浅谈城市道路检查井周围病害的原因及防治

所属栏目：交通运输论文发布日期：2010-08-30 15:37 热度：

　　摘要：城市道路检查井周围病害时有发生，如井口沉降、凸起、倾钭和井口处路面松散，裂缝、脱落等，已成为世界各地市政管理部门的棘手问题，严重地影响到路面行车质量和市政工程的形象。本文对检查井井口产生病害的原因进行分析，并提出一些防治措施。
　　关键词：检查井,病害,原因,防治
　　
　　城市道路检查井又称人孔，是设在市政工程地下主干管线上的一种井状构造物。设置在路面的检查井主要有给水管线、排水管线、电力、电讯管线检查井。路面井口指的是检查井与周围路面的结合部位，由井圈座、井盖和周围路面共同组成，要求井口应与周围路面齐平，以保证井口部位路面平整和行车的舒适安全。但是，井口部位路面病害时有发生，如井口沉降、凸起、倾钭和井口处路面松散，裂缝、脱落等，已成为世界各地市政管理部门的棘手问题，严重地影响到路面行车质量和市政工程的形象。本文对检查井井口产生病害的原因进行分析，并提出一些防治措施。
　　一、检查井周围病害产生的原因分析
　　1、井口凸起
　　检查井井口凸起是指井口比路面高，严重影响行车舒适与安全的现象。
　　产生原因：检查井一般在路面形成前完成，根据设计高程安装检查井，由于在路面施工过程中，标高控制不好，导致检查井周围低于井口，造成井口凸起。行车时车辆对井口形成冲击，造成井周围破损。
　　2、井口沉降
　　井口沉降指是井口处路面经行车荷载碾压后，井口低于周围路面标高的现象。井口沉降将使路面不平整，行车颠簸，雨水渗漏进入检查井内而导致井内积水（电信、电缆等检查井）。检查井渗漏，导致井周围出现翻浆。井口沉降原因：
　　（1）井口基底应力不足。检查井基底应力远小于井口周围同深度的土基应力，从而造成井口与路面的不均匀沉降，引起井口下沉病害；
　　（2）先砌筑井体后铺筑路面的施工工艺造成的井口沉降。目前城市道路修建中均采用先铺筑管线，砌筑各种检查井体，井身砌筑到路面标高后，再分层铺筑、分层压实修建路面，由于压路机在井口附近有压实死角，通常井口路面采用人工填筑夯实，即使在铺筑面层时使用压路机压实，因为检查井体的刚度远大于路面结构层，压路机经过井体部位时，压力实际上由井体承受，井口部位的路面并没有得到充分压实，从而使得井口附近的路面压实度小于远离井口的路面压实度，在行车荷载冲击作用下，井口路面很快产生裂缝，雨水顺着路面裂缝和路面与检查井结合处进入检查井基础，导致井底地基含水量增大，强度降低，加剧了检查井沉降发生。
　　（3）人工修复质量欠缺造成的井口低于周围路面。传统的人工井口路面修复工作是先在井口周边用锯缝机切出一个矩（圆）形围缝，用风镐，洋镐凿出沥青混凝土料，取出井圈重新固定安装后，再铺筑新的路面沥青混凝土料。
　　这一方法修复外观和质量均较差，且费工费时，劳动强度大，个别施工人员质量意识不强，井口边缘处凿挖不到位，铺筑沥青混合料时无法将路面与井口压实平整，从而造成井口低于井口周围路面，形成井口沉降的假象。
　　（4）传统井体材料导致的井体下沉。目前我国各类检查井的修建材料还比较落后，井身主要使用粘土砖人工砌筑，粘土砖强度低，耐久性差，使用7～8年后就会因腐蚀而造成粘土砖酥烂；或砂浆质量不过关、砂浆砌筑不饱满、井身砌体有通缝、人工砌筑座浆质量不容易得到严格控制等，从而导致检查井下沉，引起井口路面凹陷，影响路面行车安全和舒适度。
　　3、检查井周围龟裂、破损
　　沥青路面或混凝土路面检查井周围出现的出现龟裂、破损、翻浆、下沉等病害，虽然经过修补，但不久又出现病害。
　　产生原因：
　　（1）检查井施工时沟槽不符合设计要求，井室砌筑后，肥槽回填工作面狭窄，夯实无法进行，造成密实度达不到设计要求。
　　（2）回填时，将建筑垃圾等填入沟槽，造成回填不密实。
　　（3）检查井砌砖灰浆不饱满，管头发券没有与管头粘结好（特别注意管底与井室的灰浆饱满程度），造成井室周围回填土被涮空，导致路面塌陷。
　　二、防治措施
　　1、井口凸起的防治
　　井口凸起的防治措施主要是对检查井井盖标高的控制。井盖标高的调整是在下面层完成后进行，首先将井周下面层沥青砼挖除，露出预制钢筋砼井圈，根据实际横坡放线，确定检查井的井盖标高；其次将检查井盖放置在预制钢筋砼井圈上，井盖底沿井周用铁制楔型塞将井盖顶面调至标高后，井圈底与预制钢筋砼井圈间用高标号砂浆进行填充；每调好一座井后必须用围挡进行隔离，直至砂浆达到强度后方可撤去围挡；最后在井周用沥青砼进行补填，并用热夯进行夯实。
　　混凝土路面工程在基层施工完成后，要对井周进行加固。具体做法是：沿井周基层挖除(挖至12%基层顶面)，放加固钢筋箍；放置预制钢筋砼井圈，用铁制楔型塞将预制砼井圈平面位置及标高调整好，用高标号砂浆进行填充；在路面砼施工时，井周围浇筑砼时必需严格振捣密实，不留死角。
　　2、井口沉降的防治
