路賀偉
(上海奉賢建設(shè)發(fā)展(集團(tuán))有限公司,上海市 201499)
市政道路窨井不平整損壞模式分析與技術(shù)對(duì)策
路賀偉
(上海奉賢建設(shè)發(fā)展(集團(tuán))有限公司,上海市 201499)
對(duì)上海市某區(qū)市政道路窨井進(jìn)行了損壞調(diào)查,基于唯象法對(duì)窨井不平整形態(tài)進(jìn)行了分類(lèi);采用SPSS17.0對(duì)縱向間隙、橫向間隙、蓋框高差和蓋框緊密性等指標(biāo)的數(shù)據(jù)分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析;最后分析了窨井不平整產(chǎn)生的主要原因和技術(shù)對(duì)策。
市政道路;窨井;不平整
為滿(mǎn)足城鎮(zhèn)的功能性要求,各種管線(xiàn)需要埋設(shè)于地面以下,其中沿市政道路埋設(shè)的方式占大多數(shù)。為方便管線(xiàn)的檢修和維護(hù),大量的窨井構(gòu)筑物便在市政道路中應(yīng)運(yùn)而生。窨井構(gòu)筑物與道路結(jié)構(gòu)差異較大,在道路修建完成后的運(yùn)營(yíng)期間會(huì)產(chǎn)生不平整。市政道路中窨井不平整現(xiàn)象較為普遍,對(duì)行車(chē)舒適度和安全性造成很大影響與威脅[1-4]。為了進(jìn)一步明確市政道路中窨井不平整的損壞模式和嚴(yán)重程度,本文選取上海某區(qū)通車(chē)不久的8條道路96個(gè)窨井開(kāi)展調(diào)查,并歸總分類(lèi),定量統(tǒng)計(jì)分析,為市政道路窨井不平整的損壞分類(lèi)和維護(hù)提供基礎(chǔ)支撐。
選取上海市某區(qū)8條運(yùn)營(yíng)中的市政道路,每條路段調(diào)查窨井12個(gè),樣本量總計(jì)96個(gè)。調(diào)查采用3 m直尺實(shí)測(cè)窨井平整度,對(duì)縱、橫向平整度單獨(dú)量測(cè);采用游標(biāo)卡尺測(cè)量窨井的蓋框高差;對(duì)于窨井蓋框的結(jié)合密實(shí)性,采用人工方式調(diào)查。調(diào)查路段情況匯總見(jiàn)表1。
2.1測(cè)量原則
一般來(lái)講,窨井構(gòu)筑物包括井基座、井身、防沉降蓋板、井框和井蓋等幾部分[5],其中,井框和井蓋直接暴露于路表,窨井的不平整通過(guò)井框、井蓋與路面三者的相對(duì)高差可直觀體現(xiàn)。因此,窨井不平整損壞的測(cè)量包括以下原則:
表1 調(diào)查路段匯總
(1)原則上,窨井井框與井蓋應(yīng)保持平面一致,故首先將井框與井蓋作為整體進(jìn)行平整度實(shí)測(cè);
(2)然后進(jìn)一步量測(cè)井框與井蓋高差;
(3)最后窨井蓋與井框的結(jié)合緊密性。
2.2損壞類(lèi)型與特征
根據(jù)上述測(cè)量原則,基于唯象理論[6-7],依據(jù)井框、井蓋、路面三者之間的相對(duì)高差,將窨井不平整形態(tài)可分為以下3類(lèi):窨井與毗鄰路面整體不平整、井蓋與井框不平整、井蓋與井框結(jié)合不緊密。
2.2.1窨井與毗鄰路面整體不平整
此類(lèi)損壞的特征具體表現(xiàn)為:窨井蓋與井框無(wú)相對(duì)高差,相對(duì)平整,但井蓋和井框作為整體與路面之間存在較為顯著的高差。根據(jù)窨井整體與路面的相對(duì)位置又可分成:窨井整體偏高和窨井整體偏低,見(jiàn)圖1和圖2。窨井整體高于路面的情況,3 m直尺兩端會(huì)出現(xiàn)明顯的翹尺;而窨井整體低于路面時(shí),窨井位置明顯脫空。
圖1 窨井整體偏高
圖2 窨井整體偏低
