談論雨水井與路面順接作業技術

時間:2022-06-26 06:21:17

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談論雨水井與路面順接作業技術

1.引言

隨著市場經濟的飛速發展,城市建設設施越來越完善,人們對城市設施的要求越來越高。目前,隨著城市交通量增大,已建成的城市道路,出現雨水井路面高突或低洼,或井周路面產生下沉碎裂的病害,造成跳車,同時又加大井周路面的沖擊,致使井周路面過早出現破壞。雨水井高突或低洼形成路面的障礙,行車中常出現躲閃雨水井,容易引起交通事故,大大地制約道路功能發揮,這已成為城市道路使用過程中一個值得重視的問題。

2.雨水井存在問題及原因

2.1雨水井自身施工工藝

雨水井與路面順接不平順的主要原因在于施工工藝。一般城市公共管線的雨水井在施工時往往是先鋪設管線后砌筑雨水井,然后回填管溝后再進行道路施工。公共管線雨水井多為磚混結構,其周圍回填多采用旱砂回填。由于雨水井的存在,在道路施工中,道路碾壓設備很難將雨水井周圍的基礎壓實或壓實度不夠,從而給道路竣工通車留下隱患。在道路的結構施工中同樣也很難將雨水井周圍壓實,形成雨水井周邊的結構層的壓實度低于正常的壓實度。加上在施工中雨水井的調整不當等因素,造成雨水井與路面結合處不平順。在道路竣工通車后,因雨水井周圍的基礎層和結構層的壓實度低,會造成雨水井周邊的沉降大于道路的正常沉降,導致雨水井與地面道路的順接高差變大。從而加速了雨水井及周邊道路的損壞,甚至導致交通事故的發生或車輛的損壞,給行人和非機動車也帶來不便。在一些道路復澆過程中為使檢查與新鋪筑的路面銜接平順,使本身較為穩定的雨水井不得不接受“手術”,將其抬升,如果抬升過程中不能保證施工質量,會造成病害重復出現。責任單位對已出現的病害重視不夠,修復后養護不及時或根本不處理,從而使雨水井及周圍沉陷,雨水井病害加重。施工工藝不足是雨水井與路面順接不平順的主要原因,主要表現在以下幾個方面:

(1)高程控制有誤差在新建道路中,施工放樣不仔細,雨水井、雨水井蓋框標高偏高或偏低,與路面銜接不平。目前,在施工放線中,大多是砌好了邊石后,參照邊石的標高橫向拉線確定井盞的標高。當井蓋凸出路面時,由于多數井蓋采用的是鑄鐵材料,其邊沿十分銳利,如果車輛直接從井蓋上駛過,不僅會使車輛顛簸,乘車者明顯感到不適,而且可能導致車輛爆胎,發生交通事故。另一方面遇到這種情況,多數駕駛員會采取避讓方式繞行,但在交通量很大的道路上頻繁變換車道是十分危險的。當井蓋低于路面時,由于小轎車駕駛員視線高度僅為1.2米,無法準確觀察到遠處路面上的障礙物,加上車速較快,等到發現路上有障礙物,特別是遇到破損或缺失的井蓋時,已無法避讓,直接導致事故的發生。這類事故在媒體上報道的很多,成為典型的“馬路殺手”。當井蓋與路面標高相同時,如果施工不當或材料尺寸有缺陷,在車輛荷載的反復作用下,井蓋有可能發生錯位或翹起,也不利于行車的安全。

(2)雨水井井蓋及井圈安裝不合要求路面在汽車荷載作用下,其結構內會產生大小不同的壓應力、拉應力和剪應力。如果這些應力超過路面結構整體或某一組成部分的強度,路面會出現斷裂、沉陷、波浪和磨損等破壞。井蓋安裝過高或過低均可使井框、井座易受到較大撞擊力作用,造成車輛跳車,導致井蓋周圍的混凝土板面應力增大,當其值超過混凝土路面強度時,該部分混凝土路面遭到破壞。破壞首先發生在車輛經常經過的板角處,微小的裂縫形成后很快發展成為縱橫交錯裂縫,嚴重時發展成碎縫,以至脫落成坑洼。一旦坑洼形成,路面的水就會滲透入基層,路基的濕度就會增大,其塑性變形將不斷積累,過量塑性變形使板底脫空失去支承。路面將受到破壞,坑洼面積增大。井室就受到車輛更大的撞擊力,使井蓋及井框極易受到破壞;有可能使井蓋移動錯位或井蓋破裂,有時井框坍陷,這樣地面上的泥土和雜物極易掉進雨水井內。若雨水井不經常檢挖雜質,流槽內就會淤積過多的雜質,造成排水管道泄水難以正常運行,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開挖平面尺寸偏小或不規則,以及雨水井周圍的回填空間太小,夯實機具無法操作等原因,也加劇雨水井病害的發生。有的施工人員不嚴格按施工技術規程和編制的施工組織要求進行施工,偷工減料,人為減少基坑的開挖斷面,致使雨水井周圍的回填空間太小,夯實機具無法操作,甚至連土都填不進去,造成回填不實或虛填,有時候地下障礙的影響造成預留空間過小,這也是造成道路雨水井周圍下沉的原因之一。

