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摘要:城市道路是一个城市成熟发展的重要标志,一个城市的形象和运作效率,能从其道路建设的好坏直接得以体现。道路建设过程中将大量管线埋于路面以下,为了今后更好的对管线维修和检查,不得不有间隔的设置检查井,但是检查井的设置一定程度上破坏了道路的整体性和稳定性,对于道路的寿命也存在直接影响。多年来,沥青路面检查井的病害一直是城市道路的顽症,尤其在城市主干道路面设置检查井,不仅给道路工程埋下隐患,造成沥青路面与检查井衔接处下沉、开裂等问题,也给人们出行带来不便。本文主要分析沥青路面检查井存在的病害,并对其整体分析,提出具体防治举措。
关键字:城市道路;沥青路面;检查井;病害与防治
检查井作为城市道路地下管线设置中重要的组成部分,其质量的好坏直接影响路面的平整度,整体的美观性和行车的舒适度。尤其在城市主要道路,不得已设置检查井时,必须考虑其构造措施。通常市政工程中检查井的维修周期为1.5年至3年,尤其在主干道上的检查井其周期相对更短,现有检查井的构造措施显然不够。检查井存在井周围沥青路面环裂破损、井下沉、井与沥青路面高差大等弊病,严重影响市容市貌,对行车安全性和舒适性造成威胁,经济上也会加大城市建设资金的投入,不利于市政工程建设。以北京市主干道的沥青路面检查井为例进行分析,(如图1,图2所示)从检查井的病害原因分析,提出具体防治措施,以期为今后的市政设计与施工提供参考依据。
一、沥青路面检查井的病害原因分析
(一)结构性原因。沥青路面检查井病害产生的结构性原因是指,道路检查井特殊结构形式造成的病害,如刚度不同可能会引起沉降差异,产生“错台”现象。自市政道路竣工后,经历一段时间,在自重和长期稳定荷载作用下,路面会沉降,最终趋于稳定。但是道路是分层结构,检查井是整体结构,这两种结构的形式和材料性能是不同的,那么检查井设置在道路下,就形成沉降差异,当然与检查井的形状也有相关性。此外地基承载力差异也能形成沉降差异,这是由于道路地基和检查井地基不是同一地基深度,因而承载力不同,道路地基承载能力要求大于140kpa,而检查井地基承载能力则相对较低,这就造成检查井修正后,地基承载能力小于道路地基承载能力,产生下沉现象。相反,若其地基承载能力大于道路地基承载能力,则会出现突出路面现象。再以北京市主干道为例,其交通流量及荷载不断加大,检查井强度俨然不能满足实际需求,这样,较多的车辆碾过检查井,车辆活荷载的压力、剪切力及冲击力,对检查井的破坏力是极为巨大的,车辆产生的偏心荷载还会加剧检查井的下沉。
(二)施工的原因。在沥青路面检查井施工时,施工管理者和操作者往往没有严格执行施工要求,缺乏质量意识,相关技术人员也缺乏科学检查,使得违章作业现象时有发生。施工标准要求检查井周边土体压实度应与道路基层的压实度一致,但是实际施工中,压实操作极为不便,它对土质、含水量、压实专用机械等要求较高,这就导致检查井开挖尺寸太小,不方便机械压实作业,或出现检查井井筒刚结束施工就回填土,使得检查井周边土体回填不结实,造成后期的沉降现象,即人们俗称的“眼镜”病害。如果回填土不符合质量要求,数量较小或土质较杂,都会使施工过程难压实,发生沉降现象。此外,在升降检查井时,没有把检查井圈和路面高度达到一致,或者未与路面纵横坡度吻合,经过车载作用力,同样会使检查井周围沥青路面损坏。
(三)材料的原因。检查井的井盖和井盖座是构成检查井的主要材料,因材质、重量的不同,检查井的使用寿命也各不相同。主干道上较多车辆行驶,因而其检查井的井盖就不能等同于人行道上的检查井井盖。因为人行道多使用轻型井盖,若使用在车流量较多的主干道,就会导致井盖机器构建损坏。同时检查井的砌筑材料,砌体砖材号尺寸,砂浆级配等材料也要严格按照施工要求来选择,若不符合标准,达不到标准的砌体设计强度,就会形成井盖座松动,井周边损毁。
