劉迪武
(醴陵市遠泰建設工程有限公司 湖南醴陵 412007)
在城市道路施工過程中,其施工的進度直接受城市的地形和地勢的影響。由于城市道路存在數(shù)量較多的管線,不同的城市管線也會存在一定數(shù)量的檢查井。在城市道路施工完成并投入使用之后的一段時間內,部分檢查井會出現(xiàn)破損和沉陷、井蓋發(fā)出異常響動、井周圍的路面出現(xiàn)裂縫和不均勻的沉降等病害現(xiàn)象。這就降低了城市道路的平整性和美觀性,進而導致城市道路的使用性能降低,道路壽命減少,給市民的出行安全造成不良影響,耽誤行車的便利,同時,也會使得城市整體環(huán)境質量的下降。由于城市道路檢查井病害發(fā)生的可能性是很大的,這就成為人民群眾在日常出行中所擔心的主要問題之一。因此,相關部門要對城市道路設置的檢查井定期進行檢查并對產生病害的檢查井周圍的路面進行調查和分析,從而才能采取有效措施來解決檢查井病害的問題。
城市基礎設施建設項目排水檢查井非常關鍵,它是連接管道的核心。而在車行道檢查井施工過程中,因為結構層要按照分層攤鋪處理的方式完成施工,所以多數(shù)檢查井都不能利用一次性砌筑的方式完成,要先進行車行道內檢查井的覆蓋,在結構攤鋪結束后再將檢查井提升到相應的設計標高位置。
隨著我國群眾生活質量的持續(xù)提升,城市化改革的效率大幅增快,各地區(qū)基礎設施建設持續(xù)健全,為此,城市道路的建設也顯著增快,與此同時,位于城市路面上的檢查井的數(shù)量大幅增多。然而,因為交通壓力的持續(xù)增大,檢查井所受的行車負載增重,時間長了必定會導致檢查井和周邊毀壞,進而出現(xiàn)病害,小則影響城市面貌,大則誘發(fā)交通安全事件。
為此,全面剖析檢查井的病害類型、檢查井病害成因、檢查井病害預防舉措十分關鍵,唯有深入掌握了檢查井的病害類型和成因,才可以從根本上防范病害的出現(xiàn),進而科學應對病害的產生,提升城市市容市貌,同時提升車輛通行安全度[1]。
(1)損壞路面。在外部力量的影響下,檢查井周邊的路面材料存在大量應力集聚的問題,容易出現(xiàn)開裂、下陷等問題,這些問題不但使路面架構毀壞,并且會導致路面使用時間縮短。
(2)影響美觀。檢查井周圍產生開裂、下陷、凸起等問題,從而使路面的美觀度大幅下降。
(3)行車不穩(wěn)。比如,檢查井具有低陷或者凸起的狀況會使其和路面無法有效搭接,導致車輛通行不順暢,降低車上司機與乘坐者的體驗,導致人們對此條道路產生不滿。
(4)修理困難。一些檢查井處于城市車輛較多的路面,擔負著重要的交通作用,為此,維修難度較高,清淤工作不好開展。
(5)交通事故。檢查井周圍的路面若出現(xiàn)毀壞,不僅導致道路出現(xiàn)缺損,還會對車輛通行產生影響,致使車輛在前行期間出現(xiàn)較大程度的顛簸,導致車輛損耗增快,另外還會對通行人員產生一定的負面影響,同時,還增大對井蓋、路面的碾壓程度,導致路面進一步毀壞。而車輛在駕駛期間,因為要躲避坑洼地帶而常出現(xiàn)快速變道、急剎車等操作,這就增大了交通事故發(fā)生概率。
檢查井主要內部結構為蓋、井座、砌體、鋼筋混凝土等,同時,還能夠綜合多種材料的性能。然而,如果檢查井受到行駛車輛的強大壓力,并且其抗壓能力無法滿足所受壓力,會使得檢查井內部結構產生變形。井筒主要是由磚塊砌成的[2],而磚塊本身沒有高強度的承載能力和良好的耐久性,這就會使得磚塊在長時間的使用之后,內部結構產生酥爛和斷裂,再經(jīng)過汽車的反復碾壓,就會使得檢查井內部受力不平衡。此外,來往行駛車輛的重力以及行駛過程中產生的壓力會使得檢查井的井蓋出現(xiàn)下沉,會降低整個路面的平整度,可能會給群眾的行駛安全帶來不利影響[3]。
新建城市道路在投入使用之后,相關人員在一段時間會發(fā)現(xiàn)檢查井周邊50mm范圍內的路面會出現(xiàn)下沉、開裂等現(xiàn)象。由于缺少開闊的空間來開展溝槽回填工作,以及施工時沒有對完工后的路面壓實度進行精準的測量,使得在公路竣工通車后,檢查井周圍會產生放射性的裂縫,一旦遇到下雨的天氣,雨水便會通過裂縫進入路面的內部基層,此時,一旦再受到強大的壓力,就會使路面的內部結構產生震動,造成路面開裂、剝落的現(xiàn)象。此外,如果檢查井施工過程沒有使用符合規(guī)定飽和度的砌磚灰漿,就會造成井室內部結構產生空缺,增加路面塌陷的可能性[4]。
