十三、混凝土琮與井具的配合

張彬 劉偉 李敬成 田野

(長春市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,吉林長春130033)

（尚未發(fā)表）

【摘要】目前城市道路中既有檢查井存在檢查井沉陷、井周裂縫等病害，與周邊道路結(jié)合不嚴(yán)密銜接不平順，給行車帶來了很多不安全因素，同時(shí)造成行車顛簸、異響，使道路整體平整度下降及破壞美觀。通過對(duì)檢查井病害調(diào)查的收集整理，從檢查井設(shè)計(jì)、施工工藝多方面對(duì)其病害產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，利用裝配式基層專用混凝土琮結(jié)構(gòu)，提出防治檢查井沉陷病害措施。

【關(guān)鍵詞】井圈周圍病害；防治措施；混凝土琮；防沉降檢查井；

城市道路在早期設(shè)計(jì)中，一般將用于路面排水的檢查井布設(shè)在車行道上，隨著城市范圍擴(kuò)大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的腳步加快，路面上的檢查井?dāng)?shù)量也在逐年遞增。車行道上檢查井及其周邊的問題也日益凸顯，井周沉陷、井蓋異響比比皆是。路面不平整造成車輛在行駛過程中舒適度下降，井周沉陷位置會(huì)給高速行駛車輛帶來安全隱患。本文對(duì)檢查井病害產(chǎn)生原因進(jìn)行了淺析同時(shí)，結(jié)合長春市市政工程設(shè)計(jì)研究院自主研發(fā)的混凝土琮防檢查井防沉降的新工藝提出了檢查井防沉降新措施。

1、井圈周圍病害的原因分析

市政道路所用檢查井結(jié)構(gòu)有磚砌檢查井、模塊式檢查井等，檢查井由井蓋、井座、井筒、井身、井底構(gòu)成。檢查井各部位在使用中產(chǎn)生的病害主要集中體現(xiàn)在井圈周圍，會(huì)引起井周下沉，最終導(dǎo)致井蓋移位、傾斜、檢查井筒塌陷連帶路面塌陷［1］。主要原因有：?

1）磚砌井及模塊井砌筑時(shí)采用的是人工拌合砂漿，砂漿產(chǎn)生干縮及交通荷載沖擊作用下極易造成粉化，那么磚體砌筑的越高，層數(shù)越多，當(dāng)砂漿粉化時(shí)產(chǎn)生的沉降量越大。

2）檢查井在施工中質(zhì)量控制不嚴(yán)格，井周回填不密實(shí)或超挖導(dǎo)致井基底承載力下降。

3）人工拌合的砂漿配合比控制不嚴(yán)，砂漿的干縮量大。砌筑砂漿在水浸泡及沖刷下會(huì)失去粘結(jié)作用及流失。且砂漿易產(chǎn)生干縮，當(dāng)檢查井筒的防水抹面砂漿脫落后，砌筑砂漿在水泡及沖刷下會(huì)失去粘結(jié)作用及流失，所以檢查井砌筑的層數(shù)越多，造成的沉降會(huì)越大。

4）路基填筑時(shí)采用蓋板蓋住井口，基層填筑碾壓后將井口周圍挖出，再填筑再碾壓以此保證路基和井周壓實(shí)度。但是由于檢查井在施工中需要逐層砌筑增高，道路路面結(jié)構(gòu)層施工中碾壓設(shè)備不能保證將檢查井周圍的回填料壓實(shí)或壓實(shí)程度不足［1］。

5）且在施工中檢查井的調(diào)整高度有誤差等因素，造成檢查井與路面銜接有高差［2］，當(dāng)檢查井調(diào)整后高于或低于路面，會(huì)產(chǎn)生井周受力不均勻，行車不舒適的問題；檢查井調(diào)整后低于路面時(shí)，車輛行駛經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生沖擊力及高差造成的重力加速度的作用對(duì)檢查井的破壞非常嚴(yán)重。當(dāng)檢查井發(fā)生滲漏井周土基遇水損害，日復(fù)一日檢查井會(huì)產(chǎn)生整體下沉，井口傾斜等病害。

6）除檢查井井身、井筒產(chǎn)生病害，檢查井具也會(huì)產(chǎn)生病害。檢查井具的病害有來自井具本身問題的，檢查井井蓋與井座之間有圓柱形結(jié)合的，即井具承口與井蓋的上下規(guī)格一致；也有錐形結(jié)合的，井具承口上大下小。當(dāng)檢查井座的承口與井蓋規(guī)格存在誤差不匹配，蓋上后有空隙或錐形銜接的井蓋與井具有高差，易造成行車顛簸，行車時(shí)造成異響或減震膠圈失效破損。