(四)交通的原因。由于经济不断飞速发展,市政建设明显跟不上经济发展需求。北京市的主干道车流量急速增多,沥青路面与检查井的承受负荷急剧增加,加之车辆的超速、超载,使得路面和井盖支座的高差不断增加,井周路面承受的荷载应力实现翻倍,若在施工中井周土体回填不实,就会使路基逐渐下沉,这样交通载荷就加剧了检查井和沥青路面衔接处的破损。
二、沥青路面检查井病害的防治措施
(一)增强特殊结构整体性。在对检查井病害原因分析后得知,要增加井盖与井筒的整体性,使井盖不会发生滑动、移位和倾斜坍塌现象,保证井筒的强度,使其能承受车辆反复的碾压和冲击,而不产生破损。井盖要与井筒连接,施工中首先在井筒上座浆,主要是在井筒和井座之间现浇钢筋混凝土,这能使井座位于混凝土内,再用钢筋锚固,使混凝土的宽度等同于井筒宽度即可。一般混凝土需要一定养护时间才能形成一定强度,但对北京这种城市主干道来说,长时间的封闭交通和绕道行驶是几乎不可能的,这就需要在施工中减少混凝土的养护时间,同时还要保证混凝土强度。施工中,可以采用硫铝酸盐快硬水泥,它的终凝时间在4h以内,能实现尽早恢复交通的可能。
(二)增强井周边回填质量。通过分析可知,井周边回填质量在于回填材料和夯实工艺两个层面,首先回填材料可以选择6%水泥稳定砂,或者选用类似水泥稳定材料,并施加动力夯实,对于不容易填实的部分,可以填注C15细石混凝土,尤其在管顶到路基顶面部位,要对含水量和密实度严加控制,保证按标准回填。在检查井开挖过程中,要给回填压实留下足够的工作面,要能保证压实机械拥有足够作业的空间,一般井底垫层部位工作面在40cm以上,同时砌筑完毕,要保证砂浆强度达到标准强度后才能压实,否则会对墙体造成破坏。一般压实机械可选择小型振动碾,或者多功能振动夯,这能有效提升密实度,增强抗剪力,避免检查井的凹陷与裂缝。
(三)选用达标的检查井有关材料。对于检查井相关材料的选择,不仅要满足设计需求,重要的是选择正规厂商的材料。砌筑砂浆质量要达标,砌筑砖材尺寸和强度也要符合砌筑标准。检查井的底板宜使用预制底板。由于主干道车流量增多,井盖一般采用使用寿命长,承受荷载力强的球墨铸铁法式防盗井盖,这既能保证主干道沥青路面检查井的使用寿命,又不失美观,是设置城市道路检查井较为理想的选择。
(四)充分保持井座井底的牢固性。保持井座井底的牢固,可以使检查井在车辆碾压和载荷下不产生形变。形变主要是检查井单侧高出路面的变化,它以井框高程为测定,但是施工结束投入使用后很难保证高程不变,所以才要将井底井座设计的更牢固。另外与检查井衔接的沥青路面,必须要先用烙铁砸实过后再进行压实,这样能有效保证密实度,井框的高度一般低于沥青路面约2cm,但不能高于沥青路面。还有在井座与井盖的选择上,要选择井盖、井座使用中结合严密的,还要便于开启,这样能有效减少受冲击状态下周围结构的受影响程度。
在实际施工过程中,检查井常见病害的原因还不仅如此,本文主要从几个方面进行了分析,对提出具体防治措施,一定程度上增强了城市道路美观,保证了车辆行驶的安全性,还能有效延长道路使用年限,为市政部门的设计施工提供了一定的参考依据。
参考文献:
[1] 陈泷,梁宝,徐静. 检查井对市政道路产生的病害及其防治对策[J]. 中国市政工程. 2014(02)
[2] 杨霞,杨军. 沥青路面病害防治及养护措施探讨[J]. 门窗. 2014(05)
[3] 贾潇婷. 城市沥青路面检查井质量通病分析及工艺改进[J]. 山西建筑. 2010(13)
[4] 张雁,张非非,包小娟. 城市道路沥青混凝土路面检查井井周病害研究[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2011(04)
