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0 前言
瀝青路面的檢查井是在地下管線位置上每隔一定距離修建的豎井。主要供檢修管道、清除污泥及用以連接不同方向、不同高度的管線使用。瀝青路面的檢查井在車輛荷載及雨水的反復(fù)作用下,往往出現(xiàn)井周下陷、路面開裂、井圈破裂、井蓋隆起等破壞現(xiàn)象,隨著年限的增加和病害的發(fā)展,龜裂、碎裂、沉陷、坑槽等損壞在道路中出現(xiàn)。檢查井周邊瀝青路面損壞,究其源還是由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足造成的,所以控制結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工是保證質(zhì)量的前提。
1 檢查井周圍質(zhì)量通病產(chǎn)生的原因
1.1 參建各方行為方面
主要表現(xiàn)為參建各方責(zé)任主體質(zhì)量意識(shí)比較淡薄。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1) 有相當(dāng)一部分道路工程施工圖設(shè)計(jì)文件未經(jīng)審查即進(jìn)入實(shí)施,使施工圖規(guī)避了設(shè)計(jì)審查。
(2) 有的施工圖設(shè)計(jì)深度不足,基底未做相應(yīng)的處理,設(shè)計(jì)方案與實(shí)際不符,設(shè)計(jì)方案中沒(méi)有消除檢查井質(zhì)量通病的相關(guān)措施。
(3) 施工單位借用現(xiàn)象比較嚴(yán)重,致使施工質(zhì)量無(wú)法保證。
(4) 部分檢測(cè)單位出具虛假的路基壓實(shí)度報(bào)告。
(5) 對(duì)工程基槽驗(yàn)收,有少數(shù)參建單位只簽字蓋章而不到現(xiàn)場(chǎng)檢查。
(6) 部分監(jiān)理人員業(yè)務(wù)水平低、工作責(zé)任心不強(qiáng),對(duì)關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位旁站監(jiān)理不到位,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,給檢查井質(zhì)量留下了隱患。
1.2 剛?cè)徇^(guò)渡不協(xié)調(diào)
一般檢查井的井身采用混凝土或者磚混結(jié)構(gòu),井蓋為球墨鑄鐵,而井身周圍回填通常采用砂礫土甚至普通回填土。因此,兩者的剛度、自重、強(qiáng)度、變形模量及壓縮模量等均不同。井身與路基在結(jié)構(gòu)上的這種差異,決定了它們的豎向位移、塑性變形等在受到動(dòng)荷載作用時(shí)必然不同。這種過(guò)渡區(qū)在外力作用下往往是應(yīng)力集中的區(qū)域,但作為柔性路基與剛性井身的結(jié)合位,過(guò)渡段在結(jié)構(gòu)上又是塑性變形和剛度的突變體。在動(dòng)荷載作用下,柔性路基與剛性井身必然會(huì)產(chǎn)生不均勻變形,剛性井身產(chǎn)生的變形較小,而路基變形則較大,進(jìn)而產(chǎn)生沉降差。因此,過(guò)渡段的剛?cè)徙暯訁^(qū)域是影響線路運(yùn)營(yíng)的薄弱環(huán)節(jié),需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。但因檢查井本身結(jié)構(gòu)較小,其影響很容易被忽視。在線路縱向剛度突變的區(qū)域,汽車經(jīng)過(guò)檢查井時(shí)會(huì)對(duì)井身產(chǎn)生較大的沖擊作用力,這種沖擊作用力導(dǎo)致井身周圍的瀝青路面隆起、路基下沉變形。久而久之,造成整個(gè)檢查井塌陷和路面的嚴(yán)重破壞。
1.3 施工工藝不規(guī)范
首先,市政道路施工一般先砌筑檢查井到一定高度,然后填筑路基。這種情況導(dǎo)致大型機(jī)械無(wú)法對(duì)井身周圍進(jìn)行壓實(shí),只能采用小型夯機(jī)人工夯實(shí),這樣必然在井身周圍形成壓實(shí)死角。這種夯實(shí)方法理論上可行,但在實(shí)際施工中由于人的隨意性較大,夯實(shí)結(jié)果往往不盡人意。其次,井身一般由強(qiáng)度較低的黏土磚砌筑,且砌筑砂漿強(qiáng)度也較低,加之工人砌筑時(shí)砂漿不夠飽滿,完工后又缺乏科學(xué)的檢測(cè)手段,這些都導(dǎo)致井筒本身強(qiáng)度較低,不具備良好的耐久性。再次,部分檢查井的施工是先砌筑井身,再澆注混凝土底板,這種錯(cuò)誤的做法使井身直接坐落在土質(zhì)基礎(chǔ)上,基礎(chǔ)不牢,混凝土底板不能起到擴(kuò)散應(yīng)力的作用,在車輛的反復(fù)荷載下,井身極易下沉。
1.4 井蓋設(shè)計(jì)及安裝不合理
目前,市政工程主要使用檢查井球墨鑄鐵井蓋。這種井蓋是球墨鑄鐵通過(guò)球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而獲得比碳鋼還高的強(qiáng)度。所以,井蓋本身材質(zhì)不存在問(wèn)題,使用中也基本不存在井蓋破裂現(xiàn)象,關(guān)鍵問(wèn)題是井座寬度一般只有40~60 mm,不能有效地?cái)U(kuò)散車輛荷載。
1.5 排水系統(tǒng)不良