道路路基一般會選擇在有著天然地基的區(qū)域進行施工。如果在進行填土施工前沒有對道路內部結構進行徹底的處理,回填土的重力就會使得內部結構產生變形。對檢查井內部的結構進行加固處理,其一定程度上能夠降低沉降量。后臺填方路段的地基一般都不會進行加固處理,因此,其豎直方向上的沉降變形往往都很嚴重。如果在地基施工中就產生這種變形狀況,在進行路面施工時,就會給井口和周邊填方路基帶來不利的影響。只有在井口和周邊的路面進行鋪筑工作前,就對路基土重力產生的變形狀況進行改良,才能有效防止井口和路面的下沉[5]。
檢查井的安裝工作要在路面成形前就要完成。在路面施工過程中,如果對路面的標高沒有進行精準的控制,就會造成檢查井的井口高于周圍地勢,產生凸起現(xiàn)象,這不僅會給道路路面帶來一定的危害,同時,還可能在交通行駛過程中引發(fā)一些安全事故[6]。
相比起道路基礎,檢查井地基基礎要深得多,二者間的地基承載力也存在差距,一般狀況下,需要道路路基承載水平高于140kPa,需要檢查井標準圖集改進后地基負載水平不低于100kPa。但是若檢查井處于行駛道路的某個位置時,因為兩部分間的地基承載力具有一定的差異,在行駛車輛的影響下,便會致使檢查井產生毀壞問題,另外導致周圍路基下陷等。
檢查井通常用剛性材料生產,具有突出的抗壓性,然而,由于瀝青路面本身具有突出的柔性特點,為此瀝青路面的抗壓性通常不理想。為此,隨著行駛車輛負載在路面的持續(xù)累積,瀝青路面會出現(xiàn)不均衡的下沉,而且檢查井的周圍,下沉程度較為突出,進而致使檢查井周圍的路面產生開裂、下陷等問題。另外,若對每個區(qū)域地面標高的設計考量不到位,碰到暴雨等災害性天氣,一些位置的水位便會比路面高,致使地下管道的污水外流,反流的污水會滲透到檢查井周邊開裂的位置,進而致使路面出現(xiàn)更嚴重的病害。
立足于物理學維度,檢查井和周圍路面的建材有一定差別。半剛性基層、水泥砂漿墊層、井周回填土、井周瀝青混凝土路面層、鑄鐵井蓋座等材料的膨脹指數(shù)、彈性模量以及在外部要素的影響下彈塑性變形差別比較顯著。為此,即便在氣候狀況、沖擊負載相同的狀況下,體現(xiàn)出來的性能也完全不同。
從施工角度看,造成檢查井周邊路面病害有以下原因。
(1)作為市政工程的附屬構筑物,在施工過程中,檢查井的參建單位對其重視程度不足。由于檢查井周邊使用的回填材料和壓實度與基礎路基存在差距,不能完全保證其壓實強度,導致后期沉降增大,井周路面沉陷。
(2)檢查井砌筑時砂漿不飽滿、強度不達標、勾縫密實,特別是在配合道路施工升降井筒時,砌筑容易粗糙且砂漿未達到強度就經(jīng)荷載擠壓,造成井筒四周磚壁呈松動狀態(tài),而在汽車荷載作用下易被壓碎,脫落。
(3)地基承載力不符合設計要求,未進行砌筑井室等有效的后續(xù)處理,也會導致后期井體沉降和傾斜。
(4)路面檢查井的存在導致檢查井周的土基和路基層以及瀝青混凝土面層無法達到相應的標準,因此存在薄弱環(huán)節(jié),在雨水侵蝕和車輛負荷的頻繁作用下致使井周邊小范圍內路面出現(xiàn)龜裂、破損,嚴重情況下甚至造成井周圍路面下沉。
車輛在經(jīng)過檢查井的位置時,井蓋不僅要承受車輛的重量,而且還要承受井座與路面高度差而產生的沖擊力,這就有可能導致路面或井座的下沉,同時,在井蓋周圍引起應力集中以及應力重分布現(xiàn)象,剪切應力較大,而剪切力增大會造成井蓋周邊路面開裂。近年來,隨著城市人口以及車輛的不斷增多,大量超重、載重汽車更使井蓋備受沖擊,導致井蓋周邊要承受高于設計荷載幾倍的重量,更加劇了井蓋周邊路面的損壞。
施工過程中,由于氣候、溫度、濕度以及施工后養(yǎng)護時間等因素的不同,均會對井邊路面質量產生一定影響。此外,在后期的管理和維護過程中,還會因淤泥累積、排水不暢,以及暴雨積水浸泡等原因,造成路面病害。
