1 工程概况
上海市龙水南路隧道保通工程位于上海市浦东新区的高青西路（前滩大道—耀龙路），设有26座检查井，长度范围约0.74km。为防止后续高青西路永久检查井发生较大沉降，本工程对高青西路（前滩大道—耀龙路）所有检查井展开防沉降相关工作。其中的GNY19、GNY20号检查井施工完成后，对其进行为期2年（每月1次）的沉降监测。
本次施工检查井共计26座，平面尺寸均为2.9m×3.5m，且采用明挖法浇筑施工，检查井开挖平均深度为5.5m。基坑坑内地基加固采用高压喷射注浆（旋喷桩）工艺，采用强度等级不小于P.0.42.5的普通硅酸盐水泥。GNY19采用自密实混凝土回填、GNY20采用泡沫混凝土回填。GNY19、GNY20号检查井平面位置如图1所示。
图1 GNY19、GNY20号检查井平面位置图
2 检查井沉降的原因
龙水南路隧道保通工程检查井施工按照传统施工工艺进行，采用砖砌加黄沙及原状土回填施工，在保通道路投入使用1年后发现，检查井与周边沥青路面不齐平，存在明显高差。经过进一步测量，传统施工工艺检查井相对沥青路面沉降量一般在10mm左右，对行车体验及安全造成影响。
通过调研国内相关研究资料，道路排水检查井沉降引起井盖高差、路面破损的问题普遍存在，特别是在软土地基上，情况更为严重。根据保通工程检查井施工情况进行分析，主要原因为以下2点：
1）窨井外围缺口未填满。窨井传统的施工工艺是先将路基顶面以下窨井砌到路基顶面高度，再对井周围空隙进行分层回填，这种施工工艺导致大型机械压实回填的黄沙和原状土无法在井周范围内使用，但采用轻机具人工夯实的方法势必会在井周填土中形成回填死角，造成局部填土的压实度不足，从而造成井周回填死角。在实际施工过程中，窨井外围压实度达不到设计要求的主要原因是小型人工打夯机具功率不达标，打夯遍数不足，含水率达不到标准。由于回填土压实度不够，在车辆荷载的反复作用下出现沉降。
2）检查井施工回填材料质量不达标。在回填检查井过程中，未严格按照设计要求的回填材料进行施工，现场施工队伍出于节约成本考虑，就近采用杂填土回填，由于回填材料质量不合格导致后续运行过程中产生不均匀沉降，影响路面平整度。
根据以上分析，本工程高青西路永久检查井采用防沉降措施，针对井周回填压实度及回填材料进行优化，对周边井盖基础及井盖框进行创新，确保检查井与周边沥青路面相对沉降较小。
3 优化工艺
3.1 普通检查井与防沉降检查井施工工艺对比
传统的市政道路检查井与防沉降检查井的施工工序基本相同，施工时不会改变检查井自身结构的尺寸大小，但普通的检查井采用的都是传统的砖砌及黄沙加原状土回填检查井，因为其强度不够、表皮易脱落等原因，在使用过程中会造成检查井整体下沉的情况；而防沉降井采用自密实混凝土或泡沫混凝土回填，在砌筑窨井时则需要在回填区域两侧砌筑侧墙作为模板。另外，防沉降井也结合传统检查井盖的缺点、现有防沉降井盖的不足，进行了进一步优化。普通检查井与防沉降检查井施工工艺流程对比情况如图2所示。
图2 普通检查井及防沉降检查井施工流程对比
3.2 防沉降检查井施工工艺介绍
防沉降检查井相较于普通检查井，从前期围护结构施工到管道连接施工之间的施工工艺基本相同，区别在于防沉降检查井在沟槽回填前需砌筑侧墙，回填材料采用自密实混凝土或泡沫混凝土，并且使用创新型井盖的设计。以下介绍砌筑侧墙、沟槽回填及井盖安装部分。
3.2.1 窨井砌筑及砌筑侧墙
防沉降检查井在砌筑窨井的同时砌筑2道侧墙，以便后续自密实混凝土或泡沫混凝土回填。窨井及侧墙砌筑如图3所示。
