市政道路窨井不平整损坏模式分析与技术对策

路贺伟

（上海奉贤建设发展（集团）有限公司，上海市 201499）

市政道路窨井不平整损坏模式分析与技术对策

路贺伟

（上海奉贤建设发展（集团）有限公司，上海市 201499）

对上海市某区市政道路窨井进行了损坏调查，基于唯象法对窨井不平整形态进行了分类；采用SPSS17.0对纵向间隙、横向间隙、盖框高差和盖框紧密性等指标的数据分布进行了统计分析；最后分析了窨井不平整产生的主要原因和技术对策。

市政道路；窨井；不平整

0　引言

为满足城镇的功能性要求，各种管线需要埋设于地面以下，其中沿市政道路埋设的方式占大多数。为方便管线的检修和维护，大量的窨井构筑物便在市政道路中应运而生。窨井构筑物与道路结构差异较大，在道路修建完成后的运营期间会产生不平整。市政道路中窨井不平整现象较为普遍，对行车舒适度和安全性造成很大影响与威胁［1-4］。为了进一步明确市政道路中窨井不平整的损坏模式和严重程度，本文选取上海某区通车不久的8条道路96个窨井开展调查，并归总分类，定量统计分析，为市政道路窨井不平整的损坏分类和维护提供基础支撑。

1　样本选取与调查方法

选取上海市某区8条运营中的市政道路，每条路段调查窨井12个，样本量总计96个。调查采用3 m直尺实测窨井平整度，对纵、横向平整度单独量测；采用游标卡尺测量窨井的盖框高差；对于窨井盖框的结合密实性，采用人工方式调查。调查路段情况汇总见表1。

2　损坏形态与特征

2.1测量原则

一般来讲，窨井构筑物包括井基座、井身、防沉降盖板、井框和井盖等几部分［5］，其中，井框和井盖直接暴露于路表，窨井的不平整通过井框、井盖与路面三者的相对高差可直观体现。因此，窨井不平整损坏的测量包括以下原则：

表1　调查路段汇总

（1）原则上，窨井井框与井盖应保持平面一致，故首先将井框与井盖作为整体进行平整度实测；

（2）然后进一步量测井框与井盖高差；

（3）最后窨井盖与井框的结合紧密性。

2.2损坏类型与特征

根据上述测量原则，基于唯象理论［6-7］，依据井框、井盖、路面三者之间的相对高差，将窨井不平整形态可分为以下3类：窨井与毗邻路面整体不平整、井盖与井框不平整、井盖与井框结合不紧密。

2.2.1窨井与毗邻路面整体不平整

此类损坏的特征具体表现为：窨井盖与井框无相对高差，相对平整，但井盖和井框作为整体与路面之间存在较为显著的高差。根据窨井整体与路面的相对位置又可分成：窨井整体偏高和窨井整体偏低，见图1和图2。窨井整体高于路面的情况，3 m直尺两端会出现明显的翘尺；而窨井整体低于路面时，窨井位置明显脱空。

图1　窨井整体偏高

图2　窨井整体偏低

2.2.2井盖与井框不平整

此类损坏的特征具体表现为：窨井井框与毗邻路面相对平整，而井盖与井框之间存在明显相对高差。根据井盖与井框的相对位置，又可分为井盖高出井框和井盖低于井框两种形态，见图3和图4。

图3　井盖高出井框

图4　井盖低于井框

2.2.3井盖与井框结合不紧密

此类损坏的特征表现为：井盖、井框与路面平整，无明显相对高差，但井盖与井框结合不紧密，行人或行车通过时会产生撞击噪声，严重影响行车舒适性和周边居民的生活，见图5。

3　数据分布与统计分析

通过实地测量获得96个窨井的平整度数据，采用SPSS17.0对采集到的288个数据进行统计分析，研究纵向间隙、横向间隙、盖框高差3个指标的数值分布，并对盖框结合紧密性情况进行分析。

图5　井盖与井框结合不紧密

3.1纵向间隙

沿道路纵向测定窨井与路面之间的最大高差，即纵向间隙，表征窨井的纵向不平整严重程度。若窨井低于路面，则纵向间隙为负值；反之，则为正。具体分布见图6。

图6　纵向间隙分布

由图6可知：（1）窨井有的高出路面，有的低于路面，但低于路面的情况占大多数，达80%；（2）窨井与路面的相对高差在-5.0～-10.0 mm之间的占比很大，该范围内比较集中；（3）窨井与路面的相对高差平均值为-5.17 mm，极值超过15 mm，损坏严重。按照现行技术标准［8］，窨井平整度要求为不大于5 mm。根据该标准，窨井纵向平整度合格率仅为8.33%，超出规范要求的：高于路面的占19.79%，低于路面的比例为71.88%，见图7。

图7　纵向间隙合格率分布

3.2横向间隙

沿道路横向测定窨井与路面之间的最大相对高差，即横向间隙，表征窨井的横向不平整损坏程度。与纵向间隙测定规则相同，窨井高于路面为正，反之为负。具体分布见图8。

图8　横向间隙分布

由图8可以看到，横向间隙的分布与纵向间隙相似：（1）高低错落，窨井低于路面的损坏较为集中，占比82%左右；（2）横向间隙分布集中于-2.5～-7.5 mm之间，较纵向间隙向右偏移；（3）横向间隙均值为-5.43 mm，极值也超出15 mm。按照现行规范要求，窨井横向平整度合格率为16.67%，不合格部分：高于路面的占15.63%，低于路面的占67.71%，见图9。

图9　横向间隙合格率分布

3.3盖框高差

井盖与井框理论上讲应该保持水平一致，但实际状况并非如此。本次调查基于唯象法考虑，将盖框高差单独作为考核指标。测量规则为：井盖高于井框为正，低于井框为负。具体分布见图10。

