道路检查井加固技术

0 引言

随着汽车的不断普及，日益繁重的交通运输使道路寿命越来越短。市政道路在投入运营不久就出现各种问题，严重影响道路的耐久性和舒适性。其中市政道路中最容易出现损坏的部位是检查井的四周，表现出来的主要问题有井盖变形噪响、井周路面开裂和沉陷等，进而破坏路面结构，缩短道路使用寿命和降低运营品质，影响过往车辆行驶的平稳和安全。具体表现为：新建道路在投入运营一段时间后，沥青路面围绕井盖边缘10～20cm的位置上出现环裂，裂缝随着时间的推移加宽和增加，由细裂缝变成贯穿裂缝直至井盖周边路面下沉。结合市政施工及白城市当地的气候水文特点，特制定了一套行之有效的方案。

1 井周破坏原因分析

1.1 客观因素

1）路基及路面与检查井结合处脆弱，导致应力集中，易出现开裂现象。

2）降水通过贯通裂缝渗入路基后软化路基，导致承载力进一步降低，加剧破坏产生，在寒冷地区的冻胀现象使这一问题加剧。

3）检查井属于刚性构筑物，路基路面相对其为柔性结构，运营时检查井盖经行车荷载反复作用，造成井体下沉。

4）井周处产生的高程差受到汽车的冲击破坏，进一步导致路面损坏加重。

1.2 主观因素

1）砌筑工艺质量差，砂浆配合比不合理，水泥含量过低，井身混凝土强度不足，检查井基底承载力不符合设计要求。

2）井周回填质量、填料不符合要求或井周回填密实度不满足设计要求等。

3）检查井成井后砂浆或混凝土强度未达到设计强度就进行路面施工，造成检查井破坏。

4）市政道路施工过程中，未控制好检查井或路面高程，造成井与路面高程差超过规范要求。

5）通车后维修养护不到位，致使问题越来越严重。

以上因素在市政道路施工和运营过程中比较常见，在某些阶段互为因果关系，相互影响，形成恶性循环，从而导致市政道路投入运营后短期内就出现各种问题。

2 解决方案

白城市海绵城市道路施工过程中，采用井周加固的方式解决以上问题。该方案的机理核心为：增大检查井四周的受力面积，设置合理的过渡段落，缓和不均匀沉降（见图1，2）。

图1 井周加固平面

图2 布置井口护板

2.1 受力分析

通过井周加固增大检查井的受力面积，相应减小了单位面积承受的压强。根据压强计算公式：

式中，P为压强，此处为检查井盖处承受的压强（MPa）；N为承受的压力（kN）；S为接触面积（m2）。

以白城市主要直径为700mm的井盖为例，井盖上承受的汽车轴重为N，则其压强为P1，则

式中，P1为压强，此处为未施作井周加固时检查井盖处承受的压强（MPa）；S1为接触面积（m2），此处S1=0.38m2。

在施作井周加固后，检查井的受力面积为S2=4.75m2，由式（1）可知此时检查井所承受的压强为：

由此可得：

由式（4）可看出，未经过井周加固的检查井所承受的荷载是经过处理后的12.5倍，井周加固效果明显。

同时，井周加固也起到由刚性检查井向柔性路基的有效过渡，可有效抑制不均匀沉降，进而可在很大程度上抑制由此产生的路面裂缝。

2.2 井周施工工艺流程

测量放样→切割井周边界→破碎基层→挖运废料→井筒接长→基底处理→钢筋制作和安装→混凝土浇筑→养护。

2.3 具体工艺

1）处理边界确定 首先应确定井周处理边界，以检查井的形心为基准点，采用中心放样方法。井周加固平行于道路中线和垂直于道路中线方向。矩形井周边缘顺路方向平行于旧路中线，横路方向平行旧路横断面方向，用化石笔和长尺准确画到基层顶面上。

2）切割井周边界 按照标定的位置进行切割，深度达到水稳层底面，将井周处理范围与基层隔离。

3）破碎基层与废料外运 采用带破碎锤的挖掘机按照切割边线进行破碎，达到旧路基层底面。人工配合小型挖掘机挖装废料，自卸汽车运输，挖运过程中以机械开挖为主，人工辅助施工。距离处理界面20cm处改由人工进行铁锹清料。

4）井筒接长 仔细检查旧井破碎长度并拆除破坏部分。清理连接面，洒水湿润，用水泥砂浆和MU10砖砌筑至旧路下320mm处。旧路顶面基准为井中心周边5m内路面平均高度。内外和顶面采用水泥砂浆抹面，砂浆抹面密实后进行湿润养护。

5）基底处理 当基底为砂砾垫层时必须进行夯实。夯实采用冲击夯进行。当基底为土质基底时，必须换填300mm厚砂砾并进行夯实。

6）钢筋制作和安装 清理基底，清除杂物。按照设计进行制作和安装，以井为中心，在旧路上挂10m长度纵横线，确定安装高度，确保钢筋外混凝土保护层厚度。

7）内模安装 内模为直径670mm的钢模，外侧模为水稳层立面。板安装时以井为中心，在旧路上挂10m长度纵横线，确定安装高度和坡度。模板安装过程中应保证钢筋保护层厚度满足设计要求，钢筋保护层采用预制混凝土垫块，满足4块/m2。模板安装完毕进行自检，确认模板壁是否光滑平整，密封性是否良好，然后均匀涂刷脱模剂。

8）混凝土浇筑 周边立面和底部清除活动颗粒，基底洒水湿润。以井为中心，在旧路上挂10m长度纵横线，确定均匀坡面后，向下70mm挂线，作为混凝土顶面浇筑高度。混凝土入模高度不得大于150mm，均匀入模。使用插入式振捣棒振捣。振捣至混凝土停止下沉、没有气泡逸出、表面泛浆为止。振捣结束后，以井为中心，在旧路上挂10m长度纵横线，再次确认混凝土顶面高度是否正确。顶面高度重新确认后，井口周边50mm宽度范围内进行抹光，为铸铁井盖安装提供条件，其他部位可做出麻面。

9）养护 白城市地区风大，阳光强烈，气温高，空气湿度14%，这些因素导致混凝土极易产生收缩裂缝。做面后及时苫盖养护。湿润养护7d后方可进行下道工序施工，并采取措施防止车辆和行人通过。

10）建议使用水准仪大范围确定坡面及井顶高度。

3 结语

井周加固不仅适用于旧道路检查井四周处理，对新建市政道路也适用。在检查井四周做成2.18m×2.18m的混凝土板，放置于检查井井筒上，实现了刚性检查井与柔性路基的有效过渡，避免井周的不均匀沉降。同时通过井周加固，增大了检查井四周的受力面积，从而更好地避免了井周的不均匀沉降。

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