传统检查井质量通病分析和对策以及防沉降检查井盖特点简介

2012-09-06 00:54李洋陶国友田之中
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:检查井质量通病防治措施

李洋 陶国友 田之中

摘要通过对城市传统检查井质量通病原因的层层分析,制定了针对性防治措施,同时对目前国内外新型防沉降型检查井盖的特点及操作做了简介。

关键词:检查井;质量通病;防治措施;防沉降;检查井盖

中图分类号: P633 文献标识码: A 文章编号:

1 引言

随着我国城市化进程的发展,大批城市道路需要建设或者整治出新,同时由于部分施工单位质量意识、责任心不强,管理不到位,造成城市道路检查井质量通病普遍存在,部分干道沥青路面破损、检查井沉降、井周沥青破损等问题严重,不仅影响城市环境,更严重影响通行安全,如何防治这些检查井质量通病的发生,是从设计、建设、监理到施工单位、建材市场,甚至相关监管单位都要面临的一项重要的课题。

2城市传统检查井质量通病的表现

在沥青混凝土路面上,检查井井盖周边的路面开裂、破损、沉陷以及井盖下沉是普遍存在的一种道路质量通病。其表现为:道路通车一段时间后(短则数天,长的几个月),沥青路面先围绕着井盖边缘发生环裂、裂缝的数量随着时间的推移增多,宽度逐渐增宽,继而形成路面的网裂、下陷和检查井井盖失稳、破损、等道路病害,上述病害如处理不及时,进一步发展,则井周路面破碎,井盖严重下沉,如图1、图2:

图1检查井周边环裂、下沉

图2检查井周边严重破碎、下沉

3 原因分析

3.1 材料

3.1.1检查井井盖、井座质量不合格:我们城市道路上的检查井较多,有通讯、供暖、给水、排水、电力等,从建设到维护都归各自的产权单位,而这些产权单位的主管部门又不统一,因而各种检查井材料的使用很难统一管理。部分施工单位为了减少工程成本,使用的井盖不满足承重要求,在行车荷载的作用下易破碎、扰动,进而影响井体稳定,导致井周路面下沉。

3.1.2检查井的砌筑材料不合格:检查井的砌筑材料不合格,例如:检查井砌体砖或者预制混凝土模块使用无资质厂家产品,难以保证产品质量。同时检查井砌体辅助材料所用砂浆,无级配或级配不符合要求,石料含泥量大,或者拌合材料过有效期后继续使用等各方面因素也会导致病害的发生。

3.1.3 井盖安装的座浆材料不合格:井盖安装的座浆材料不合格(水泥砂浆或混凝土)因每个检查井用量不大,往往采用现场人工拌和,因此存在配料不计量,拌和不均匀,用水量随意的现象,造成座浆材料无级配或级配不符合要求,或者拌合材料过有效期后继续使用等各方面因素也会导致病害的发生。

3.2 管理

3.2.1 管理者和作业人员意识差:施工管理者和操作者,质量意识淡薄,责任心差,施工工人不按技术规程操作,违章作业,施工的每道工序监理、技术员的检查不到位,有的施工单位不对工人进行安装工艺交底,往往是个别人独立作业,操作方法不一,而且施工过程中又缺乏对安装质量的控制。

3.2.2城市道路上的检查井不统一:城市检查井有通讯、供暖、给水、排水、电力等,也造成建设单位、监理单位和施工单位各个交叉施工,同时无法统一监管,无法把责任落实到具体单位或个人。

3.3 施工

3.3.1 地基因素:基础垫层厚度、强度不符合标准要求,检查井基础偏软,检查井井室、井筒完好,但井整体已出现下沉,带动井盖及周边路面下沉,此时井盖周边道路损害环带较宽。由土基承载力不足造成的检查井下沉,发生较少;管道闭水实验没有严格执行相关标准,致使检查井超量渗水,甚至严重漏水,浸泡井基,井体出现不均匀下沉,导致周围路基下沉。

