裝配式井的設計優化與施工技術

王玉杰 ，董溫峰

1.中國港灣西部非洲區域公司，科特迪瓦 999063 KTDW

2.中交一航局第五工程有限公司，河北 秦皇島 066000

1 工程概況

該項目為科特迪瓦PK24工業園一期項目，項目包含土方工程、道路工程、雨排水工程、污水工程、供水工程、輸變電工程、通信工程等內容，是典型的市政項目。其中雨排管網19146m，雨水井514座，污水管網14301m，污水井322座。

2 井施工的特點及難點

2.1 數量大、種類多、工期短

該項目雨污水井數量大，共計836座，雨水管道直徑多為DN300～2000mm，對應的雨水井尺寸差別較大，而整個項目工期為18個月，管網施工工期為2020年9月至2021年3月，僅7個月的時間，其中還包含2個月的小雨季，工期緊，施工強度高。

2.2 關鍵工序制約路面結構施工

根據當地雨水井做法，雨水篦子與路緣石為一體結構，雨水井需設計在路緣石下側，只有雨水井施工完成后，才能進行道路路面結構水穩層、路緣石及瀝青等的施工。雨水井的施工是管網施工的關鍵，同時也是制約路面結構施工的關鍵工序。

2.3 管廊開挖及雨污水管網一體化施工

按照設計要求，水電管網需布置在4m寬的管廊內，雨污水管網間距只有2m左右，為了使施工更加方便快捷，雨污水管網開挖時，需一次性將管廊開挖完成，施工時從低到高完成雨污水管網施工。雨污水井的安裝完成與否將制約管廊內雨污水管線是否具備安裝條件，從而制約項目的整體工期，因此雨污水井的安裝是項目關鍵線路上的關鍵節點。

3 井的結構形式與適用性分析

井的結構形式對比具體如表1所示。

表1 井的結構形式對比

綜上分析，結合項目部現有起重設備，檢查井擬采用裝配式預制安裝工藝。

4 裝配式井的設計優化

4.1 標準節節段高度優化

為了使井節標準化、統一化，減少模板加工數量，裝配式混凝土井在高度上分為0.3m、0.6m、0.9m、1.5m、1.8m等尺寸；在平面上分為1m×1m、1.5m×1.5m兩種。

裝配式混凝土井標準鋼模板在制作時，只加工0.3m、0.6m及1.5m這三種高度尺寸的模板，平面尺寸只加工1m×1m尺寸，其他尺寸的井采用“定型組合”鋼模板的形式進行拼裝。例如，若加工0.9m高井節，則使用0.3m高井節+0.6m高井節模板組拼而成；若生產1.5m×1.5m尺寸井節，則使用1m+0.5m標準增寬節組合拼裝。

對于平面尺寸較小的污水井（1m×1m）及雨水井（1m×1m、1.5m×1.5m）采用裝配式預制拼裝結構，模板采用鋼模板，周轉次數多，混凝土外觀質量較好。

4.2 大尺寸雨水井井室拆分

大尺寸雨排井井室重量較重（尺寸為2.7m×3.5m×1.98m的井室重量約5.2t），若采用現澆形式，施工速度慢，材料投入量大，施工受雨季影響較大；若整體預制，現場吊裝難度大；若分節預制，由于大尺寸井管徑尺寸較大，分節后，需將部分預留洞口分為上下兩節，洞口處鋼筋斷開，影響井體墻板整體強度，且上下兩節洞口容易出現錯臺、不圓等缺陷，影響下一步井管灌漿效果。

綜上分析，大尺寸雨排井井室采用預制安裝+現澆接縫組合形式，即將井室的墻板預制，預留鋼筋，現澆4個墻角，從而將四面井壁連接成整體。單片井體墻板重量輕、模板加工難度低、生產效率高，且能夠工廠化生產，質量可控。

井體底板上設置墻板凹槽，墻板在安裝時能夠直接卡入溝槽內固定，確保井室尺寸準確，便于安裝。

4.3 平面尺寸整合優化

根據雨排管徑的不同，井體尺寸分為1m×1m、1.5m×1.5m、1.8m×1.5m、2m×2.2m、3m×2m、3m×2.2m 共計六種尺寸，其中1m×1m及1.5m×1.5m為裝配式井，1.8×1.5m、2m×2.2m、3m×2m、3m×2.2m為裝配-現澆組合式井。