[5] 许乃星. 城市道路检查井病害成因综合研究[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2013(12)
[6] 黄谦,郭清平. 城市沥青道路检查井病害分析及处理措施[J]. 特种结构. 2011(02)
关键字:城市道路;沥青路面;检查井;病害与防治
检查井作为城市道路地下管线设置中重要的组成部分,其质量的好坏直接影响路面的平整度,整体的美观性和行车的舒适度。尤其在城市主要道路,不得已设置检查井时,必须考虑其构造措施。通常市政工程中检查井的维修周期为1.5年至3年,尤其在主干道上的检查井其周期相对更短,现有检查井的构造措施显然不够。检查井存在井周围沥青路面环裂破损、井下沉、井与沥青路面高差大等弊病,严重影响市容市貌,对行车安全性和舒适性造成威胁,经济上也会加大城市建设资金的投入,不利于市政工程建设。以北京市主干道的沥青路面检查井为例进行分析,(如图1,图2所示)从检查井的病害原因分析,提出具体防治措施,以期为今后的市政设计与施工提供参考依据。
一、沥青路面检查井的病害原因分析
(一)结构性原因。沥青路面检查井病害产生的结构性原因是指,道路检查井特殊结构形式造成的病害,如刚度不同可能会引起沉降差异,产生“错台”现象。自市政道路竣工后,经历一段时间,在自重和长期稳定荷载作用下,路面会沉降,最终趋于稳定。但是道路是分层结构,检查井是整体结构,这两种结构的形式和材料性能是不同的,那么检查井设置在道路下,就形成沉降差异,当然与检查井的形状也有相关性。此外地基承载力差异也能形成沉降差异,这是由于道路地基和检查井地基不是同一地基深度,因而承载力不同,道路地基承载能力要求大于140kpa,而检查井地基承载能力则相对较低,这就造成检查井修正后,地基承载能力小于道路地基承载能力,产生下沉现象。相反,若其地基承载能力大于道路地基承载能力,则会出现突出路面现象。再以北京市主干道为例,其交通流量及荷载不断加大,检查井强度俨然不能满足实际需求,这样,较多的车辆碾过检查井,车辆活荷载的压力、剪切力及冲击力,对检查井的破坏力是极为巨大的,车辆产生的偏心荷载还会加剧检查井的下沉。
(二)施工的原因。在沥青路面检查井施工时,施工管理者和操作者往往没有严格执行施工要求,缺乏质量意识,相关技术人员也缺乏科学检查,使得违章作业现象时有发生。施工标准要求检查井周边土体压实度应与道路基层的压实度一致,但是实际施工中,压实操作极为不便,它对土质、含水量、压实专用机械等要求较高,这就导致检查井开挖尺寸太小,不方便机械压实作业,或出现检查井井筒刚结束施工就回填土,使得检查井周边土体回填不结实,造成后期的沉降现象,即人们俗称的“眼镜”病害。如果回填土不符合质量要求,数量较小或土质较杂,都会使施工过程难压实,发生沉降现象。此外,在升降检查井时,没有把检查井圈和路面高度达到一致,或者未与路面纵横坡度吻合,经过车载作用力,同样会使检查井周围沥青路面损坏。
(三)材料的原因。检查井的井盖和井盖座是构成检查井的主要材料,因材质、重量的不同,检查井的使用寿命也各不相同。主干道上较多车辆行驶,因而其检查井的井盖就不能等同于人行道上的检查井井盖。因为人行道多使用轻型井盖,若使用在车流量较多的主干道,就会导致井盖机器构建损坏。同时检查井的砌筑材料,砌体砖材号尺寸,砂浆级配等材料也要严格按照施工要求来选择,若不符合标准,达不到标准的砌体设计强度,就会形成井盖座松动,井周边损毁。
(四)交通的原因。由于经济不断飞速发展,市政建设明显跟不上经济发展需求。北京市的主干道车流量急速增多,沥青路面与检查井的承受负荷急剧增加,加之车辆的超速、超载,使得路面和井盖支座的高差不断增加,井周路面承受的荷载应力实现翻倍,若在施工中井周土体回填不实,就会使路基逐渐下沉,这样交通载荷就加剧了检查井和沥青路面衔接处的破损。