2.2.2井蓋與井框不平整
此類(lèi)損壞的特征具體表現(xiàn)為:窨井井框與毗鄰路面相對(duì)平整,而井蓋與井框之間存在明顯相對(duì)高差。根據(jù)井蓋與井框的相對(duì)位置,又可分為井蓋高出井框和井蓋低于井框兩種形態(tài),見(jiàn)圖3和圖4。
圖3 井蓋高出井框
圖4 井蓋低于井框
2.2.3井蓋與井框結(jié)合不緊密
此類(lèi)損壞的特征表現(xiàn)為:井蓋、井框與路面平整,無(wú)明顯相對(duì)高差,但井蓋與井框結(jié)合不緊密,行人或行車(chē)通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生撞擊噪聲,嚴(yán)重影響行車(chē)舒適性和周邊居民的生活,見(jiàn)圖5。
通過(guò)實(shí)地測(cè)量獲得96個(gè)窨井的平整度數(shù)據(jù),采用SPSS17.0對(duì)采集到的288個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,研究縱向間隙、橫向間隙、蓋框高差3個(gè)指標(biāo)的數(shù)值分布,并對(duì)蓋框結(jié)合緊密性情況進(jìn)行分析。
圖5 井蓋與井框結(jié)合不緊密
3.1縱向間隙
沿道路縱向測(cè)定窨井與路面之間的最大高差,即縱向間隙,表征窨井的縱向不平整嚴(yán)重程度。若窨井低于路面,則縱向間隙為負(fù)值;反之,則為正。具體分布見(jiàn)圖6。
圖6 縱向間隙分布
由圖6可知:(1)窨井有的高出路面,有的低于路面,但低于路面的情況占大多數(shù),達(dá)80%;(2)窨井與路面的相對(duì)高差在-5.0~-10.0 mm之間的占比很大,該范圍內(nèi)比較集中;(3)窨井與路面的相對(duì)高差平均值為-5.17 mm,極值超過(guò)15 mm,損壞嚴(yán)重。按照現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[8],窨井平整度要求為不大于5 mm。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn),窨井縱向平整度合格率僅為8.33%,超出規(guī)范要求的:高于路面的占19.79%,低于路面的比例為71.88%,見(jiàn)圖7。
圖7 縱向間隙合格率分布
3.2橫向間隙
沿道路橫向測(cè)定窨井與路面之間的最大相對(duì)高差,即橫向間隙,表征窨井的橫向不平整損壞程度。與縱向間隙測(cè)定規(guī)則相同,窨井高于路面為正,反之為負(fù)。具體分布見(jiàn)圖8。
圖8 橫向間隙分布
由圖8可以看到,橫向間隙的分布與縱向間隙相似:(1)高低錯(cuò)落,窨井低于路面的損壞較為集中,占比82%左右;(2)橫向間隙分布集中于-2.5~-7.5 mm之間,較縱向間隙向右偏移;(3)橫向間隙均值為-5.43 mm,極值也超出15 mm。按照現(xiàn)行規(guī)范要求,窨井橫向平整度合格率為16.67%,不合格部分:高于路面的占15.63%,低于路面的占67.71%,見(jiàn)圖9。
圖9 橫向間隙合格率分布
3.3蓋框高差
井蓋與井框理論上講應(yīng)該保持水平一致,但實(shí)際狀況并非如此。本次調(diào)查基于唯象法考慮,將蓋框高差單獨(dú)作為考核指標(biāo)。測(cè)量規(guī)則為:井蓋高于井框?yàn)檎陀诰驗(yàn)樨?fù)。具體分布見(jiàn)圖10。
圖10 蓋框高差分布
