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谈论雨水井与路面顺接作业技术
谈论雨水井与路面顺接作业技术 1.引言 随着市场经济的飞速发展,城市建设设施越来越完善,人们对城市设施的 要求越来越高。目前,随着城市交通量增大,已建成的城市道路,出现雨水井比 路面高突或低洼,或井周路面产生下沉碎裂的病害,造成跳车,同时又加大井周 路面的冲击,致使井周路面过早出现破坏。雨水井高突或低洼形成路面的障碍, 行车中常出现躲闪雨水井,容易引起交通事故,大大地制约道路功能发挥,这已 成为城市道路使用过程中一个值得重视的问题。2.雨水井存在问题及原因 2.1雨水井自身施工工艺 雨水井与路面顺接不平顺的主要原因在于施工工艺。一般城市公共管线的 雨水井在施工时往往是先铺设管线后砌筑雨水井,然后回填管沟后再进行道路施 工。公共管线雨水井多为砖混结构,其周围回填多采用旱砂回填。由于雨水井的 存在,在道路施工中,道路碾压设备很难将雨水井周围的基础压实或压实度不够, 从而给道路竣工通车留下隐患。在道路的结构施工中同样也很难将雨水井周围压 实,形成雨水井周边的结构层的压实度低于正常的压实度。加上在施工中雨水井 的调整不当等因素,造成雨水井与路面结合处不平顺。在道路竣工通车后,因雨 水井周围的基础层和结构层的压实度低,会造成雨水井周边的沉降大于道路的正 常沉降,导致雨水井与地面道路的顺接高差变大。从而加速了雨水井及周边道路 的损坏,甚至导致交通事故的发生或车辆的损坏,给行人和非机动车也带来不便。
在一些道路复浇过程中为使检查与新铺筑的路面衔接平顺,使本身较为稳定的雨 水井不得不接受“手术”,将其抬升,如果抬升过程中不能保证施工质量,会造成 病害重复出现。责任单位对已出现的病害重视不够,修复后养护不及时或根本不 处理,从而使雨水井及周围沉陷,雨水井病害加重。施工工艺不足是雨水井与路 面顺接不平顺的主要原因,主要表现在以下几个方面: (1)高程控制有误差在新建道路中,施工放样不仔细,雨水井、雨水井盖 框标高偏高或偏低,与路面衔接不平。目前,在施工放线中,大多是砌好了边石 后,参照边石的标高横向拉线确定井盏的标高。当井盖凸出路面时,由于多数井 盖采用的是铸铁材料,其边沿十分锐利,如果车辆直接从井盖上驶过,不仅会使 车辆颠簸,乘车者明显感到不适,而且可能导致车辆爆胎,发生交通事故。另一方面遇到这种情况,多数驾驶员会采取避让方式绕行,但在交通量很大的道路上 频繁变换车道是十分危险的。当井盖低于路面时,由于小轿车驾驶员视线高度仅 为1.2米,无法准确观察到远处路面上的障碍物,加上车速较快,等到发现路上 有障碍物,特别是遇到破损或缺失的井盖时,已无法避让,直接导致事故的发生。
这类事故在媒体上报道的很多,成为典型的“马路杀手”。当井盖与路面标高相同 时,如果施工不当或材料尺寸有缺陷,在车辆荷载的反复作用下,井盖有可能发 生错位或翘起,也不利于行车的安全。
(2)雨水井井盖及井圈安装不合要求路面在汽车荷载作用下,其结构内会 产生大小不同的压应力、拉应力和剪应力。如果这些应力超过路面结构整体或某 一组成部分的强度,路面会出现断裂、沉陷、波浪和磨损等破坏。井盖安装过高 或过低均可使井框、井座易受到较大撞击力作用,造成车辆跳车,导致井盖周围 的混凝土板面应力增大,当其值超过混凝土路面强度时,该部分混凝土路面遭到 破坏。破坏首先发生在车辆经常经过的板角处,微小的裂缝形成后很快发展成为 纵横交错裂缝,严重时发展成碎缝,以至脱落成坑洼。一旦坑洼形成,路面的水 就会渗透入基层,路基的湿度就会增大,其塑性变形将不断积累,过量塑性变形 使板底脱空失去支承。路面将受到破坏,坑洼面积增大。井室就受到车辆更大的 撞击力,使井盖及井框极易受到破坏;有可能使井盖移动错位或井盖破裂,有时 井框坍陷,这样地面上的泥土和杂物极易掉进雨水井内。若雨水井不经常检挖杂 质,流槽内就会淤积过多的杂质,造成排水管道泄水难以正常运行,甚至造成管 道堵塞。
(3)雨水井基坑尺寸不符合施工要求雨水井基坑开挖平面尺寸偏小或不规 则,以及雨水井周围的回填空间太小,夯实机具无法操作等原因,也加剧雨水井 病害的发生。有的施工人员不严格按施工技术规程和编制的施工组织要求进行施 工,偷工减料,人为减少基坑的开挖断面,致使雨水井周围的回填空间太小,夯 实机具无法操作,甚至连土都填不进去,造成回填不实或虚填,有时候地下障碍 的影响造成预留空间过小,这也是造成道路雨水井周围下沉的原因之一。
