蘭州市市政道路檢查井周邊路面質(zhì)量缺陷及質(zhì)量改進(jìn)措施研究

馮鐸

（甘肅省交通科學(xué)研究院有限公司，甘肅 蘭州730070）

蘭州市市政道路檢查井周邊路面質(zhì)量缺陷及質(zhì)量改進(jìn)措施研究

馮鐸

（甘肅省交通科學(xué)研究院有限公司，甘肅 蘭州730070）

檢查井是市政道路和市政管網(wǎng)中的重要組成部分，對于城市管網(wǎng)的定期檢查，清理疏通和檢修維護(hù)具有重要意義。但是，市政道路檢查井周邊路面普遍出現(xiàn)了沉陷，開裂，甚至松散坑槽等病害，嚴(yán)重影響了行車安全性和舒適性以及市政道路外觀的完整性和美觀性。本文以蘭州市市政道路外觀檢查為基礎(chǔ)，分析檢查井周邊病害的主要類型，研究病害產(chǎn)生的原因，并提出相關(guān)的設(shè)計(jì)優(yōu)化措施及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

市政道路；檢查井；病害；質(zhì)量控制

城市道路在供水、供電、燃?xì)?、通信等地下管線連接、維護(hù)、安裝設(shè)備處修建檢查井。長期以來，由于缺乏相應(yīng)的關(guān)注度，檢查井從設(shè)計(jì)、施工到維護(hù)整個(gè)過程不夠完善，導(dǎo)致檢查井周邊路面產(chǎn)生開裂、沉陷、碎裂等嚴(yán)重質(zhì)量問題，這些病害會(huì)擴(kuò)展，導(dǎo)致路面的次生病害，從而加劇路面的破壞。大多數(shù)情況下，對于城市道路而言，檢查井及其周邊路面的破壞成為道路早期破壞的“源頭”，嚴(yán)重降低道路服務(wù)水平。此外，檢查井?dāng)?shù)量眾多，分布面廣，不利于集中施工或者維修，因此其施工和養(yǎng)護(hù)管理成本也相當(dāng)可觀［1］。

本文以蘭州市市政道路外觀檢查為基礎(chǔ)，分析檢查井周邊病害的主要類型，分析病害產(chǎn)生的原因，并提出相關(guān)的設(shè)計(jì)優(yōu)化措施及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。開展城市道路檢查井周邊路面病害的研究，從選材、設(shè)計(jì)、施工、和養(yǎng)護(hù)管理等方面提出解決或防治檢查井周邊病害的綜合措施，對于延緩城市道路早期病害，降低路面維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1　檢查井周邊路面病害調(diào)查及病害類型

檢查井在城市運(yùn)營中具有十分重要的作用，影響檢查井周邊路面使用功能的因素是非常復(fù)雜的。為更好地了解目前檢查井周邊路面的使用現(xiàn)狀，作者協(xié)同甘肅省交通科學(xué)研究院其他工作人員對蘭州市城市道路外觀進(jìn)行了檢查，針對檢查井周邊路面的破損進(jìn)行分析。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘭州城市道路行車道上的檢查井大都出現(xiàn)了沉陷、周邊瀝青混凝土龜裂、松散、局部坑槽等現(xiàn)象，大多檢查井在通車后一段時(shí)間必須重新維修才能繼續(xù)使用。

采用C-A-094多功能道路檢測車對嘉峪關(guān)東西路、甘南路、酒泉路、南昌路、金昌路、定西路、九州大道等25條市政道路進(jìn)行了深入的調(diào)查和性能檢測，包括路面平整度、車轍、彎沉、外觀等。作者通過道路檢測車采集的路面外觀，對路段內(nèi)的檢查井?dāng)?shù)量、檢查井周邊路面的破損情況進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

對代表性路段的檢查井?dāng)?shù)量和外觀狀況進(jìn)行了觀察和統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1　檢查井周邊路面破損情況統(tǒng)計(jì)表

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，檢查井周邊路面明顯龜裂處平均占60%以上，其中有明顯沉降、坑槽的平均占70%以上。這些病害嚴(yán)重影響到市政道路的美觀以及行車舒適性和安全性。市政道路檢查井周邊路面的主要病害形式有：檢查井周邊路面沉降與碎裂（最主要破壞形式）、井蓋下沉或凸起、車輛碾壓時(shí)井蓋跳動(dòng)或者發(fā)出聲響，井蓋周邊修復(fù)面與路面之間產(chǎn)生較大裂縫（次生病害）。檢查井周邊路面的病害主要影響道路的平整性，并且嚴(yán)重威脅到車輛行駛的平穩(wěn)性及安全性，如圖1所示。