二、沥青路面检查井病害的防治措施
(一)增强特殊结构整体性。在对检查井病害原因分析后得知,要增加井盖与井筒的整体性,使井盖不会发生滑动、移位和倾斜坍塌现象,保证井筒的强度,使其能承受车辆反复的碾压和冲击,而不产生破损。井盖要与井筒连接,施工中首先在井筒上座浆,主要是在井筒和井座之间现浇钢筋混凝土,这能使井座位于混凝土内,再用钢筋锚固,使混凝土的宽度等同于井筒宽度即可。一般混凝土需要一定养护时间才能形成一定强度,但对北京这种城市主干道来说,长时间的封闭交通和绕道行驶是几乎不可能的,这就需要在施工中减少混凝土的养护时间,同时还要保证混凝土强度。施工中,可以采用硫铝酸盐快硬水泥,它的终凝时间在4h以内,能实现尽早恢复交通的可能。
(二)增强井周边回填质量。通过分析可知,井周边回填质量在于回填材料和夯实工艺两个层面,首先回填材料可以选择6%水泥稳定砂,或者选用类似水泥稳定材料,并施加动力夯实,对于不容易填实的部分,可以填注C15细石混凝土,尤其在管顶到路基顶面部位,要对含水量和密实度严加控制,保证按标准回填。在检查井开挖过程中,要给回填压实留下足够的工作面,要能保证压实机械拥有足够作业的空间,一般井底垫层部位工作面在40cm以上,同时砌筑完毕,要保证砂浆强度达到标准强度后才能压实,否则会对墙体造成破坏。一般压实机械可选择小型振动碾,或者多功能振动夯,这能有效提升密实度,增强抗剪力,避免检查井的凹陷与裂缝。
(三)选用达标的检查井有关材料。对于检查井相关材料的选择,不仅要满足设计需求,重要的是选择正规厂商的材料。砌筑砂浆质量要达标,砌筑砖材尺寸和强度也要符合砌筑标准。检查井的底板宜使用预制底板。由于主干道车流量增多,井盖一般采用使用寿命长,承受荷载力强的球墨铸铁法式防盗井盖,这既能保证主干道沥青路面检查井的使用寿命,又不失美观,是设置城市道路检查井较为理想的选择。
(四)充分保持井座井底的牢固性。保持井座井底的牢固,可以使检查井在车辆碾压和载荷下不产生形变。形变主要是检查井单侧高出路面的变化,它以井框高程为测定,但是施工结束投入使用后很难保证高程不变,所以才要将井底井座设计的更牢固。另外与检查井衔接的沥青路面,必须要先用烙铁砸实过后再进行压实,这样能有效保证密实度,井框的高度一般低于沥青路面约2cm,但不能高于沥青路面。还有在井座与井盖的选择上,要选择井盖、井座使用中结合严密的,还要便于开启,这样能有效减少受冲击状态下周围结构的受影响程度。
在实际施工过程中,检查井常见病害的原因还不仅如此,本文主要从几个方面进行了分析,对提出具体防治措施,一定程度上增强了城市道路美观,保证了车辆行驶的安全性,还能有效延长道路使用年限,为市政部门的设计施工提供了一定的参考依据。
参考文献:
[1] 陈泷,梁宝,徐静. 检查井对市政道路产生的病害及其防治对策[J]. 中国市政工程. 2014(02)
[2] 杨霞,杨军. 沥青路面病害防治及养护措施探讨[J]. 门窗. 2014(05)
[3] 贾潇婷. 城市沥青路面检查井质量通病分析及工艺改进[J]. 山西建筑. 2010(13)
[4] 张雁,张非非,包小娟. 城市道路沥青混凝土路面检查井井周病害研究[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2011(04)
[5] 许乃星. 城市道路检查井病害成因综合研究[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2013(12)
[6] 黄谦,郭清平. 城市沥青道路检查井病害分析及处理措施[J]. 特种结构. 2011(02)