3.3.2 抹面因素:砖砌检查井,砌筑砂浆不饱满、质量不合格砂浆与砖砌体结合不好,灰缝不密实、不饱满、井室内抹面厚度不一、不平整。抹面砂浆与墙体结合不好造成裂缝、空鼓、脱落、降低了检查井整体强度,使井室在雨、污水的腐蚀下失去强度,造成井室坍塌、下沉。污水检查井,井筒砌筑时,灰浆不饱满,勾缝不严,特别在配合道路施工中升降井筒时,砌筑质量粗糙且砂浆未上强度就承受荷载挤压,造成井筒四周砖砌呈松活状态。冬季污水井中热蒸汽,就会沿上部井筒砖壁的空隙浸入外围土壤和道路结构层内,在冰冻层区域形成结晶水并结冻,在春融时期极易造成检查井周边土壤形成饱和水状态,为井周围变形,预埋下隐患。(我市干道上检查井,已统一要求为预制模块混凝土浇筑检查井,有效避免因抹面施工差造成的各种病害)

3.3.3 座浆因素:井盖座下的座浆层材料破碎(一般多为水泥砂浆,也有部分为混凝土)。本现象最为常见;检查井筒砌体发生破坏,砌筑砂浆松散,与井盖座接触的砌体破碎。本现象发生较少。从笔者现场调查来看,座浆不密实,是目前检查井下沉、周边道路环裂的主要因素之一。

3.3.4 回填、碾压因素:检查井周边回填时将建筑垃圾、腐土、杂草等填入其内造成隐患;回填土分层厚度超出规范或根本不分层夯实,大面积作业时,压路碾压不到位或漏压,开挖检查井断面尺寸不到位或根本无法夯实,造成回填密实度达不到规定的要求。井周回填土密实度没有达到设计要求,压实工具不合适,回填方法不当等。由于回填、碾压不当造成的检查井周边下沉也是目前城市道路检查井质量通病的主要因素之一。

3.3.5 标高因素:施工中高程控制不好,造成井与路面高程的不衔接,检查井井框与路面高差值过大(标准为5mm)形成行驶冲击荷载对井周的再夯实,致使路基下沉造成检查井周边下沉、破损。

3.3.6 养护因素:对安装后的座浆砂浆或混凝土不认真进行养生,检查井砌成后强度不足就上重型机械,造成检查井井体受到挤压的破坏,竣工通车后维修养护不到位,致使问题更严重。

4 防治

4.1 材料

4.1.1 加强材料的管理和检查机制:不合格的各类施工材料坚决推返,不及时使用的检查井盖、座材料在保证强度的前提下方可使用,禁止采用水泥砂浆替换水泥混凝土或利用后塞水泥砂浆找平座浆的方法施工,现场人工拌合的配料必须严格按照标准配合拌合,杜绝配料不计量,拌合不均匀,用水随意的现象发生。

4.1.2保证检查井井盖井座质量:市政建材市场应由监督部门制定市政建材厂家库,具备生产资质的厂家,经核查后颁发厂家信用手册,市政企业不得私自采购不合格或者不具备生产资质厂家的产品,可以从源头严格把控市政建材质量关。但由于城市道路上的检查井较多,有通讯、供暖、自来水、电力等,这些施工单位从建材的采购,到检查井的施工,由于建设、维护都归各自的产权单位,造成监管无法统一,因而各种检查井材料的使用很难统一,个别项目,施工企业使用不合格检查井盖,给今后城市检查井质量通病埋下隐患。

4.2 管理

4.2.1 提高施工作业人员的质量意识和责任心,在充分认识到检查井周边下沉给整体工程质量造成的不良结果情况下,施工中采取一些确实有效的管理措施,把质量控制责任落实到个人,施工中严格检查验收,对操作人员要经行技能培训,并做详细清楚的技术交底,使其循规作业,同时,严格控制现场作业客观条件,不具备现场施工条件的,禁止施工,如:雨天在无挡雨设施情况下必须停止施工,施工现场气温大于10度方可施工。

