摘要:城市道路是一個城市成熟發(fā)展的重要標志,一個城市的形象和運作效率,能從其道路建設(shè)的好壞直接得以體現(xiàn)。道路建設(shè)過程中將大量管線埋于路面以下,為了今后更好的對管線維修和檢查,不得不有間隔的設(shè)置檢查井,但是檢查井的設(shè)置一定程度上破壞了道路的整體性和穩(wěn)定性,對于道路的壽命也存在直接影響。多年來,瀝青路面檢查井的病害一直是城市道路的頑癥,尤其在城市主干道路面設(shè)置檢查井,不僅給道路工程埋下隱患,造成瀝青路面與檢查井銜接處下沉、開裂等問題,也給人們出行帶來不便。本文主要分析瀝青路面檢查井存在的病害,并對其整體分析,提出具體防治舉措。
關(guān)鍵字:城市道路;瀝青路面;檢查井;病害與防治
檢查井作為城市道路地下管線設(shè)置中重要的組成部分,其質(zhì)量的好壞直接影響路面的平整度,整體的美觀性和行車的舒適度。尤其在城市主要道路,不得已設(shè)置檢查井時,必須考慮其構(gòu)造措施。通常市政工程中檢查井的維修周期為1.5年至3年,尤其在主干道上的檢查井其周期相對更短,現(xiàn)有檢查井的構(gòu)造措施顯然不夠。檢查井存在井周圍瀝青路面環(huán)裂破損、井下沉、井與瀝青路面高差大等弊病,嚴重影響市容市貌,對行車安全性和舒適性造成威脅,經(jīng)濟上也會加大城市建設(shè)資金的投入,不利于市政工程建設(shè)。以北京市主干道的瀝青路面檢查井為例進行分析,(如圖1,圖2所示)從檢查井的病害原因分析,提出具體防治措施,以期為今后的市政設(shè)計與施工提供參考依據(jù)。
一、瀝青路面檢查井的病害原因分析
(一)結(jié)構(gòu)性原因。瀝青路面檢查井病害產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性原因是指,道路檢查井特殊結(jié)構(gòu)形式造成的病害,如剛度不同可能會引起沉降差異,產(chǎn)生“錯臺”現(xiàn)象。自市政道路竣工后,經(jīng)歷一段時間,在自重和長期穩(wěn)定荷載作用下,路面會沉降,最終趨于穩(wěn)定。但是道路是分層結(jié)構(gòu),檢查井是整體結(jié)構(gòu),這兩種結(jié)構(gòu)的形式和材料性能是不同的,那么檢查井設(shè)置在道路下,就形成沉降差異,當(dāng)然與檢查井的形狀也有相關(guān)性。此外地基承載力差異也能形成沉降差異,這是由于道路地基和檢查井地基不是同一地基深度,因而承載力不同,道路地基承載能力要求大于140kpa,而檢查井地基承載能力則相對較低,這就造成檢查井修正后,地基承載能力小于道路地基承載能力,產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。相反,若其地基承載能力大于道路地基承載能力,則會出現(xiàn)突出路面現(xiàn)象。再以北京市主干道為例,其交通流量及荷載不斷加大,檢查井強度儼然不能滿足實際需求,這樣,較多的車輛碾過檢查井,車輛活荷載的壓力、剪切力及沖擊力,對檢查井的破壞力是極為巨大的,車輛產(chǎn)生的偏心荷載還會加劇檢查井的下沉。
(二)施工的原因。在瀝青路面檢查井施工時,施工管理者和操作者往往沒有嚴格執(zhí)行施工要求,缺乏質(zhì)量意識,相關(guān)技術(shù)人員也缺乏科學(xué)檢查,使得違章作業(yè)現(xiàn)象時有發(fā)生。施工標準要求檢查井周邊土體壓實度應(yīng)與道路基層的壓實度一致,但是實際施工中,壓實操作極為不便,它對土質(zhì)、含水量、壓實專用機械等要求較高,這就導(dǎo)致檢查井開挖尺寸太小,不方便機械壓實作業(yè),或出現(xiàn)檢查井井筒剛結(jié)束施工就回填土,使得檢查井周邊土體回填不結(jié)實,造成后期的沉降現(xiàn)象,即人們俗稱的“眼鏡”病害。如果回填土不符合質(zhì)量要求,數(shù)量較小或土質(zhì)較雜,都會使施工過程難壓實,發(fā)生沉降現(xiàn)象。此外,在升降檢查井時,沒有把檢查井圈和路面高度達到一致,或者未與路面縱橫坡度吻合,經(jīng)過車載作用力,同樣會使檢查井周圍瀝青路面損壞。