由圖10可知:(1)井蓋與井框相對(duì)高差分布比較連續(xù),處于-9.0 mm到4.0 mm之間,但井蓋低于井框的分布范圍更廣,井蓋低于井框的情況較為普遍;(2)井蓋低于井框最大值超過(guò)-8.0 mm,而井蓋高于井框的最大值不大于4.0 mm,井蓋低于井框的損壞更為嚴(yán)重。井蓋與井框高差目前規(guī)范沒(méi)有明確的數(shù)值要求,若以±2.0 mm為界,其占比僅為50%左右。
3.4結(jié)合緊密性
井蓋與井框之間的結(jié)合緊密性見(jiàn)圖11:蓋框結(jié)合不緊密的比例占18.75%,大多數(shù)井蓋與井框結(jié)合良好。結(jié)合不緊密的窨井,行車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)將發(fā)出聲響,影響行駛質(zhì)量和安全。
圖11 蓋框結(jié)合緊密性
4.1原因分析
總結(jié)起來(lái),導(dǎo)致該窨井不平整問(wèn)題的主要原因包括以下幾方面:
(1)測(cè)量不規(guī)范
通過(guò)實(shí)地工程檢查和專(zhuān)題研討,在窨井施工過(guò)程中普遍未按照“十字法”進(jìn)行控制點(diǎn)測(cè)量,僅通過(guò)拉線(xiàn)控制井框在橫坡方向的標(biāo)高。這種方法忽略了道路縱坡井框的標(biāo)高控制,且如果拉線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),極易產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致測(cè)量放樣不精準(zhǔn),埋下窨井不平整的禍根。
(2)井框底座混凝土墊層損壞
升井過(guò)程中,井框或防沉降蓋板與下承層脫空,需要回填漿硬性材料,通常采用水泥混凝土或水泥砂漿。此類(lèi)回填材料需要一定的養(yǎng)生期才會(huì)形成強(qiáng)度,起到支撐作用。然而,在施工過(guò)程中,通常在回填材料強(qiáng)度未形成之前就進(jìn)行下道工序,進(jìn)而引起底座混凝土墊層損壞,導(dǎo)致井框標(biāo)高變化。
(3)升井工序不規(guī)范
對(duì)于新建道路,升井應(yīng)該在下面層施工完畢后進(jìn)行。但是,目前通常在水穩(wěn)攤鋪或石灰土攤鋪之前就將窨井提升到位。這種處理方式操作方便,但在后續(xù)的施工中引起的誤差會(huì)逐步累積,最終反映到頂層,導(dǎo)致窨井不平整。
(4)松鋪系數(shù)不合理
不同道路結(jié)構(gòu)層采用不同的筑路材料,相同道路面層也可能采用不同的瀝青混合料,不同材料的松鋪系數(shù)也各有差別。若松鋪厚度較小,則將導(dǎo)致壓實(shí)后厚度不足,窨井偏高;若松鋪厚度過(guò)大,則將導(dǎo)致壓實(shí)后厚度偏大,窨井偏低。無(wú)論哪種情況,都會(huì)導(dǎo)致窨井不平整。
(5)攤鋪過(guò)程中碰撞
瀝青混合料結(jié)構(gòu)層攤鋪過(guò)程中,攤鋪機(jī)需要跨過(guò)井框或防沉降蓋板,如果熨平板底部與井框有高差,則將發(fā)生碰撞,導(dǎo)致井框錯(cuò)位或標(biāo)高變動(dòng),引起窨井局部不平整。
(6)窨井蓋橡膠墊圈脫落
調(diào)查的96個(gè)窨井中,有18.75%的井蓋與井框結(jié)合不緊密,行車(chē)通過(guò)時(shí)發(fā)生聲響,該問(wèn)題主要由窨井蓋橡膠墊圈脫落所致。橡膠墊圈的脫落可能由于安裝不良,也可能在施工過(guò)程中不注意保護(hù)脫落,導(dǎo)致窨井松動(dòng)有聲響。
(7)窨井質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),某些窨井產(chǎn)品的井蓋橡膠墊圈厚度不一致,那么井蓋與井框不能完全貼合,存在間隙,行車(chē)通過(guò)時(shí)必然產(chǎn)生跳車(chē)和聲響。