水是引起路基病害的主要原因,而檢查井是雨水進(jìn)入路基的一個(gè)通道。如果沒(méi)有良好的排水系統(tǒng),很容易導(dǎo)致路基沉降和檢查井被破壞。無(wú)論是先施工井身,還是先填筑后反挖,都容易造成檢查井周圍積水。
2 檢查井周圍質(zhì)量通病的防治措施
2.1 加大質(zhì)量行為監(jiān)督力度
建設(shè)單位質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)工程建設(shè)程序的監(jiān)督,尤其是對(duì)施工圖設(shè)計(jì)文件審查、質(zhì)量監(jiān)督手續(xù)辦理、施工許可證辦理和竣工驗(yàn)收備案等4 項(xiàng)程序的監(jiān)督。加強(qiáng)工程建設(shè)程序的監(jiān)督,是參建各方質(zhì)量行為監(jiān)督的重點(diǎn),是提高工程質(zhì)量水平的基本保證。要探索新機(jī)制,嘗試新方式,尋求新手段,突出重點(diǎn),實(shí)施差異化管理,使監(jiān)管資源的作用最大化。要依靠信息技術(shù),利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),實(shí)施科學(xué)管理,不斷完善市場(chǎng)與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)的監(jiān)管機(jī)制,建立質(zhì)量誠(chéng)信評(píng)價(jià)體系,營(yíng)造良好的管理氛圍。
2.2 重視基礎(chǔ)處理
檢查井作為路面附屬的小型設(shè)施,其基礎(chǔ)處理一般不被重視,致使檢查井的基底應(yīng)力大于路面、路基同深度應(yīng)力,基底沉降大于路面沉降,井口發(fā)生下沉。檢查井作為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)物,承擔(dān)的是整個(gè)車輪的沖擊荷載,甚至是幾倍超載的車輪荷載作用。與橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相比,檢查井的基底埋深比橋梁基礎(chǔ)淺得多,且為單個(gè)檢查井獨(dú)自受力,其基礎(chǔ)工況比橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工況更差。因此,在施工中要重視檢查井的基礎(chǔ)處理,應(yīng)將檢查井基礎(chǔ)處理與橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理同等對(duì)待,以保證檢查井基底荷載應(yīng)力與同深度路基路面的基底應(yīng)力一致。
2.3 使用擴(kuò)盤式井座和分支式井筒結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的井圈座和井身結(jié)構(gòu),井圈座為圓環(huán)柱體,車輪的沖擊力施加于井蓋、井圈座后直接傳遞給豎井身,強(qiáng)度較高的路面結(jié)構(gòu)不承受荷載,在車輛沖擊力和長(zhǎng)期的反復(fù)荷載作用下,再加上井身自重,則必然導(dǎo)致檢查井下沉。為減少車輪沖擊力對(duì)井身的作用,可采用分支式井筒和擴(kuò)盤式井圈座結(jié)構(gòu)。
圖2中,h為檢查井基底距路面深度;I為第1層分支距路面頂深度,根據(jù)常規(guī)路面的面層厚度和開挖施工機(jī)械條件,一般取300 mm;J為井身分支塊豎向間距,參照多極擴(kuò)盤式樁的設(shè)計(jì)理論,長(zhǎng)度一般取2~3倍井徑。井身分支可以采用預(yù)制水泥混凝土分支塊或鋼筋混凝土分支盤,擴(kuò)盤式井圈座可采用鋼筋混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu),井圈座擴(kuò)盤直徑a 應(yīng)比井筒大,應(yīng)有1 /3擱置于路面層中,使井圈座所受的行車荷載能通過(guò)擴(kuò)盤部分傳遞給路面層。
施加于井蓋上的車輪荷載,通過(guò)擴(kuò)盤式井圈座和分支式井身逐一傳遞于路面、路基各結(jié)構(gòu)層中,逐一卸載,擴(kuò)大受力面積,減少檢查井基底基礎(chǔ)應(yīng)力。路面、路基層與井體共同受力,使檢查井井身和井口周圍的路面形成一體,檢查井不再單獨(dú)承受行車荷載,從而提高檢查井的抗沉降能力。
2.4 采用反開挖工藝,確保井口路面壓實(shí)度反開挖工藝可運(yùn)用于瀝青路面結(jié)構(gòu)
檢查井按傳統(tǒng)工藝修建到距路床頂標(biāo)高15 cm 時(shí),用鋼板將井筒位置蓋住,然后對(duì)路基進(jìn)行整體碾壓。進(jìn)入底基層、基層施工后,逐層挖出鋼板,開挖寬度應(yīng)逐層加寬,并支內(nèi)模,澆注低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。瀝青下面層施工完成后,及時(shí)挖出鋼板,安裝、調(diào)整井圈座,最后對(duì)井周圍用瀝青混凝土進(jìn)行補(bǔ)填,并采用熱夯進(jìn)行夯實(shí)。
采用反開挖工藝進(jìn)行路面檢查井施工,可以保證井口附近路面的壓實(shí)度,從而避免或減少井口路面裂縫,降低雨水沿裂縫進(jìn)入檢查井基礎(chǔ)的幾率,避免檢查井沉降的發(fā)生。
2.5 使用混凝土預(yù)制砌塊修建井身