由攤鋪碾壓成型的基層，對(duì)即有檢查井周邊的加固，是使用有中心圓孔的面積較大的預(yù)制板蓋在檢查井筒位置，使井具安放在預(yù)制蓋板頂面。面積較大的預(yù)制板會(huì)將車輪荷載傳遞到井筒周圍的路基，避免車輪直接作用在井具，再傳遞給井筒，導(dǎo)致井具隨井筒的沉降發(fā)生沉降。也能減少井周回填不密實(shí)造成的路面沉降。

裝配式基層[3]平面是由矩形預(yù)制塊鋪裝而成，在遇到井筒時(shí)，需要預(yù)留出3塊*3塊的方形空擋，使即有檢查井處于方形空擋中，但是井位具有隨機(jī)性，未必恰好是正中位置。處于縮短工期的需要，不可能先測(cè)量每個(gè)方形空擋內(nèi)檢查井的位置尺寸，再按尺寸預(yù)制蓋板，最后在送現(xiàn)場(chǎng)照?qǐng)D安裝。因此，需要預(yù)制組件具有可調(diào)整預(yù)留的圓形井口位置的功能?；炷羚抢锰栞啞行禽喸?，將柄替換成偏心距開發(fā)的。使用一套通用預(yù)制組件（混凝土琮），即可實(shí)現(xiàn)此功能，見圖2。

??? 混凝土琮[4],是裝配式路面基層附屬專業(yè)的配套預(yù)制件。該技術(shù)的提出，能與既有排水檢查井任意組合鋪裝，用于與排水檢查井在結(jié)合部的處理，解決了檢查井井周不均勻沉降問題，從而保證了道路質(zhì)量。

2混凝土琮研發(fā)與改進(jìn)

2.1混凝土琮的研發(fā)?；炷羚龑儆谘b配式路面基層配套技術(shù)，每套混凝土琮適配組件由1個(gè)大圓環(huán)和1個(gè)小圓環(huán)及4個(gè)三角型塊組成，其中兩個(gè)圓環(huán)均為偏心圓環(huán)?；?/p>

凝土琮鋪砌完成效果見圖1 。????????????

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圖1? 混凝土琮組件圖????????????? 圖2井筒頂部預(yù)制蓋板

經(jīng)過實(shí)際工程檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)最初設(shè)計(jì)的雙環(huán)式混凝土琮見圖1，有兩個(gè)缺陷，第一是由于混凝土偏心圓環(huán)最薄處寬度為10厘米，內(nèi)外兩個(gè)圓環(huán)的間隙為4厘米，當(dāng)檢查井蓋位置處于兩個(gè)圓環(huán)最薄處時(shí)，井蓋外緣與基塊鋪裝預(yù)留的方形口邊緣的距離約為24厘米，使井具邊緣距離混凝土琮邊緣出現(xiàn)較大空擋，導(dǎo)致混凝土琮與井蓋的適配率降低。 第二是小偏心圓環(huán)的內(nèi)孔直徑為120厘米，安裝時(shí)需套在既有檢查井筒外側(cè)使用。井筒上還需要放置一只預(yù)制蓋板見圖2。即最初設(shè)計(jì)的混凝土琮僅解決裝配式基層與既有檢車井筒的適配問題。????????????????????????

??? 為此對(duì)混凝土琮[4]提出改進(jìn)方案，首先將混凝土琮的大圓環(huán)改成月牙狀，其次將混凝土琮中心孔直徑縮小至70厘米，見圖3，即日月混凝土琮。安裝順序是混凝土琮安放在基層的下層結(jié)構(gòu)頂面，使混凝土琮的中心孔與既有井口對(duì)齊，然后將井具直接安放在混凝土琮頂面與中心孔對(duì)齊，其功能不僅可替代原有的預(yù)制蓋板，井具安放在平整堅(jiān)固的混凝土琮上也易于調(diào)平。由于井具直接安放在混凝土琮頂面，還使車輪通過井具的荷載傳遞路徑發(fā)生改變，常用加固措施傳荷路線為車輛荷載à井具à井筒à井室à土基，而日月混凝土琮的防沉陷措施傳荷路線為車輛荷載à井具à灌漿料à混凝土琮à路基。荷載通過檢查井井蓋、井圈傳遞到砼琮混凝土琮，消減了車輪荷載對(duì)土基的沖擊，也可避免井圈井周不均勻沉降，有效阻止道路開裂、井蓋下沉等損壞。

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圖3混凝土“日月琮”組件圖???????????? 圖4高裙邊的井具

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圖5? 井具安裝工藝示意圖???????????????????? 圖6密封膠圈阻隔砂漿

