任龍龍
摘要:預制裝配式混凝土檢查井與傳統的磚砌井相比而言,有很多優點:比如能夠提升施工效率,具有良好的質量,管理維護成本低等。本文首先介紹了預制裝配式混凝土檢查井建設及研究現狀,其次分析其優缺點,最后根據在工程中的實際應用提出了更好的優化方案。
關鍵詞:預制裝配式混凝土檢查井;工程;應用
1、引言
在整個城市系統中,地下管道發揮著不可替代的功能,而檢查井則是地下管道中的重要組成部分。當今看來,我們國家在檢查井方面的制作和安裝施工模式都不夠先進,有很大的進步空間。我國大部分城市的檢查井建造過程中還是選擇采用傳統的磚砌井,磚砌井有很多明顯的缺陷。磚砌井使用水泥和磚塊建造而成,缺少強度,并且當磚塊質量下降時會形成大面積的滲漏情況。由于水泥和磚塊的強度不夠,加上缺少支撐,久而久之就會引起塌陷,給道路的正常通行帶來隱患。在施工過程中,由于工作區域狹小,缺少模塊化建造,只能進行人工作業。這樣直接導致的結果就是施工周期加長,土方不能及時回填,會阻礙道路的正常通行,影響周邊人們的正常生活出行。
預制裝配式混凝土檢查井(以下簡稱“預制井”)有很多特有的優勢。首先預制井能夠根據具體情況,在建造的過程中選擇定制合適的形狀,滿足設計和施工的需要。預制井還可以加快施工效率,大大縮短施工周期,提升檢查井的質量。重要的是預制井的后期管理成本相對較低,維護起來更加方便快捷。
2、概述
2.1 研究現狀
當前,國外一些國家采用的大多是混凝土砌塊、澆筑和拼接結合、砌磚和拼接結合、預制井等。這幾個主要的類型中,預制井的應用最為常見。預制井的主要結構是由底板、井室、蓋板、收口、井筒、井圈、井蓋等幾部分組成。目前市政井筒應用最多的是φ1000mm、φ1200mm、φ1500mm及φ1800mm這四種規格,井圈直徑分為φ700mm、φ800mm兩種,以適用于配套井蓋。在國外發達國家應用最為廣泛的就是圓形樣式,也就是井型是圓形的預制井。這種圓形式是預制環相互結合在一起,由于圓形筒的側面抗壓能力比較強,制作過程中可以選擇添加鋼筋甚至不加,所以整個生產流程比較簡便。預制井分為收口式和頂板式兩種,圖1、圖2是應用過程中比較常見的兩種預制井樣式。
按其井室形狀分為圓形和矩形兩種,其與管道的連接方式為剛性接口。與檢查井相接的第一節、第二節管道之間設置柔性接口,以防止基礎不均勻沉降造成雨污水泄漏。預制井各構件之間采用企口連接,以提高整體穩定性和嚴密性。預制井為同一井型,井筒高度可通過多節預制構件組合調節。
2.2主要施工方法
預制井的現場施工順序為:測量放線→基坑開挖→基坑支護→墊層施工→預制井安裝→管口定位→管道安裝→管口周邊封堵→防水試驗→基坑回填
2.3 施工主要注意事項
2.3.1預制井的地基承載力特征值不小于100 KN/㎡,預制井底板必須安裝在穩固的混凝土墊層上,混凝土標號不小于C15,墊層厚底不小于100mm,墊層比預制井底寬100mm。預制井底板下鋪15mm中砂調平。
2.3.2預制井吊裝構件時要求施工現場有足夠的吊裝作業空間;安裝時各構件接頭處要清理干凈,保證井體安裝平順;接口止水橡膠條的安裝必須平整,圓順,嚴密;構件運輸及吊裝的混凝土強度應符合設計規定,當設計無規定,不應低于設計強度的80%。
2.3.3管口周邊要采用微膨脹混凝土拌合一定劑量的防水劑進行封堵,管口周邊封堵完成后要待其強度到達75%以上是方可進行混凝土閉水試驗,另外預制井構件結合部分要采用防水砂漿灌縫處理,整個井室內部建議全部涂刷兩遍防水涂料。
2.4 預制井的優點
通過對預制井和傳統的磚砌井比較,預制井有幾個特別明顯的優點。首先是施工效率方面,預制井能夠節省大量的時間,由于預制井屬于模塊化安裝,安裝比較方便,一般幾個小時即可,安裝完成后能夠及時進行土方回填;磚砌井的施工過程則相對緩慢,由于人工操作,施工周期大約在幾天左右。安裝過程中,預制井的安裝不需要很高的技術要求,整個過程簡單快捷,檢查井的安裝過程更加規范,能形成規模化流水施工。
由于預制井的部件都是由完整的模塊化結構建造而成,整體的密封性強。首先,預制井是由混凝土和鋼筋構成,強度高,整體性好,后期的管理維護相對比較方便。其次,預制井是由多種不同的模塊化部件構成,不僅可以根據不同要求進行調整,并且更容易制定相關標準,能夠實現標準化大批量的生產。再次,預制井的適應性強,如果施工地點的環境條件比較惡劣,使用預制井就能夠很好的解決這個問題。另外,預制井成為粘土燒結磚砌筑檢查井的替代產品,為保護耕地、節約能源、禁止使用粘土燒結磚的法令、法規的實行創造了重要的基礎條件。最后,預制井的耐久性、密閉性、抗腐蝕性均優于普通磚砌式檢查井,能有效提升排水管線的總體施工質量,避免了污水泄漏對城市地下水資源的污染,具有重要的環境保護意義。