4.2.2 统一监管。无论通讯、供暖、自来水、电力或者其它辅助在道路施工的,由市相关监管部门进行统一监管,在道路及各种管线施工前由监管部门组织各建设单位召开各家管线的协调会,对各家管线以及检查井施工进行监管,必须按规范施工,聘请专门监理监督检查现场施工,严格按照质量验收规范验收。

4.3 施工

4.3.1地基控制:认真按设计要求施工,确保管道基础的强度和稳定性。采用天然地基时,地基不得扰动,井底地基土质必须满足设计要求,当地基地质水文条件不良时,应进行换土改良处治,井基础应与管道基础同时浇筑。以提高基槽底部的承载力;如果槽底土壤被扰动或受水浸泡,应先挖除松软土层后和超挖部分用杂砂石或碎石等稳定性好的材料回填密实;地下水位以下开挖土方时,应采取有效措施做好抗槽底部排水降水工作,确保干槽开挖,必要时可在槽坑底预留20cm厚土层,待后续工序施工时随挖随清除。

4.3.2 抹面控制:砖砌筑井的,砌筑前用水将砖浸透,砂浆要饱满,操作时严禁长距离铺浆,勾缝全面不遗漏,抹面前清洁和湿润表面,抹面后及时压光和养护,禁止裸露暴晒。与检查井连接的管外表面应湿润切均匀刷一层原浆,并座浆就位后再做好内外抹面,以防漏水,检查井盖安放座浆,且座浆饱满,钢筋混凝土盖板边缘内外抹防水砂浆三角带,以防暴雨或满井后雨污水渗漏到井外。

4.3.3座浆控制:一定确保井圈与井座、井圈与承载板、井圈与井体之间的座浆密实,采用先支垫井盖座,后浇筑座浆混凝土的工艺,坚决杜绝用水泥砂浆代替混凝用作座浆材料,也不能后填塞水泥砂浆,必须严格执行《给水排水管道工程施工技术规程》;要满足座浆混凝土浇筑时的流动及振捣密实的要求;必须保持井盖座与井盖安装基面间有一个合适的间距,这个间距以大于5cm为宜。因为座浆混凝土除了有流动要求外,还需要有一个合适厚度,过薄时易产生强大不足;浇筑座浆混凝土时,要认真进行插捣或振捣,以保证其密实;要采取措施防止混凝土在浇筑和振捣过程中流失;必须遵守《给水排水管道工程施工技术规程》中的规定,不能用水泥砂浆做座浆材料。同时对浇筑后的座浆混凝土须按施工规程规定进行洒水养护。

4.3.4回填、碾压控制:检查井周边回填土杜绝使用碎砖、瓦块、渣土垃圾等。碾压时,采用按照规范配置的压路机具,除使用大型压路机外,检查井周围(环距井筒外60-80cm范围内)应配以小型机具如蛙式夯、小型振动碾及功能振动震荡建筑夯等,保证死角及薄弱区域压实;检查井开挖沟槽断面尺寸一定要符合施工要求,为井周回填夯实留有合理作业面,当遇有障碍或其他特殊情况,开挖尺寸限制时,则对井周做细致处理;回填料应以最佳含水量状态下的素土或灰土为宜,每层虚铺厚度不宜超过20cm为宜。当回填工作面符合夯实、碾压机具作业时,也要由专人负责指挥操作,不留“死角”必须夯实碾压到位。

4.3.6 标高控制: 检查井井框高程,应顺道路纵横坡四个方向测定,以免形成单侧高出路面,一般在施工中高程测定比较容易,关键是施工后高程的保持很难达到,因此必须保证井框与其底部结构筑实,以保证在施工碾压等其它外力作用下不发生变形,其次,沥青混凝土与检查井周围结合部分必须用铁墩或者烙铁砸实处理后再碾压,确保密实度,路面与井框接顺高差不得超过5mm,道路施工过程中,严格控制高程,保证检查井盖、座与施工设计道路的高程或路面的纵、横坡度吻合。

