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）

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

0　引言

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。

1　樣本選取與調(diào)查方法

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　損壞形態(tài)與特征

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。

3　數(shù)據(jù)分布與統(tǒng)計(jì)分析

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　原因分析與技術(shù)對(duì)策

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。

5　結(jié)　語(yǔ)

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。