机自带的液压夯,不易选用小型的平板夯。
3.压实操作——分层压实,保证厚度;机械由原来的一人操作换成安排两人操作,起到相互监督作用,做好分层和夯实区域控制;同时技术人员加强巡检。
4.创新井身工艺,由原来的的砌筑井身变成浇筑或模块化。
由于砌砖本身收到尺寸和易干的特点,同时容易引起砌筑工人偷工,所以井身采用圆形模板+混凝土浇筑更能保证工程质量。首先要根据检查井圆形井筒的尺寸定制竹胶板模板,设计好内部支撑,外部采用钢丝或者钢带进行固定;在现场通过底部砂浆垫层进行调平然后放置浇筑模板,起到调平和固定作用。混凝土浇筑30cm一层,采用振捣棒进行振捣达到密实,顶部采用粗糙的木抹板抹平,便于接筒。
同时,雨污水检查井上部采用规模预制工艺或采用定制化预制块进行现场拼接和砌筑,也是未来的发展趋势。
5.井盖选用和安装。在保证安装高程符合规范的情况下,优先使用自调式防沉降球墨铸铁井盖,以消除工后因沉降引起的高差影响。要淘汰原有的固定式球墨铸铁井盖。
井盖安装应在沥青上面层施工完成后进行,先破除摊铺的沥青混凝土路面,然后将检查井周边路面切割成圆形并凿除余料。安装检查井后,在圆形内摊铺沥青混凝土。
通过病害的调查、分析和对策措施制定,以及现场的实施控制,在金华市碧波路和漪溪路800m的道路上,对104个井施工质量的工后检测,合格率达到100%。使用半年后也未出现任何质量问题,得到了政府部门、监理和设计单位的认可。
时下,市政工程对于产品外观质量,产品使用舒适度的要求越来越高,通过对井底、井身和井盖三个重点部位的控制和工艺创新,相关的技术在金华市公路和市政道路上华公路、工人路等成功应用,取得了良好的效果。
雨污水检查井技术的应用,不仅解决了原工艺井盖施工工后沉降比较严重,导致行车过程中出现跳车现象,同时还提升了行车的使用感受,具有良好的社会价值。