图3 窨井及侧墙砌筑
窨井及侧墙砌筑时，要保证施工作业范围内为无水状态，施工前先清洗基础表面，复测标高与定位，然后替换部分支撑，保持侧壁稳定。砖砌施工时应保证墙面平直，边角整齐宽度一致，采用1∶2水泥砂浆抹面，经过刮糙和拌光两道工序，确保井壁不渗水。
3.2.2 沟槽回填
普通检查井通常使用黄沙加原状土的回填方式，本工程中防沉降检查井主要采用自密实混凝土及泡沫混凝土方式回填。
3.2.2.1 自密实混凝土
自密室混凝土浇筑前应将泵管接好，同时做气密性试验测试，保证泵管不漏水。自密实混凝土浇筑采用逐段浇筑，自泵管入口将混凝土灌入，填充至内壁的各个角落，因气泡溢出导致的混凝土沉降，在混凝土初凝前应及时进行补充注满。
3.2.2.2 泡沫混凝土
浇筑泡沫混凝土前，应将前次施工的工作面凿毛并清理，同时用水冲洗干净，使凿毛面保持湿润状态，再进行浇筑施工。浇筑前在泡沫瓶内加入泡沫剂及泡沫剂量12～13倍的水充气加压3～6min，待压力升高到0.6～0.8MPa后，停机待用。在搅拌机内加入水和抗拉纤维（按0.7kg/m3配料）搅拌1～2min，再按水泥及外加剂等的先后顺序加入搅拌机内搅拌2～3min形成稠状浓液，随后加入泡沫搅拌。当达到设计立方重量比后停止加泡沫，然后继续搅拌泡沫混凝土5～6min，最后将搅拌均匀的成品泡沫混凝土倾倒在井壁间隙中。采用分段流水作业摊铺泡沫混凝土，虚铺厚度为实际厚度的1.2～1.3倍，之后用长2m的铝合金刮杠抹平。
3.2.3 井盖安装
相比于普通检查井，防沉降检查井主要对井盖材料及结构进行优化研究，在井盖材料方面，主要考虑球墨铸铁和钢纤维混凝土。在井盖结构方面，主要考虑的措施有：在防沉降井盖法兰面外缘增加环形约束环，将沥青牢牢扣住，以减少其下方沥青流失；增加防沉降井盖法兰面宽度，以增大与沥青垫层的接触面积，从而减小压强；在法兰面顶部增加密实度监测孔，通过监测孔直接观查法兰下方的沥青压实度，如出现压实不够，直接通过检测孔往下方沥青中灌注填实剂，来弥补压实度不足的情况。
防沉降检查井井盖安装前，应确保最终标高到检查井口上表面有足够的空间安装井盖。安装时，先在井口摊铺一层厚度在1.5～2cm的混凝土砂浆层，再将预制好混凝土的检查井盖按放到砂浆层上，同时进行标高调整，确保检查井盖的高度与路面标高一致。
防沉降检查井盖固定后，进行井盖周围路面的摊铺工作。待道路摊铺后，再次校验标高，须确保尺寸无误，即完成安装。
4 应用效果
本案例中26座防沉降检查井于2021年7月完成施工，对其中的GNY19、GNY20这2个防沉降检查井进行连续24个月沉降监测，数据如图11所示。对监测数据结果进行分析，发现GNY19、GNY20防沉降检查井最大沉降量仅为4.35mm和4.11mm，并且后续监测数据趋于稳定，均小于5mm。相比于普通检查井10mm左右的沉降数据，可见该措施可以有效解决检查井及周路面沉陷的问题。
图4 GNY19及GNY20防沉降检查井监测数据
5 结语
由于普通检查井一般采用黄砂及素土回填，施工后沉降较大，本工程根据现场工况，26座检查井全部采用防沉降施工优化措施，首先在沟槽回填前砌筑侧墙，其次在沟槽回填时采用泡沫混凝土或自密实混凝土，最后井盖采用创新型设计。经过2年的监测数据表明，防沉降检查井相较于普通检查井优势明显，将最终趋于稳定的沉降量控制在5mm以内。该工程相关施工经验可为今后类似工程检查井施工提供借鉴。
摘自《上海隧道》