　　（1）重视基础处理，保证检查井基底荷载应力和同深度路基一致。检查井作为路面附属小型设施，其基础处理一般不为重视，从而使检查井的基底应力大于路面、路基同深度应力，基底沉降大于路面沉降，井口发生下沉。应当认识到，检查井作为独立的结构物，承担的是整个车轮冲击荷载，及至于是几倍超载的车轮荷载作用，而且与桥梁结构基础相比较，检查井的基底埋深比桥梁基础小得多，且为单个检查井独自受力，其基础工况比桥梁结构基础工况更差，故应将检查井基础处理和桥梁结构基础处理同等对待，以保证检查井基底荷载应力和同深度路基路面的基底应力一致。
　　（2）使用扩盘式井座和分支式井筒结构，使检查井和路面形成一体。传统的井圈座和井身结构如图1所示，井圈座为圆环柱体，车轮的冲击力施加于井盖、井圈座后直接传递给竖井身，强度较高的路面结构不承受荷载，在车辆冲击力和反复长期荷载作用下，再加上井身自重，则必然将导致检查井的下沉。为减少车轮冲击力对井身的作用，可采用分支式井筒和扩盘式井圈座结构，如图2所示。图中，h为检查井基底距路面深度；I为第一层分支距路面顶深度，根据常规路面面层厚度和开挖施工机械条件，一般取300mm；J为井身分支块竖向间距，参照多极扩盘式桩的设计理论，一般取2～3倍井径长度。
　　
　　　　
　　
　                                        　图2加分支块和扩盘井圈座的检查井结构
　　
　　井身分支可以采用预制水泥混凝土分支块或钢筋混凝土分支盘，扩盘式井圈座可采用钢筋混凝土预制结构，井圈座扩盘直径a应比井筒大，应有三分之一搁置于路面层中，使井圈座所受的行车荷载能通过扩盘部分传递给路面层，如图3所示。
　　
　                                                                        　图3扩盘式井座
　　
　　施加于井盖上的车轮荷载通过扩盘式井圈座和分支式井身将车轮荷载逐一传递于路面路基各结构层中，逐一卸载，扩大受力面积，减少检查井基底基础应力。路面路基层与井体共同受力，使检查井井身和井口周围路面部分形成整体结构，检查井不再单独承受行车荷载，从而使检查井的抗沉降能力得到提高。
　　（3）应用反开挖工艺，确保井口路面压实度。反开挖工艺可运用于沥青路面结构上，指检查井按传统工艺修建到要求标高后，用圆形盖板将井筒位置盖住，然后与整幅路面一道铺筑压实路面各结构层。路面修筑完毕后，按事先作好的标记，准确找出井口中心几何位置，用路面圆孔钻机钻孔铣刨，然后延长开挖、砌筑竖井壁，调平、放置、安装井圈座的施工工艺。路面圆孔钻机可以在3min内在沥青路面上钻出深度300mm、最大直径为1400mm的圆孔,机械设备的进步已使这一施工工艺得到简便实现。按反开挖施工工艺进行路面检查井修建，可以使井口附近的路面压实度得到保证，从而避免或降低井口路面裂缝，减少雨水沿裂缝进入检查井基础的概率，降低检查井沉降发生。
　　（4）使用混凝土预制砌块修建井身。因粘土砖材料腐蚀酥烂而造成的沉降问题可以通过改进井身砌体材料的方法处理，欧、美、日等发达国家早已就检查井修筑材料进行改革，如使用预制混凝土砌块式、预制钢筋混凝土拼装式、下部现浇与上部预制拼装结合式等，共同点均在于井身材料使用水泥混凝土制品替代传统的粘土砖。其优点可避免烧制粘土砖过程中对土地和能源的消耗，实现管道装配化快速施工需要，控制混凝土制块的强度和耐久性，从而避免因井身材料腐蚀酥烂而造成的井口沉降。
　　3、检查井周围龟裂、破损
　　检查井周围龟裂、破损的防治主要是检查井周围回填土施工质量进行控制。
　　（1）现浇砼或砌体水泥砂浆的强度达到设计规定的强度后再进行回填，严禁与砌井体同步回填。
　　（2）因其回填空间小，无法夯实时，一定要采用合理级配砂石料回填夯实。一般采用水撼砂施工工艺以确保井周围的密实度。检查井周围不得填筑建筑垃圾，要清理干净后，再进行回填。
　　（3）井室周围回填压实时要沿井室中心对称进行，且不得漏夯。
　　（4）在进入道路结构层施工时，除采用压路机碾压外，还要采用蛙式打夯机或立式冲击夯逐层对井周围进行补夯，以清除碾压死角。
　　三、结束语
　　道路检查井周围路面沉降、裂缝和破损及检查井井口凸起、沉降历来是城市道路建设中的顽症，也是市政长期以来存在的一项通病，其不仅严重影响交通行驶安全，也极大地影响城市环境质量。应当引起设计，施工部门重视，在设计、施工时对关键部位一定要严把关，勤检查，杜绝隐患发生。
　　
　　参考文献
　　[1]卢廷浩.高等土力学[M].机械工业出版社，2006
　　[2]张西农.城市道路井口沉降问题的探讨.筑路机械与施工机械化[J]，2001（6）
　　[3]刘灿生.给排水工程施工手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1997.
　　
　　

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