(8)工序交接檢查不到位
施工管理上講,導(dǎo)致窨井不平整問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是工序交接檢查不到位。下道工序?qū)嵤┣?,必須?duì)窨井標(biāo)高、質(zhì)量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)核,檢查合格后才能開(kāi)展下道工序,未合格必須予以整改消除。
4.2技術(shù)對(duì)策
針對(duì)導(dǎo)致窨井不平整的上述原因,可采取的技術(shù)對(duì)策如下:
(1)嚴(yán)格按照“十字法”進(jìn)行窨井標(biāo)高控制,測(cè)量設(shè)備采用水準(zhǔn)儀和塔尺,禁止采用拉線(xiàn)法進(jìn)行定位。
(2)井框底座混凝土墊層必須給予一定的養(yǎng)生期,待其強(qiáng)度形成后進(jìn)行下道工序施工,嚴(yán)禁墊層強(qiáng)度未形成前開(kāi)展下道工序。另外,可采用快速混凝土材料,增大強(qiáng)度,縮短養(yǎng)生期。
(3)新建道路升井必須在粗粒式瀝青下面層攤鋪完畢后實(shí)施,避免或減小一步升井到位引起的累積誤差。
(4)針對(duì)不同的筑路材料進(jìn)行松鋪厚度試驗(yàn),確定松鋪系數(shù),嚴(yán)格按照松鋪系數(shù)進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)層松鋪厚度的計(jì)算和高程控制。
(5)瀝青混合料攤鋪時(shí)在窨井處設(shè)置斜坡,保證攤鋪機(jī)熨平板順利通過(guò),不發(fā)生直接碰撞。此外,施工工程的施工機(jī)械和車(chē)輛應(yīng)避開(kāi)窨井,防止發(fā)生二次碰撞破壞。
(6)井蓋安裝前確認(rèn)橡膠墊圈是否脫落,發(fā)生脫落的必須予以及時(shí)維修或調(diào)換。安裝完畢后進(jìn)行結(jié)合緊密性檢查,確保不發(fā)生松動(dòng)。
(7)對(duì)于窨井先天的質(zhì)量問(wèn)題,在產(chǎn)品到貨后嚴(yán)格檢驗(yàn),對(duì)于不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁使用。此外,可以給業(yè)主建議采用新型產(chǎn)品,如大翼板防沉降窨井產(chǎn)品。
(8)施工過(guò)程中注重過(guò)程控制和工序控制,下道工序?qū)嵤┣氨仨殞?duì)窨井質(zhì)量進(jìn)行檢查,檢查合格后出具下道工序?qū)嵤┲噶睿娇蛇M(jìn)行。
通過(guò)對(duì)上海市某區(qū)8條市政道路、96個(gè)窨井的不平整損壞進(jìn)行調(diào)查分析,可以得到以下結(jié)論:
(1)窨井平整度合格率較低,多數(shù)不能滿(mǎn)足規(guī)范要求的5 mm規(guī)定;
(2)窨井低于路面的情況較為突出,小部分則高出毗鄰路面;
(3)井蓋與井框大多不在同一平面,若以2 mm為界,近50%不滿(mǎn)足,且井蓋低于井框的現(xiàn)象較為普遍;
(4)井蓋與井框之間的緊密性尚可接受,結(jié)合不緊密導(dǎo)致松動(dòng)有響聲的比例低于20%。
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U417.3
B
1009-7716(2016)01-0025-04
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.009
2015-09-10
路賀偉(1985-),男,河南安陽(yáng)人,工程師,從事工程管理工作。