2.2混凝土琮與井具安裝。 混凝土琮中心孔直徑為φ700且與井蓋的孔徑規(guī)格一致及中心位置重合，在混凝土琮頂面，中心孔外側(cè)設(shè)有橡膠密封圈用于阻隔砂漿進(jìn)入井筒，如使用帶有高裙邊的井具（見圖4），折疊式密封膠圈應(yīng)套在圍裙的外側(cè)。折疊式密封膠圈由上下2個(gè)凸點(diǎn)及環(huán)形膠條構(gòu)成。下面凸點(diǎn)用于與混凝土琮固定；上面凸點(diǎn)用來調(diào)節(jié)封擋高度。密封膠圈在井具調(diào)高時(shí)，可受壓而發(fā)生折疊變形，并保持有效封，擋砂漿的作用。使用密封膠圈阻隔砂漿進(jìn)入檢查井，可避免現(xiàn)場(chǎng)拌合普通砂漿、舊瀝青混凝土等松散或低強(qiáng)度材料找平及填充井具與混凝土琮之間的空隙所造成的質(zhì)量隱患。調(diào)整井具安裝高度。井具安裝應(yīng)嚴(yán)格控制好高程，保證井蓋頂面與該點(diǎn)的路面同高，保證道路罩面能與井蓋接順。檢查井密封膠圈材料的技術(shù)要求，硬度（邵氏A,度）為≥50；拉伸強(qiáng)度（MPa）≥9.5。井具安裝及折疊式密封膠圈見圖5。

2.3密封砂漿。進(jìn)行砂漿填縫作業(yè)前，需根據(jù)不同等級(jí)路面瀝青層厚度的不同，井具底面與混凝土琮之間有20-40mm高差變化，此間隙能給填縫砂漿提供自流平條件。填縫砂漿技術(shù)要求：砂子的粒徑<22mm、初凝時(shí)間≤1小時(shí)、24小時(shí)強(qiáng)度≥5MPa 灌漿應(yīng)均勻，縫隙填滿，達(dá)到穩(wěn)定井具快速施工要求，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到5MPa即可進(jìn)行下道工序。使用砂漿填縫可有效避免檢查井具落在人工找平的井筒上，易出現(xiàn)晃動(dòng)的情況。井具與混凝土琮間隙灌漿作業(yè)見圖6。

檢查井防沉降措施特點(diǎn)是混凝土琮強(qiáng)度高、受力面積大且平整度好。對(duì)于傳統(tǒng)半剛性基層道路工程，目前檢查井處普遍做法為將井具直接固定在井筒上并無其它加固措施?；炷羚莱两荡胧鞘够炷羚仓迷诼坊?，與井筒頂面留有空隙，并采用高強(qiáng)砂漿、密封圈的方法。對(duì)于常規(guī)設(shè)計(jì)的檢查井，我們把汽車荷載用標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN計(jì)算，在單輪雙軸受力情況下的恒定荷載由磚砌井筒承擔(dān)，其受力面積約為0.71 m2 ，抗壓強(qiáng)度約為0.071MPa；采用混凝土琮加固，由于鋼筋混凝土琮強(qiáng)度高，受力面積增大為6.4m2 ，檢查井的抗壓強(qiáng)度減小為0.008 MPa，可見檢查井受汽車荷載的沖擊被鋼筋混凝土琮分散；道路封面后保證檢查井蓋與該點(diǎn)設(shè)計(jì)高程相同，保證行車舒適，避免井周沉降。且適用于新建道路、改建道路、維護(hù)道路的檢查井防沉降的全過程施工作業(yè)。

3結(jié)語

1）混凝土琮預(yù)制塊平整度好、構(gòu)件面積大，安裝便捷方便。避免車輪對(duì)井筒的沖擊作用，預(yù)防井周沉降；密封膠圈安裝方便、灌縫料流動(dòng)性好，能達(dá)到自流平效果且填充密實(shí)度好強(qiáng)度高，保證行車舒適。

2）混凝土琮組件已列入吉林省技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（地標(biāo)）[4]和中國工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（團(tuán)標(biāo)）[5]

參考文獻(xiàn)：

［1］劉鐘文.城市道路檢查井存在問題與防治策略芻議[J]中華民居.2014-2

［2］張健強(qiáng).城市道路檢查井沉陷的病害分析及施工技術(shù)研究[J]城市道橋與防洪. 2010-9-9

?[3]吉林省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳,裝配式路面基層工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：DB22/T 5006-2018[S].長春:吉林人民出版社,2018.

[4]郭高,劉召起,閆秀梅.檢查井周邊預(yù)制異形快結(jié)構(gòu)的研制與應(yīng)用[J]市政技術(shù)2015(2）:34-35

[5]中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),瀝青路面裝配式基層技術(shù)規(guī)程:T/CECS 769-2020；

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