4.3.7养护控制:加强施工的养护和制定管理工作,灰土、无机料基层压实应视施工环境温度采取相应的封闭式湿润养生,一般为5-7天。养护时间段、座浆混凝土未达到设计强度的70%开放上车、施工后养护不及时、养护过程中遭遇霜冻等原因都是病害的原因。当前,城市道路多以快速修复为主,在主干线施工时,要求夜间施工白天放行,为适应快速施工,检查井在升、降过程中可使用双快水泥配制材料,并在砌筑材料中加入早强剂砌筑井筒,以确保白天通行;同时加强后期的维护工作,如果发现道路检查井井盖的沉降和周边道路发生病害应及时处理,防止病害的进一步扩大,在处理过程中必须分析原因从本质上处理好病害,严防只做道路面层处理。

5 防沉降检查井盖特点简介

检查井质量通病是城市道路的一个顽疾,不仅国内,国外同样被其困扰多年,随着科技的进步,人们已不满足仅仅从施工手段去解决检查井通病的方法,随着科技人员进一步对检查井质量通病的关注和研究,近年来,市场上出现了以欧洲吉信金属公司为代表研制的防沉降检查井盖,国内,从2007年防沉降式井盖在上海推广至今,上海市区道路共使用防沉降井盖数量达到110000多套。上海主城区内基本消除了快车道井盖沉降、噪音及井周破损等质量通病。广州自2008年底全面推广使用至今,防沉降使用数量已达15000多套。由南京市市政公用工程质量安全监督站站长郭苏杰引进和组织实施,南京市在2010年郑和北路施工的部分检查井,采用了防沉降检查井盖和其相关技术,经过两年来的使用,未出现检查井的质量通病,如下图示:

图3 2010年郑和北路施工的防沉降检查井盖

图4 2010年郑和北路施工的传统检查井盖

现将防沉降检查井特点做简介,以便加以推广和研究。

传统检查井盖将荷载通过井盖传给井圈(或者承载板),然后再简介传至井体上(图5 传统检查井受力示意图),对井体的施工质量、井底承载力要求较高,因此从设计,到施工每一步要求相对严格,施工的每一步骤,稍有不慎,将导致质量通病的产生,与传统检查井盖将荷载传递给井体相比,防沉降检查井盖将大部分荷载直接分散到路面上(图6 防沉降检查井受力示意图,图7 防沉降检查井盖剖面图),

图5传统检查井盖受力示意图

图6防沉降检查井受力示意图

图7防沉降检查井剖面图

通过上述可见,防沉降检查井盖从设计理念上有其独特的优势,同时其施工操作过程也相对简单,具体过程如下:

1、首先将路面按所需尺寸切割开

2、凿出并将旧的井盖取出,清洁及修补操作面。

3、根据路面的高度,将混凝土调节环固定在窨井顶部(采用适当的混凝土调节环是非常重要的,这样就能避免井盖安装的过程中对整个窨井进行结构调整)。

4、放置安装限位圈 。

5、往操作面上淋上适量的乳化沥青, 用沥青将挖开部分填、(必须逐层紧实,每层以8-10cm为宜),并用强夯机夯实。

6、 将安装限位圈升至高出路面2cm,再次用沥青填充、夯实。

7、 将安装限位圈取出,放置新的防沉降井盖。

8、 适用震荡压路机将井盖压入路面,使之与路面一体。

9、 用平板夯机压平新旧路面接缝处。

6 结束语

认真做好市政工程,是每个市政人应尽的责任和义务,科技的进步、技术的完善、严格的管理制度,只能保障有更好的环境和施工作业条件,最关键的是需要每个人在自己的岗位去认真贯彻落实,责任心――是预防任何通病的最佳良药。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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