2.5 預制井的缺點
預制井是由模塊化部件構成,每個部件的質量都相對較大,安裝過程只通過人工難以完成,所以在施工時需要有相關起重設備。預制井的模塊部件的孔洞或者連接部分都已經預留出來,經過生產后的預留部分都不能進行改動。假如在實際安裝過程中,出現一些偏差需要改變預留孔的位置就會變得相對困難。城市市政施工是一個持續性的過程,假如后期有新管線想要接入預制井中,由于預制井的整體強度較高,因此就會出現開孔難等一些問題。
3、預制井在工程中的應用
3.1 國內外應用狀況
國外主要的發達國家已經普遍應用預制井,特別是大部分歐美國家。相關技術比較先進,發展也較早,以此還有比較成熟的實際應用經驗。
我們國家有不少地區已經實現預制井標準生產,并且能夠形成相關的技術體系,還總結了不少實際應用經驗。但是整個行業受到各方面因素的限制,目前還未被完全廣泛推廣應用。圖3. 預制裝配式鋼筋混凝土檢查井實例。
3.2 工程中的應用表現
委內瑞拉蒂烏娜社會住房項目位于委內瑞拉首都加拉加斯市TIUNA軍營內,占地面積約31.94公頃,整個項目分為9小地塊,總計115棟單體、13034套住房,總建筑面積108萬m2,整個項目主干度及小區內部雨水、污水井全部設計為鋼筋混凝土預制井,采用美國標準。地塊內φ1000mm雨水井560座,φ1200mm雨水井120座,φ1500mm雨水井50座,平均深度2.1m。φ1000mm污水井375座,φ1200mm雨水井220座,φ1500mm雨水井30座,平均深度1.6m。采用EPC工程總承包模式施工,預制井在施工中表現出了施工速度快、縮短工期,節省費用,工程質量易于控制的特點,得到了業主方住房部和監理方PDVSA的高度贊揚。
西安中國鐵建青秀城項目占地40畝,總建筑面積133428.48m2,總體布局為5棟樓,1-4#樓為25-33層的板式住宅樓,共484套住房,5A、5B為3-19層的框架剪力墻式商業樓。小區市政雨水、污水設計采用鋼筋混凝土井,φ1000mm雨水井79座,平均深度1.85m,φ1000mm污水井73座,平均深度1.35m,項目部考慮到施工工期、后期綜合費用、實用性以及社會效益等原因,經過合理分析,決定采用預制井。通過后期的實際使用,提高了施工速度、縮短了小區市政地下工程施工時間,極大地顯示出預制井的優勢所在。
3.3 不斷進行優化升級
我國國內還沒有相關的預制井安裝專用設備,需要根據實際情況進行設備的研發。對于預制管道的接口問題,一般是通過以下方法解決,首先,相關的工廠在工程現場施工之前根據工程的實際情況,設計出滿足需求的各種預制模型部件,然后根據不同部件的數量確定具體生產量。其次,為了解決不同的位置支管接入問題,一般是通過對調節環的數量控制來使預留孔和支管的位置一致。另外,還可以在施工現場進行開孔,使用有關開孔機在具體位置鉆出適合的孔洞,然后將支管接入,最后用專用的橡膠圈安裝。用這種方法所制作的具有可調節性的模塊部件可以靈活地適用到不同的條件,這樣就會提高模塊部件的使用效率。
根據我國之前不斷的工程實際應用經驗,也考慮到磚砌井能夠根據實際情況不斷調整,安裝條件要求不高,靈活多變的優勢,因地制宜的把預制井和磚砌井在具體的實際工程結合起來,這樣就能降低對預制井固定模塊部件的依賴,實現對模板的有效掌控。
4、結語
目前,我們國家正處于高速發展的過程中,經濟和技術水平也在日益進步,新的技術會不斷地涌現出來,新技術的出現必定會促進工程的發展。通過在工程應用中積累預制井的相關經驗,并將各種有關工程數據進行收集分析,不斷發展相關技術,完善相關標準,使預制井在工程中更好的進行應用,發揮更大的作用。
參考文獻:
[1]郭嵩, 陳欣. 預制裝配式鋼筋混凝土檢查井在工程中的應用[J]. 天津建設科技,2014,24(2): 65-66.
[2]謝曉春. 廣州市新型預制裝配式混凝土檢查井研究設計[J]. 四川建材,2007,33(2): 217-218,220.
[3]劉遠祥,余洪方,馮利忠,等. 預制裝配式鋼筋混凝土檢查井生產工藝研究[J]. 混凝土與水泥制品,2013(9): 32-34.
[4]漆江鋒. 淺談裝配式預制鋼筋混凝土檢查井的推廣應用[J]. 江西建材,2013(6): 53-54.
(作者單位:中鐵十七局集團第二工程有限公司)