浅析检查井病害发生的原因与防治措施
2017-03-24姚耀
姚 耀
(上海浦兴路桥建设工程有限公司,上海市 201210)
浅析检查井病害发生的原因与防治措施
姚 耀
(上海浦兴路桥建设工程有限公司,上海市 201210)
分析了检查井发生病害的原因:由于规划、设计、施工及维护等各阶段过程中不规范、不科学的作业,造成了检查井下沉、开裂、凹陷等病害。在此基础上,提出了科学规划设计、加强施工质量控制等相应的防治措施。
检查井;病害;原因;防治措施
0 引言
作为城市地下脉络的节点,检查井既保障了给排水、电力、通信等民生需求,又发挥着管线检查、疏浚、调整管线高程、坡度等功能。经过漫长的发展,检查井型式呈现出多样化和先进化。就检查井用材而言,其已由早期黏土砖材质发展成为水泥砌块、预制混凝土、不锈钢、玻璃钢夹砂、工程塑料及热塑性塑料等多种材质形式[1]。然而,无论检查井用材料如何发展和进步,依然无法避免井盖凸出、倾斜、塌陷,井与周围路面存在高差,井与纵横坡不一致,井口周围不同程度凹陷,井口倾斜、下陷甚至坍塌,井口周围路面开裂、起壳、脱落、下沉等等病害[2]。
这些病害的频现不仅影响其服役效果,车辆降低通行的舒适性和安全性,而且还损害城市形象。因此,全面系统地了解和分析检查井病害发生的原因,并提出相应的防治措施不仅必要,且现实意义突出。
1 检查井病害发生的原因
1.1 规划设计缺乏全面系统性
1.1.1 规划相对滞后
根据既往或适时的资料和经验来编制规划,既没有突出与时俱进的特点,更缺少前瞻性元素,结果造成当前编制的市政道路检查井规划对未来因素估计不足、不完整、不系统、与实际发展脱节、背离经济社会发展进程等问题。
1.1.2 设计不全面、不详细
(1)设计内容缺乏针对性
设计市政道路检查井布设时重视线形而轻视结构,如只按常规设计,处理范围不足,忽略了对设施衔接处的特殊处理等。
(2)设计设置不合理
在布设工程管线时,未充分考虑检查井设置位置的合理性,造成检查井频繁受到外部车辆荷载的冲击作用。
(3)设计结构脱节
设计的检查井结构与实际应用脱节,普遍存在设计标准偏低、检查井结构设计欠考虑等问题。
(4)设计细节不重视
设计过程中,对一些细节不够重视。如对基础条件不良好的检查井的资料了解不透彻,仍视其基础为正常条件进行设计,将井盖直接安放在井体上的设计方式,造成长期重复荷载,致使井体和井盖整体下沉病害发生;再如忽略周围回填结构补强设计,导致检查井设计与当地客观路况不适应。
1.2 施工控制不严格[3-4]
1.2.1 量测不精确
在路面施工之前,需对各类检查井进行量测复核,确保检查井顶面与铺设路面的纵横坡保持一致,尤其需对其高程进行精确控制。但是,在实际操作过程中,由于量测不精确造成井盖与路面产生高差,再加上后期外界车载的长期反复作用,导致检查井发生沉降。
1.2.2 材料质量不达标
(1)基础材质不良
检查井原始基础材质偏软,没有对原始不良土进行更换或改良,或换填、改良不彻底,造成基础不稳固,井体后续沉降。
(2)衬垫材料强度较低
进行衬垫找平施工时,如铸铁井盖下的衬垫材料强度较低,则容易被压碎,造成铸铁盖座向车行方向滑移、下沉[3],在车辆的反复冲击作用下,最终造成井体的沉降。
(3)衬砌材料质量不合格
用来衬砌、勾缝和抹面的水泥、砂质量不合格,砌砖强度不足,导致勾缝、抹面遗漏,最终使得井体整体强度降低,井体破损下沉。
(4)回填材料质量差
尽管就近取材成本低,但一些未经相应处理的填充材料或未按设计要求选用特定的回填土材料,会导致检查井后期使用过程中发生沉降。