(4)衬垫材料强度较低在雨水井找平施工时,需要进行衬垫,如果铸铁盖 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, 在车辆的反复冲击下,最终造成雨水井的沉降。
(5)施工流程的影响随着机械化施工程度的提高,道路基层的施工全部采 用机械摊铺。为了保证机械摊铺的顺利进行,使得雨水井的砌筑高度不能一次到 位,而是先做到与路基平,然后进行临时覆盖,进行道路基层材料的摊铺、碾压。在碾压或基层全部做完后,再将掩埋的雨水井挖出抬升至要求的标高。这样,在 升起部分井桶周围的回填材料的密实度就出现了问题,在回填部位的周围都是碾 压密实的路基,由于压实路基的支撑作用,雨水井周围的回填材料很难达到要求 的压实度,人工夯实也无法满足要求。
(6)雨水井砌筑时的质量缺陷雨水井砌筑时,灰缝不饱满,勾缝不严实, 也造成雨水井出现问题。在配合道路施工升降井壁时,砌筑粗糙且砂浆未达到强 度就经受荷载挤压,造成井壁四周砖壁成松动状态。这样在冬季雨水井中的热蒸 汽就会沿着上部砖壁的空隙侵入外围土壤和道路结构层内,在冰冻层区形成结晶 水,导致雨水井冻结,春融时期极易造成雨水井周边土壤形成饱和水状况,使井 周变形,路面出现病害。
2.2四周回填土质量 雨水井井室周围回填、碾压的质量也会直接影响到雨水井及其周围道路的 使用情况。在城市道路施工中,对土质要求是相当严格的。施工中若遇到腐植土 或有机土,必须将腐植土或有机土全部清除,换填好土或2:8灰土。有的施工单 位质量意识不强,受利益的驱动,该换土的不换土,而是将腐值土填入地下。这 些腐值土经过长时间的炭化作用,有机质形成了碳水化合物,使土体形成空洞和 空隙;当受到地面荷载作用时就引起地面下沉。在填料选择方面目前主要有素土、 灰土、天然砂砾等。从客观上讲,无论是素土还是灰土的压实度都无法达到100%。
尤其严重的是有的回填土使用了湿陷性黄土。湿陷性黄土孔隙率大,可压缩性高, 抗剪能力低,结构易受到破坏,在遇水或受到车辆动载作用,也就很容易产生沉 陷。再加上工期紧张等方面的原因,施工单位不按照正常的施工工序进行施工, 没有分层回填夯实,压实度达不到规范要求,造成沉陷量较大,产生塌陷。另外, 过往车辆的冲击也会使得雨水井升井过程中周边回填达不到规范要求,造成雨水 井井框与路面高差值过大。
2.3地基承载力 雨水井下沉的另外一个原因是地基承载力下降。雨水井的井盖是直接安放 在井体上的,井体处于车行道之下,当雨水井受到车辆荷载后,荷载通过井盖、 井体传到地基。如果井体下面的基础没有足够的强度,在长期的荷载作用下,地 基土就会被压缩而使井体和井盖整体下沉,导致周围路面出现局部的开裂和差异 沉降。地质条件的改变以及地下水位的上升或下降都可能导致地基承载力的下降。
地下水位下降会导致地基承载力的下降;若地基土是湿陷性黄土,地下水位上升时,同样会导致地基承载力下降。在雨水井自重及路面上动载长时间作用下,雨 水井会产生一定程度的沉降,同时周围的回填土也产生一定量的沉降,但二者沉 降量往往不一致。尽管沉降量差异不大,不影响排水系统的正常使用,但极小的 沉降差对路面状况却产生了相当大的影响。
3.雨水井施工改进方案 3.1高程控制 (l)统计新建、改建雨水井的类型、位置、数量、高度(深度)及雨水井结构 情况等,编制《雨水井施工档案》。(2)根据现场施工条件、路幅宽度、机械设 备能力等,提前确定沥青摊铺方式及施工顺序,确定井盖安装高度控制点及验收 依据。(3)沥青面层施工前,组织全面验收,高程不合格的返工整修。
3.2混凝土强度控制 (l)严格要求使用商品混凝土,并根据施工时间考虑掺加早强剂,控制振捣 质量。(2)混凝土浇筑完成后,采用专用围挡进行防护,养护三天(强度达到70%) 以上才能放开交通。
3.3井周围沥青厚度控制 井周围沥青厚度不应小于沥青上面层的设计厚度,实际施工过程中按增加 1~2cm考虑。为保证井圈加固混凝土与沥青面层的结合,在沥青摊铺前,将混凝 土表面凿毛并找平。
4.工艺流程 井盖安装的工艺流程如图1所示。
5.结论 本文在分析雨水井与道路路面顺接施工中的问题的基础上,提出了改进方 案,并详细讲述了工艺流程,希望能对相关工程人员有借鉴作用。