對(duì)因黏土磚材料腐蝕酥爛而造成的沉降,可以通過(guò)改進(jìn)井身砌體材料的方法處理。歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)檢查井修筑材料早已改進(jìn),如使用預(yù)制混凝土砌塊式、預(yù)制鋼筋混凝土拼裝式、下部現(xiàn)澆與上部預(yù)制拼裝結(jié)合式等方法,其共同點(diǎn)均在于井身材料使用水泥混凝土制品替代傳統(tǒng)的黏土磚。這樣,既減少了燒制黏土磚對(duì)土地和能源的消耗,又實(shí)現(xiàn)了管道裝配化快速施工,也避免了因井身材料腐蝕酥爛而造成的井口沉降。
2.6 采取檢查井避讓措施
預(yù)防檢查井被破壞的措施,除了從結(jié)構(gòu)方面入手外,還可以從源頭上減少這種情況的發(fā)生。選擇檢查井位置時(shí),應(yīng)盡量避開主要行車道,例如可以將檢查井設(shè)置在綠化帶。采取避讓措施,以減少車輛荷載的直接沖擊,既降低了施工難度,也減少了檢查井被破壞的可能。
3 驗(yàn)收要求
檢查井周圍質(zhì)量病害產(chǎn)生的機(jī)理,隨工程的個(gè)體化差異而不同。質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)還應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行把關(guān)。
3.1 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是否優(yōu)化
設(shè)計(jì)方案是工程項(xiàng)目質(zhì)量的決定性環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)在技術(shù)上是否可行、工藝是否先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)是否合理、設(shè)備是否配套、結(jié)構(gòu)是否安全可靠等,都將決定工程實(shí)體的質(zhì)量,影響工程項(xiàng)目建成后的功能和使用價(jià)值。設(shè)計(jì)單位在詳細(xì)掌握地質(zhì)條件、道路等級(jí)的情況下,要深化設(shè)計(jì)細(xì)則,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,盡量排除檢查井周圍發(fā)生質(zhì)量病害的可能性。
3.2 是否執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
嚴(yán)格貫徹執(zhí)行工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),是保證工程質(zhì)量的核心。近年來(lái),樓房、橋梁等方面的工程質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生。調(diào)查結(jié)果表明,未認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是造成工程質(zhì)量問(wèn)題的重要原因,將這些標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)督流于形式,所付出的是慘痛的代價(jià)。因此,對(duì)建設(shè)過(guò)程中的工程質(zhì)量監(jiān)控,更應(yīng)該關(guān)注建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)情況。
3.3 驗(yàn)收程序是否嚴(yán)格
工程質(zhì)量驗(yàn)收包含材料、設(shè)備、構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、隱蔽工程驗(yàn)收、檢驗(yàn)批驗(yàn)收、分項(xiàng)工程驗(yàn)收、分部工程驗(yàn)收、單位工程驗(yàn)收等。在各類驗(yàn)收活動(dòng)中,對(duì)驗(yàn)收人員的資格是否符合要求,驗(yàn)收人員對(duì)工程實(shí)體的評(píng)價(jià)是否客觀公正,驗(yàn)收記錄、檢測(cè)報(bào)告是否真實(shí)有效,設(shè)計(jì)變更是否履行法定的程序等,質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)在檢查時(shí),應(yīng)詳細(xì)查閱工程資料,抽測(cè)工程質(zhì)量,作出綜合判斷。
4 結(jié)語(yǔ)
在道路建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié),有必要加強(qiáng)對(duì)井周路面的重視。在工程設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮井周路面受力的復(fù)雜性,對(duì)井周路面進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì);施工時(shí),改進(jìn)井周路面施工工藝,嚴(yán)格控制井周路面施工質(zhì)量。從而提高井周路面使用壽命。
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