(5)井盖材质规格不匹配
首先,检查井盖的标准和材料繁多,铸铁、复合材料、钢纤维混凝土等不同材质井盖的承载力及标准参差不齐[4],与实际路面的交通、荷载状况不完全匹配;其次,各种检查井自身质量问题,如盖与框缝隙大、不平整、错台等,导致在后续交通荷载作用下出现井盖破裂、下沉等病害。
1.2.3 施工过程不规范
在检查井施工过程中,由于施工人员质量意识淡薄,不按技术规程操作施工,违反规章作业,造成了检查井后续发生诸多病害。
(1)应对施工条件变化的能力不足
在沟槽有水的情况下,不彻底清理干净沟槽里面的地下水而直接浇筑混凝土,导致经水浸泡的混凝土强度降低,未能达到设计要求。
(2)减少垫层施工厚度埋下病因
检查井垫层施工厚度达不到设计要求,如碎石垫层厚度较薄,为检查井出现一定幅度的下沉埋下诱因。
(3)不彻底作业降低基础底板强度
由于检查井混凝土基础层并不具备足够的强度,加上施工期间未能对混凝土进行充分的振实,致使底板强度低于设计要求,进而发生后续开裂沉降问题。
(4)随性操作损害井体质量
过快收口、不错缝砌筑、不均匀抹面等盲目、随性的施工作业,导致检查井砌筑质量差、井周混凝土强度不足、砌筑砂浆不饱满,严重损害井体质量,造成井壁渗漏水、井体周围沉降等。
(5)未压或欠压作业衰减回填质量
由于检查井周围不存在利用机械设备回填压实的条件,因而在实际回填施工过程中,存在不进行压实处理或是仅进行人工压实的情况,从而导致压实达不到要求或者压实不均匀,埋下检查井沉降的严重隐患。
(6)施工未考虑材料差异性造成井盖周围沉降
由于材质明显不同,检查井盖与井体周边材料刚度差异较大,且检查井周围路基、盖板和井体等各类材料的温度线膨胀系数存在很大的差别,经过荷载长期反复作用后,它们不一致的变形程度给井盖、井圈、井体和路基等产生不相同的附加应力,最终诱发结构裂缝,进而导致井盖下沉、井盖周围路面龟裂等病害。
1.3 养护管理不及时不全面
部分道路养护部门不重视检查井的日常养护,不能及时采取全面系统的应对措施来管理养护检查井。诸如定期、定量、定员之类的检查井养护管理制度残缺,无法及时发现微小的检查井病害,并采取有效的措施解决问题,致使病害进一步诱发或加剧扩大。例如由于未能定期检查、疏通和维护检查井,常期流入并淤积于管道的垃圾杂物,不但会加大管道的负荷,而且还会导致污水上涨外溢,从而长期浸蚀检查井基底和路基,诱发或加剧病害的发生。
2 检查井病害防治措施
2.1 科学规划设计
(1)秉持以人为本的原则
在规划设计之前,相关部门应当以城市发展大环境和战略目标为依托,秉持以人为本的规划及设计原则,科学、合理地将检查井规划设计到道路管线之中。如涉及机动车道加设管线情况,检查井可设置于机动车道两侧或者中间。
(2)强化前瞻性、系统性和全面性的理念
在进行道路规划设计时,要优化检查井的规划设计方案,做到检查井的规划与设计兼具前瞻性、系统性和全面性特点。如规划统一的地下管线设施,将彼此独立埋设的各类市政管线集中放置在同一条地下隧道内,不但可以避免反复开挖道路,而且还减少检查井数量;再如设计时考虑到检查设备会不断进步,则设计时可适当增加检查井的间距,从而减少检查井的数量。
(3)引入稳定、先进的材料和工艺措施
在主客观条件允许的基础上,尽量将质量稳定、技术先进的新材料、新工艺设计到检查井设计方案中去。如现浇式钢筋混凝土检查井、预制装配式钢筋混凝土检查井、混凝土模块式检查井以及塑料检查井等,以提高检查井基础和井体的设计标准要求。