(三)材料的原因。檢查井的井蓋和井蓋座是構(gòu)成檢查井的主要材料,因材質(zhì)、重量的不同,檢查井的使用壽命也各不相同。主干道上較多車輛行駛,因而其檢查井的井蓋就不能等同于人行道上的檢查井井蓋。因為人行道多使用輕型井蓋,若使用在車流量較多的主干道,就會導(dǎo)致井蓋機器構(gòu)建損壞。同時檢查井的砌筑材料,砌體磚材號尺寸,砂漿級配等材料也要嚴格按照施工要求來選擇,若不符合標準,達不到標準的砌體設(shè)計強度,就會形成井蓋座松動,井周邊損毀。
(四)交通的原因。由于經(jīng)濟不斷飛速發(fā)展,市政建設(shè)明顯跟不上經(jīng)濟發(fā)展需求。北京市的主干道車流量急速增多,瀝青路面與檢查井的承受負荷急劇增加,加之車輛的超速、超載,使得路面和井蓋支座的高差不斷增加,井周路面承受的荷載應(yīng)力實現(xiàn)翻倍,若在施工中井周土體回填不實,就會使路基逐漸下沉,這樣交通載荷就加劇了檢查井和瀝青路面銜接處的破損。
二、瀝青路面檢查井病害的防治措施
(一)增強特殊結(jié)構(gòu)整體性。在對檢查井病害原因分析后得知,要增加井蓋與井筒的整體性,使井蓋不會發(fā)生滑動、移位和傾斜坍塌現(xiàn)象,保證井筒的強度,使其能承受車輛反復(fù)的碾壓和沖擊,而不產(chǎn)生破損。井蓋要與井筒連接,施工中首先在井筒上座漿,主要是在井筒和井座之間現(xiàn)澆鋼筋混凝土,這能使井座位于混凝土內(nèi),再用鋼筋錨固,使混凝土的寬度等同于井筒寬度即可。一般混凝土需要一定養(yǎng)護時間才能形成一定強度,但對北京這種城市主干道來說,長時間的封閉交通和繞道行駛是幾乎不可能的,這就需要在施工中減少混凝土的養(yǎng)護時間,同時還要保證混凝土強度。施工中,可以采用硫鋁酸鹽快硬水泥,它的終凝時間在4h以內(nèi),能實現(xiàn)盡早恢復(fù)交通的可能。
(二)增強井周邊回填質(zhì)量。通過分析可知,井周邊回填質(zhì)量在于回填材料和夯實工藝兩個層面,首先回填材料可以選擇6%水泥穩(wěn)定砂,或者選用類似水泥穩(wěn)定材料,并施加動力夯實,對于不容易填實的部分,可以填注C15細石混凝土,尤其在管頂?shù)铰坊斆娌课唬獙亢兔軐嵍葒兰涌刂疲WC按標準回填。在檢查井開挖過程中,要給回填壓實留下足夠的工作面,要能保證壓實機械擁有足夠作業(yè)的空間,一般井底墊層部位工作面在40cm以上,同時砌筑完畢,要保證砂漿強度達到標準強度后才能壓實,否則會對墻體造成破壞。一般壓實機械可選擇小型振動碾,或者多功能振動夯,這能有效提升密實度,增強抗剪力,避免檢查井的凹陷與裂縫。
(三)選用達標的檢查井有關(guān)材料。對于檢查井相關(guān)材料的選擇,不僅要滿足設(shè)計需求,重要的是選擇正規(guī)廠商的材料。砌筑砂漿質(zhì)量要達標,砌筑磚材尺寸和強度也要符合砌筑標準。檢查井的底板宜使用預(yù)制底板。由于主干道車流量增多,井蓋一般采用使用壽命長,承受荷載力強的球墨鑄鐵法式防盜井蓋,這既能保證主干道瀝青路面檢查井的使用壽命,又不失美觀,是設(shè)置城市道路檢查井較為理想的選擇。
(四)充分保持井座井底的牢固性。保持井座井底的牢固,可以使檢查井在車輛碾壓和載荷下不產(chǎn)生形變。形變主要是檢查井單側(cè)高出路面的變化,它以井框高程為測定,但是施工結(jié)束投入使用后很難保證高程不變,所以才要將井底井座設(shè)計的更牢固。另外與檢查井銜接的瀝青路面,必須要先用烙鐵砸實過后再進行壓實,這樣能有效保證密實度,井框的高度一般低于瀝青路面約2cm,但不能高于瀝青路面。還有在井座與井蓋的選擇上,要選擇井蓋、井座使用中結(jié)合嚴密的,還要便于開啟,這樣能有效減少受沖擊狀態(tài)下周圍結(jié)構(gòu)的受影響程度。
在實際施工過程中,檢查井常見病害的原因還不僅如此,本文主要從幾個方面進行了分析,對提出具體防治措施,一定程度上增強了城市道路美觀,保證了車輛行駛的安全性,還能有效延長道路使用年限,為市政部門的設(shè)計施工提供了一定的參考依據(jù)。
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