檢查井的施工要在遵循國家規(guī)定標準的前提下結合當?shù)氐膶嶋H環(huán)境狀況。項目負責人要有長遠的目光,能夠準確預判當?shù)亟煌ǖ陌l(fā)展狀況以及多變的氣候。車輛主要在道路中間行駛,因此,道路中間較之兩旁所受的壓力是非常大的。在對檢查井進行設計時,可以設計在人行道或綠化帶等車流量較少的部位。同時,如果在施工過程中遇見質地較軟的地基,施工團隊可以選擇避開或者通過沙土或水泥混凝土等強度較高的材料來進行填充。此外,井蓋、井座的設計可以在井座的頂端增加50~100cm的鋼板或鋼筋混凝土板,以此來增大井蓋的抗壓能力。
在進行檢查井的砌筑工作前,要選擇質量符合施工要求的混凝土材料。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)地基的地質條件不滿足施工要求,施工人員可以采取換填處理來提高地基的承載能力。如果地基內部的地下水位過高,就要對被地下水浸泡過的土壤進行處理,通過挖除的方法來去除松散或擾動部分的土壤。只有通過對超挖部分采取砂或碎石等有著良好穩(wěn)定性的材料進行回填后,才能使用混凝土對其進行密實。
提高檢查井周圍回填土的質量能夠有效降低檢查井周圍路面產生龜裂和破損的可能性。對檢查井四周進行回填土施工時,對于選擇的施工材料,其強度要符合前期的設計要求和標準。第一,要將回填施工和砌井體的施工時間分隔開。第二,對檢查井周圍進行回填土施工時,由于施工的空間較為狹窄,就要利用帶有合格證的級配砂石料來對其進行密實。只有確保檢查井周圍環(huán)境的干凈整潔,才能對其進行回填工作。在回填壓實時,要確保井室中心對稱,才不會產生漏夯的情況。此外,通過利用分層的方法能夠有效將填厚度控制在25cm左右,才能確保夯實的高度滿足基本高度設計要求。只有區(qū)分好不同回填位置所使用的回填材料,才能有效提高碾壓速度。最后,對道路結構層進行施工過程中,施工人員要綜合運用壓路機、蛙式打夯機、立式?jīng)_擊夯3 種機械設備,只有這樣,才能對道路進行全方位的碾壓壓實。
在對檢查井施工進行設計時,要結合施工區(qū)域的實際情況,設計并控制檢查井所需要的實際高度。施工人員在進行放線作業(yè)時,對于施工技術的選擇,其既要滿足道路的縱坡,也要滿足橫坡。在對檢查井進行定位時,有效地運用十字線能夠做出最精準的定位。對路面進行瀝青鋪設時,相關人員要嚴格控制好瀝青鋪設的高度,同時,還要將瀝青鋪設的厚度控制在施工要求范圍內,只有提高路面和檢查井連接部分的平整度和平衡性,才能使得工程順利竣工。
在井身頂部設置鋼筋混凝土井圈,在一定程度上能夠提高檢查井井蓋和井身的承重能力。鋼筋砼井圈也叫水泥穩(wěn)定層或二灰層,一般的高度在50cm 左右。在施工時,首先要在井口處安放一塊直徑大于井口的且厚度在3cm 左右的鋼板作為臨時井蓋,以便能將井口牢牢蓋住。其次,臨時井蓋和其他的水穩(wěn)層要一起進行攤鋪和碾壓施工,才能避免在施工后期出現(xiàn)壓實死角,同時,還需要在井蓋處做好標記。再次,在后期進行養(yǎng)護時,施工人員要在井身四周外20cm范圍內來進行反挖工作并將臨時井蓋取出,然后使用螺絲鋼筋來固定并安裝好符合井口直徑的井蓋。最后,對安裝好的井蓋進行鋼筋混凝土澆筑并對其進行壓實,才能確保路面整體的平整度。
在進行攤鋪施工時,施工人員要時刻密切關注著檢查井的高度,對高度不符合施工要求的部位要及時進行調整,確保路面和檢查井的銜接處平衡穩(wěn)定。此外,對于檢查井井圈與瀝青混凝土之間存在的縫隙,可以使用平板夯進行處理,以此來提高密實度。壓實過程中使用的填料和補料,其溫度要求不能太低。在井蓋安裝前,要先將井圈周圍清理干凈,然后選用水泥砂漿對井蓋和井圈間的縫隙處進行填補,有效提高其平整度。
綜上所述,經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了市政基礎設施建設的發(fā)展。城市道路和管網(wǎng)作為市政工程建設的重要環(huán)節(jié),其安全性和可靠性被廣大群眾密切關注著。因此,道路中設置的檢查井要確保其不會對道路的整體結構產生影響。在投入使用后的一段時間內,確保其不會在車輛和自然因素的影響下產生沉陷或開裂的現(xiàn)象。相關部門只有采取積極的措施來提高檢查井施工過程中的質量,才能有效降低病害發(fā)生的可能性,進而為群眾提供安全舒適的行車環(huán)境。