2.2 加强施工质量控制
2.2.1 严格控制材料质量
(1)积极应用和推广新材料
应用和推广专门的水泥混凝土、装配式管道、塑料制管道等新材料。
(2)加强进场材料控制
对投入使用的各类原材料,使用前需进行送检或自检,经检验合格后方可使用,对于不合格原材料坚决不予使用。
(3)注重加工材料的质量控制
除重视对原材料质量控制外,还需要加强对拌制的水泥砂浆、切割的塑料井筒、处理后的回填土等经加工和处理的材料进行质量控制。
2.2.2 做好施工过程质量控制
(1)工前加强质量意识和技术培训
在正式施工启动之前挑选业务水平较好的施工人员,对其进行质量意识和技术交底培训,建立和提高施工人员的质量意识。
(2)放线施工严格控制高程
在进行放线作业时,检查井的高程不仅要满足道路纵坡要求,也应当满足道路横坡要求。在进行检查井的定位过程中,应当使用十字线进行精准的定位作业。
(3)施工过程科学规范处理基础
在全面详细了解施工地点地质条件的基础上,视其情况决定是否有必要对地基进行改良、挖除换填。在此前提下,科学合理设计配合比,进行混凝土作业,务必做到混凝土不开裂、无沉降等。
(4)严控检查井施工
检查井施工的控制要点主要包括材料和操作两个方面。对于砌块、水泥混凝土检查井,其砂浆、砌块等材料要达到强度和设计要求,同时操作要规范,如收口不可太快、均匀抹面、严实勾缝,避免漏水、掉浆等问题发生。对于塑料检查井,不仅要求连接、管道、井筒等构件材料质量合格,而且施工过程中保证各构件的连接平顺、严密。
(5)全面细致做好回填作业
首先,严禁使用含有淤泥、腐殖质的土体或素土进行回填,需进行改良处理或换填;其次,回填操作过程中,尽量减少人工夯填,尽可能根据回填部位和施工条件选择夯实机进行机械施工;再次,分层填筑分层压实,每次回填厚度<25 cm,回填夯实密度达到设计和规定要求;最后,遇特殊气候施工时,如降雨施工,则需先将水排净后方可施工。
(6)井圈井盖施工符合标准和规范要求
一定要选用较高强度的衬垫材料和补空隙砂浆稳固安放井圈或井框。安装井盖时,务必做到平稳、牢固、顺直,严禁高于井周路面。
2.3 完善后期养护管理工作
(1)完善巡查制度
建立定员、定期、定区域的日常巡查制度,及时详细地记录检查井的服役状况。
(2)制订完善的处理预案和措施
对检查井服役过程中可能出现的各种病害制订出应对的预案,当出现如井周裂纹、井圈锈蚀、井盖破损等问题时,可选取或运用相关的处理措施,快速、高效地予以处理。
3 结语
由于检查井病害不仅种类繁杂,而且较为普遍,这就要求从事规划、设计、施工和维护的有关人员不仅要彼此良好协作,而且要树立和强化责任意识,做好各自的工作,才能保障道路长期通行的舒适性、安全性和稳定性。
[1]韦鸣.城市道路各类检查井井盖应用发展趋势的探讨[J].大众科技,2009(9):79-80.
[2]邹文端.市政道路检查井病害的防治办法[J].河北交通职业技术学院学报,2008(4):19-21.
[3]许乃星,陈奕.地铁施工便道检查井病害治理对策研究[J].特种结构,2013(4):69-73.
[4]张金华.检查井在施工过程存在问题及防治措施[J].海峡科学,2004(12):73-73.
U418.7
B
1009-7716(2017)12-0149-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.042
2017-09-10
姚耀(1984-),男,上海人,工程师,长期从事施工技术管理工作。