图10　盖框高差分布

由图10可知：（1）井盖与井框相对高差分布比较连续，处于-9.0 mm到4.0 mm之间，但井盖低于井框的分布范围更广，井盖低于井框的情况较为普遍；（2）井盖低于井框最大值超过-8.0 mm，而井盖高于井框的最大值不大于4.0 mm，井盖低于井框的损坏更为严重。井盖与井框高差目前规范没有明确的数值要求，若以±2.0 mm为界，其占比仅为50%左右。

3.4结合紧密性

井盖与井框之间的结合紧密性见图11：盖框结合不紧密的比例占18.75%，大多数井盖与井框结合良好。结合不紧密的窨井，行车经过时将发出声响，影响行驶质量和安全。

图11　盖框结合紧密性

4　原因分析与技术对策

4.1原因分析

总结起来，导致该窨井不平整问题的主要原因包括以下几方面：

（1）测量不规范

通过实地工程检查和专题研讨，在窨井施工过程中普遍未按照“十字法”进行控制点测量，仅通过拉线控制井框在横坡方向的标高。这种方法忽略了道路纵坡井框的标高控制，且如果拉线过长，极易产生误差，导致测量放样不精准，埋下窨井不平整的祸根。

（2）井框底座混凝土垫层损坏

升井过程中，井框或防沉降盖板与下承层脱空，需要回填浆硬性材料，通常采用水泥混凝土或水泥砂浆。此类回填材料需要一定的养生期才会形成强度，起到支撑作用。然而，在施工过程中，通常在回填材料强度未形成之前就进行下道工序，进而引起底座混凝土垫层损坏，导致井框标高变化。

（3）升井工序不规范

对于新建道路，升井应该在下面层施工完毕后进行。但是，目前通常在水稳摊铺或石灰土摊铺之前就将窨井提升到位。这种处理方式操作方便，但在后续的施工中引起的误差会逐步累积，最终反映到顶层，导致窨井不平整。

（4）松铺系数不合理

不同道路结构层采用不同的筑路材料，相同道路面层也可能采用不同的沥青混合料，不同材料的松铺系数也各有差别。若松铺厚度较小，则将导致压实后厚度不足，窨井偏高；若松铺厚度过大，则将导致压实后厚度偏大，窨井偏低。无论哪种情况，都会导致窨井不平整。

（5）摊铺过程中碰撞

沥青混合料结构层摊铺过程中，摊铺机需要跨过井框或防沉降盖板，如果熨平板底部与井框有高差，则将发生碰撞，导致井框错位或标高变动，引起窨井局部不平整。

（6）窨井盖橡胶垫圈脱落

调查的96个窨井中，有18.75%的井盖与井框结合不紧密，行车通过时发生声响，该问题主要由窨井盖橡胶垫圈脱落所致。橡胶垫圈的脱落可能由于安装不良，也可能在施工过程中不注意保护脱落，导致窨井松动有声响。

（7）窨井质量不达标

根据实际工程经验，某些窨井产品的井盖橡胶垫圈厚度不一致，那么井盖与井框不能完全贴合，存在间隙，行车通过时必然产生跳车和声响。

（8）工序交接检查不到位

施工管理上讲，导致窨井不平整问题产生的主要原因是工序交接检查不到位。下道工序实施前，必须对窨井标高、质量等技术指标进行复核，检查合格后才能开展下道工序，未合格必须予以整改消除。

4.2技术对策

针对导致窨井不平整的上述原因，可采取的技术对策如下：

（1）严格按照“十字法”进行窨井标高控制，测量设备采用水准仪和塔尺，禁止采用拉线法进行定位。

（2）井框底座混凝土垫层必须给予一定的养生期，待其强度形成后进行下道工序施工，严禁垫层强度未形成前开展下道工序。另外，可采用快速混凝土材料，增大强度，缩短养生期。

（3）新建道路升井必须在粗粒式沥青下面层摊铺完毕后实施，避免或减小一步升井到位引起的累积误差。

（4）针对不同的筑路材料进行松铺厚度试验，确定松铺系数，严格按照松铺系数进行道路结构层松铺厚度的计算和高程控制。

（5）沥青混合料摊铺时在窨井处设置斜坡，保证摊铺机熨平板顺利通过，不发生直接碰撞。此外，施工工程的施工机械和车辆应避开窨井，防止发生二次碰撞破坏。

（6）井盖安装前确认橡胶垫圈是否脱落，发生脱落的必须予以及时维修或调换。安装完毕后进行结合紧密性检查，确保不发生松动。

（7）对于窨井先天的质量问题，在产品到货后严格检验，对于不合格产品严禁使用。此外，可以给业主建议采用新型产品，如大翼板防沉降窨井产品。

（8）施工过程中注重过程控制和工序控制，下道工序实施前必须对窨井质量进行检查，检查合格后出具下道工序实施指令，方可进行。

5　结　语

通过对上海市某区8条市政道路、96个窨井的不平整损坏进行调查分析，可以得到以下结论：

（1）窨井平整度合格率较低，多数不能满足规范要求的5 mm规定；

（2）窨井低于路面的情况较为突出，小部分则高出毗邻路面；

（3）井盖与井框大多不在同一平面，若以2 mm为界，近50%不满足，且井盖低于井框的现象较为普遍；

（4）井盖与井框之间的紧密性尚可接受，结合不紧密导致松动有响声的比例低于20%。

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U417.3

B

1009-7716（2016）01-0025-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.009

2015-09-10

路贺伟（1985-），男，河南安阳人，工程师，从事工程管理工作。