圖1　代表路段井蓋周邊典型病害示意圖

2　破壞機(jī)理和病害原因分析

2.1檢查井周邊路面破壞機(jī)理

檢查井周邊路面的病害主要是由于車輛行駛至檢查井處時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方面的作用力：一是對檢查井及其周邊路面有垂直向下的作用力；二是對檢查井及其周邊路面有沿行車方向的沖擊力，沖擊力長期作用就會(huì)導(dǎo)致路面發(fā)生沉降與開裂。在檢查井周邊路面出現(xiàn)沉降與開裂等病害的情況下，汽車荷載的作用會(huì)在破裂面上產(chǎn)生較大向心力，對檢查井及其周邊路面的作用大于正常情況下的作用力，從而導(dǎo)致路面發(fā)生小面積破碎。在此基礎(chǔ)上。由于車輛荷載的反復(fù)作用，導(dǎo)致路面出現(xiàn)較大面積的破碎，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致檢查井蓋框與路面分離、周邊區(qū)域內(nèi)路面整體破碎。

此外，當(dāng)檢查井及其周邊路面出現(xiàn)沉降、開裂，在降雨的情況下，雨水易匯集在沉降處，從而加劇了檢查井及周邊路面的破損。雨水從檢查井周邊開裂處向下滲，對井體自身以及混凝土底板基礎(chǔ)造成侵蝕，引起基底的水損害，導(dǎo)致路基土的含水率增大，路基強(qiáng)度降低，進(jìn)而使路基產(chǎn)生不均勻沉降，破壞了檢查井與路面的整體穩(wěn)定性。

2.2病害產(chǎn)生的原因

1）設(shè)計(jì)方面。檢查井一般由給排水專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，與道路的路面設(shè)計(jì)相獨(dú)立，井蓋與路面連接的過渡方面考慮較少［2］?？陀^上造成檢查井與路面分離，與路面結(jié)構(gòu)的承載力、強(qiáng)度等的不一致。當(dāng)周邊路面狀況較差，而檢查井基礎(chǔ)及本身的承載力、剛度較大時(shí)，在汽車荷載作用下檢查井易凸出，對行車安全造成隱患；反之當(dāng)檢查井基礎(chǔ)及本身的承載力、剛度較差，但是周邊路面性能良好時(shí)，由于汽車荷載的作用檢查井會(huì)相對于路面下沉。

在設(shè)計(jì)過程中，由于檢查井底板形式較為簡單，設(shè)計(jì)方直接根據(jù)《排水檢查井標(biāo)準(zhǔn)圖集》設(shè)計(jì)為厚度為100mm的C10素混凝土底板，但是采用標(biāo)準(zhǔn)圖集的前提是地基承載能力不小于100kN/m2。在實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)方應(yīng)根據(jù)檢查井所處位置的地質(zhì)條件、檢查井位置（處于機(jī)動(dòng)車道或非機(jī)動(dòng)車道）、檢查井埋置深度和道路的設(shè)計(jì)荷載等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不應(yīng)該直接套用標(biāo)準(zhǔn)圖集。在地質(zhì)條件較差，地下水富集、檢查井埋置深度較大或者處于城市主干道等地方，應(yīng)適當(dāng)提高檢查井的設(shè)計(jì)等級。

2）施工方面。傳統(tǒng)的道路施工工序安排是先砌筑檢查井后鋪道路面層，即在面層結(jié)構(gòu)攤鋪之前調(diào)整檢查井的標(biāo)高。由于在調(diào)整井座高程作業(yè)中由于測量誤差的存在，再加上面層鋪筑后實(shí)際標(biāo)高與設(shè)計(jì)高度的偏差，使得檢查井高程與路面高程不一致，無法平順銜接。當(dāng)檢查井的標(biāo)高高于路面標(biāo)高時(shí)，導(dǎo)致井周的路面得不到充分碾壓進(jìn)而影響道路鋪筑質(zhì)量［3］。

在檢查井底板以及井體施工完成后，需進(jìn)行回填施工。對于井周回填材料并沒有同一明確的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致井周回填材料的質(zhì)量難以控制。有些施工單位為了節(jié)省費(fèi)用，直接采用基坑開挖土（含有腐殖土或者有機(jī)物）、砂石、磚塊和建筑垃圾等材料進(jìn)行回填。在這種情況下，容易導(dǎo)致井周回填土與路面產(chǎn)生不均勻沉降。因此，在回填的過程中，首先必須選擇適宜的材料，最好選取具有強(qiáng)度較高、粘結(jié)性好和不容易發(fā)生干縮的材料。

3）養(yǎng)護(hù)方面。市政道路上的檢查井有多種形式和功用，如市政部門管理和維護(hù)的雨污水井、通訊部門的檢查井、自來水公司的檢查井、電力部門的檢查井、燃?xì)獠块T的檢查井等。不同部門的檢查井大都設(shè)置在城市道路上，但是基本上只有市政部門進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣其他部門的檢查井就存在養(yǎng)護(hù)缺失和維修不及時(shí)等問題［4］。不同職能部門應(yīng)針對市政道路檢查井的修建、養(yǎng)護(hù)和維修加強(qiáng)溝通與合作，明確責(zé)任，統(tǒng)籌管理、從單一治理模式過渡到多元治理模式，從而更快更好地處理市政道路上出現(xiàn)的由于檢查井帶來的路面病害。