裝配式井通過使用300mm、600mm及1500mm標準節裝配而成，剩余高度小于300mm的部分，通過井脖現澆完成井體整體尺寸的調整。

在四種裝配-組合式檢查井中，由于每一個井的高度均不相同，井的外形尺寸由于管徑的不同也有所區別。把所有井按單片進行拆分，將不同寬度進行整合后分為1.7m、1.9m、2.7m、2.9m、3.1m，而長度分為2m、2.2m、2.4m、2.6m、2.7m、2.8m、3m、3.2m、3.4m、3.6m。按照五種井的寬度尺寸作為定尺，十種長度尺寸作為變量，在制作模板時，變量尺寸模板只需制作2.8m及3.6m兩種規格的，小于等于2.8m的墻板使用2.8m模板，例如加工1.7m×2.6m單片井墻板時，使用2片定尺1.7m模板、2片2.8m模板，其中2.8m模板兩端各富余10cm。這樣一來，模板加工的數量將顯著減少，同時滿足裝配-現澆井的單片整體預制及安裝要求，預制、安裝效率高。

4.4 頂板、底板尺寸整合優化

初版設計的井底板尺寸與井外形尺寸一致，頂板尺寸比井體尺寸每邊寬150mm，且頂板內部設有凸臺，便于井墻體與頂板之間的固定，而底板底部為平整結構，與頂板不一致。頂板與底板的外形尺寸、結構形式均不一致，模板不具備互換性[1]。

結合頂板與底板的結構形式，優化后的井頂板與底板外形尺寸一致，區別在于頂板上留有人孔，頂板與底板外形尺寸均與井體外形尺寸相同，內部設有凸臺，便于井體與頂板、底板的固定。在頂板與底板預制時，只需增加人孔模板即可。減少了模板加工的種類，使頂板、底板模板具有互換性[2]。

5 裝配式井施工的技術要點

5.1 井預制過程中的質量控制要點

（1）控制模板加工時的尺寸精度。（2）模板拼縫之間使用泡沫止漿條，避免混凝土澆筑時漏漿[3]。

5.2 坐漿法施工工藝要點

坐漿法施工工藝要點如下：（1）水泥砂漿摻入一定量的微膨脹劑，以便于接縫充分密實；（2）坐漿前，將接縫上下兩個臺階處清理干凈并灑水濕潤，但不得積水；（3）砂漿厚度為25～30cm，并均勻鋪設在接口臺階處；（4）鋪設砂漿應平整，頂部標高保持一致；（5）安裝井節時，應垂直向下平放在坐漿臺階上，不得在坐漿臺階上平移滑動；（6）安裝完畢后，對擠壓到井壁內外側的砂漿進行抹平。

5.3 井管灌漿施工工藝要點

井管灌漿施工工藝要點如下：（1）水泥砂漿摻入一定量的微膨脹劑，以便于接縫充分密實；（2）混凝土管或PVC管支墊，使管位于井壁預留孔中心；（3）模板支立，灌漿口設置在孔洞最頂部；（4）使用溜槽將灌漿料灌入模板內部，同時均勻敲打模板邊緣，以便于砂漿密實；（5）灌漿完畢后，灌漿料應高于灌漿口，以防因重力作用，管口頂部與井壁灌漿不密實；（6）拆模后，在灌漿部位覆蓋土工布，并濕潤養護3d。

6 應用效果

科特迪瓦PK24工業園項目雨污水井體施工實踐表明，裝配式混凝土井施工工藝便捷、質量好、工效高，無論是工廠預制，還是現場安裝，井的施工均一次性驗收通過，成為該項目的“免檢”產品。

7 結束語

井的施工工藝及施工效率是制約市政管網施工進度的關鍵，裝配式混凝土井具有工廠化程度高、模板種類投入少、現場安裝速度快、井體施工質量高等優勢，尤其適用于工期緊、施工場地狹小、質量要求高、模板資源匱乏等項目。文章結合具體工程實例，對不同結構形式的井與其適用性進行了分析，提出了具體的設計優化方案和施工技術要點，并在實際應用中取得了良好的效果，為類似裝配式井的設計優化積累了寶貴的經驗。