(4)襯墊材料強度較低在雨水井找平施工時,需要進行襯墊,如果鑄鐵蓋下的襯墊材料強度較低,則容易被壓碎,造成鑄鐵蓋座向車行方向滑移、下沉,在車輛的反復沖擊下,最終造成雨水井的沉降。

(5)施工流程的影響隨著機械化施工程度的提高,道路基層的施工全部采用機械攤鋪。為了保證機械攤鋪的順利進行,使得雨水井的砌筑高度不能一次到位,而是先做到與路基平,然后進行臨時覆蓋,進行道路基層材料的攤鋪、碾壓。在碾壓或基層全部做完后,再將掩埋的雨水井挖出抬升至要求的標高。這樣,在升起部分井桶周圍的回填材料的密實度就出現了問題,在回填部位的周圍都是碾壓密實的路基,由于壓實路基的支撐作用,雨水井周圍的回填材料很難達到要求的壓實度,人工夯實也無法滿足要求。

(6)雨水井砌筑時的質量缺陷雨水井砌筑時,灰縫不飽滿,勾縫不嚴實,也造成雨水井出現問題。在配合道路施工升降井壁時,砌筑粗糙且砂漿未達到強度就經受荷載擠壓,造成井壁四周磚壁成松動狀態。這樣在冬季雨水井中的熱蒸汽就會沿著上部磚壁的空隙侵入外圍土壤和道路結構層內,在冰凍層區形成結晶水,導致雨水井凍結,春融時期極易造成雨水井周邊土壤形成飽和水狀況,使井周變形,路面出現病害。

2.2四周回填土質量

雨水井井室周圍回填、碾壓的質量也會直接影響到雨水井及其周圍道路的使用情況。在城市道路施工中,對土質要求是相當嚴格的。施工中若遇到腐植土或有機土,必須將腐植土或有機土全部清除,換填好土或2:8灰土。有的施工單位質量意識不強,受利益的驅動,該換土的不換土,而是將腐值土填入地下。這些腐值土經過長時間的炭化作用,有機質形成了碳水化合物,使土體形成空洞和空隙;當受到地面荷載作用時就引起地面下沉。在填料選擇方面目前主要有素土、灰土、天然砂礫等。從客觀上講,無論是素土還是灰土的壓實度都無法達到100%。尤其嚴重的是有的回填土使用了濕陷性黃土。濕陷性黃土孔隙率大,可壓縮性高,抗剪能力低,結構易受到破壞,在遇水或受到車輛動載作用,也就很容易產生沉陷。再加上工期緊張等方面的原因,施工單位不按照正常的施工工序進行施工,沒有分層回填夯實,壓實度達不到規范要求,造成沉陷量較大,產生塌陷。另外,過往車輛的沖擊也會使得雨水井升井過程中周邊回填達不到規范要求,造成雨水井井框與路面高差值過大。

2.3地基承載力

雨水井下沉的另外一個原因是地基承載力下降。雨水井的井蓋是直接安放在井體上的,井體處于車行道之下,當雨水井受到車輛荷載后,荷載通過井蓋、井體傳到地基。如果井體下面的基礎沒有足夠的強度,在長期的荷載作用下,地基土就會被壓縮而使井體和井蓋整體下沉,導致周圍路面出現局部的開裂和差異沉降。地質條件的改變以及地下水位的上升或下降都可能導致地基承載力的下降。地下水位下降會導致地基承載力的下降;若地基土是濕陷性黃土,地下水位上升時,同樣會導致地基承載力下降。在雨水井自重及路面上動載長時間作用下,雨水井會產生一定程度的沉降,同時周圍的回填土也產生一定量的沉降,但二者沉降量往往不一致。盡管沉降量差異不大,不影響排水系統的正常使用,但極小的沉降差對路面狀況卻產生了相當大的影響。

3.雨水井施工改進方案

3.1高程控制

(l)統計新建、改建雨水井的類型、位置、數量、高度(深度)及雨水井結構情況等,編制《雨水井施工檔案》。(2)根據現場施工條件、路幅寬度、機械設備能力等,提前確定瀝青攤鋪方式及施工順序,確定井蓋安裝高度控制點及驗收依據。(3)瀝青面層施工前,組織全面驗收,高程不合格的返工整修。

3.2混凝土強度控制

(l)嚴格要求使用商品混凝土,并根據施工時間考慮摻加早強劑,控制振搗質量。(2)混凝土澆筑完成后,采用專用圍擋進行防護,養護三天(強度達到70%)以上才能放開交通。

3.3井周圍瀝青厚度控制

井周圍瀝青厚度不應小于瀝青上面層的設計厚度,實際施工過程中按增加1~2cm考慮。為保證井圈加固混凝土與瀝青面層的結合,在瀝青攤鋪前,將混凝土表面鑿毛并找平。

4.工藝流程

井蓋安裝的工藝流程如圖1所示。

5.結論

本文在分析雨水井與道路路面順接施工中的問題的基礎上,提出了改進方案,并詳細講述了工藝流程,希望能對相關工程人員有借鑒作用。