3　質(zhì)量控制與質(zhì)量改進(jìn)措施

3.1做好檢查井設(shè)計(jì)工作

1）在設(shè)計(jì)中，盡量協(xié)調(diào)各單位，對檢查井規(guī)格進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，方便檢查井的施工和日常管理，提高養(yǎng)護(hù)維修效率。

2）對于新建道路，在檢查井平面設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免開主行車道，將檢查井布置在中央分隔帶和兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道上。避免車輛直接碾壓井蓋，從而減小檢查井所受的豎向荷載及側(cè)向沖擊，減小檢查井周邊路面破壞的概率。

3）做好與路面的順接工作。

4）市政部門應(yīng)結(jié)合本地區(qū)的地質(zhì)條件和資源優(yōu)勢，選擇適宜于本地區(qū)的回填材料，明確回填材料及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。并制定相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推廣使用，從而減少因井周回填土質(zhì)量而帶來的路面破壞。

3.2嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

1）當(dāng)井蓋安裝完成后，在緊靠井圈周圍加鋪約100cm寬的圓環(huán)土工格柵，起到應(yīng)力分散和加強(qiáng)井圈周圍結(jié)構(gòu)與道路結(jié)構(gòu)的整體性的作用。然后進(jìn)行道路表面層鋪筑施工，可以提高整體穩(wěn)定性，有效控制檢查井周圍路面碎裂問題。

2）為了加大土體與檢查井間的摩擦力，應(yīng)選用易壓實(shí)、內(nèi)摩擦角較大的土回填，同時(shí)做到精細(xì)施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保回填土的壓實(shí)度和井蓋安裝質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)使用要求。

3）沿井室中心對稱進(jìn)行檢查井周邊回填土的壓實(shí)。采用小型夯實(shí)機(jī)械和人工夯補(bǔ)的措施，清除碾壓死角，不得漏壓。

4）宜選擇與鄰近路面結(jié)構(gòu)相同的路面材料鋪筑檢查井周邊路面。

5）采用水泥作為路面檢查井（所有類型的管線井）修補(bǔ)材料時(shí)。宜采用反開槽做法，用銑刨機(jī)掏槽，坑槽深度25～30cm為宜，清理槽底，支設(shè)模版，穩(wěn)井，施工框，澆筑修補(bǔ)材料，適時(shí)收漿、壓面、保濕養(yǎng)護(hù)。

3.3地下水處理措施

1）遇有地下水吋，檢查井井體的抹面和勾縫應(yīng)隨填筑同步完成，不能在回填以后再進(jìn)行內(nèi)抹面或內(nèi)勾縫。

2）適當(dāng)提高砌體混凝土和砂漿強(qiáng)度、改進(jìn)井框與檢査井井體的連接方式 （井框底增加齒狀物、井框的底邊打孔預(yù)埋螺栓等），以保證檢查井井體與路面銜接部分的砌體強(qiáng)度。

4　結(jié)語

針對檢查井周邊路面的質(zhì)量問題，應(yīng)從源頭入手，分析質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，找出切實(shí)可行的治理方法。對于新建及改建道路的檢查井主要從設(shè)計(jì)、施工角度出發(fā)，控制好回填土質(zhì)量、檢查井砌筑質(zhì)量、井蓋高程控制、與路面的平順銜接，起到預(yù)防作用；對于已完工道路，主要從養(yǎng)護(hù)、維修角度出發(fā)，做好檢查井的日常養(yǎng)護(hù)維修工作，出現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證處理措施切實(shí)可行、效果顯著。在實(shí)際工程應(yīng)用中不斷完善檢查井施工、維修、養(yǎng)護(hù)技術(shù)，從而保證市政道路的美觀、平整和舒適性與安全性。

［1］劉深華.基于振動(dòng)理論分析城市道路檢查井縱向位移研究［D］，浙江大學(xué)，2007.06.

［2］ 李少成.檢查井與城市道路路面順接施工技術(shù)研究［D］.山東大學(xué)，2008.

［3］ 黃謙，郭清平.城市瀝青道路檢查井病害分析及處理措施［J］.特種結(jié)構(gòu)，2011，02：44-47.

［4］ 潘永清，饒勤波，張儀萍.城市道路檢查井結(jié)構(gòu)破壞原因分析［J］.交通工程，2011.10

［5］ 賀夢琦，魏連雨.城市道路檢查井井周受力分析研究［J］.河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（3）：109-112.

［6］ 劉躍龍.當(dāng)前城市道路檢查井存在的問題及改進(jìn)措施［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，18：94-95.

［7］ 馮強(qiáng)，段金曦，劉仁文.城市道路管線井病害的成因分析及防治對策［J］.工程建設(shè)，2007，（4）：31-35.

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