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摘要:随着城镇化发展,为适应城市日益增大的排水需求,大型地下排水管道及管廊在国内逐渐得以广泛推广,但因管道直径增大、城市地下管网数量增加等原因,管道埋深也将随之加深,传统砌体、常态混凝土现浇、整体式预制井等工艺已难以满足深基坑、快速施工需求,大型检查井进行分节预制、运输及安装的方法则体现出其工期节约、基坑保护以及经济效益优势,具有广泛推广应用的前景。
关键词:预制安装;分节;大型;检查井
Abstracts:With the development of urbanization,to accommodate the growing demand for water drainage in the city,large underground drainage pipes and conduits have been used extensively in China。However,due to the increase of pipe diameter and the number of urban underground pipe network,the depth of the pipeline will be deepened。Traditional masonry structure,normal concrete cast-in-place,integral precast well and other technologies have been difficult to meet the needs of deep foundation pit and rapid construction。The method of prefabrication、transportation and installation of large inspection Wells shows its advantages of time-saving、pit protection and economic benefits。It has a wide application prospect。
Keywords:prefabricated;section;large;inspection well
1 研究背景
近年来面对城市内涝严重的问题,国家对市政雨水管网设计标准进行了调整,提高了暴雨计算设计等级,市政工程大型管道施工逐渐增多,且尺寸逐渐增大。管网检查井施工常采用砌体、常态混凝土现浇、整体式预制井等,但针对大型检查井,尤其是排水管道直径1000mm以上、甚至2000mm以上时,若采用传统施工方法,存在施工工序多、资源投入大、质量控制难、工期时间长、工作面要求高等问题;对于工期紧、基坑深、地下水丰富的工程,存在安全风险高、抢险困难等问题;预制混凝土检查井具有良好的抗渗、整体强度高、抗挤压、部坍塌、高耐久性等性能[1],但整体式预制井还存在预制件体过大,运输困难、结构稳定效果差等问题。
为解决上述问题,针对大型检查井施工,研究出一种分节预制安装的施工方法。
2 分节预制安装施工方法
2.1 分节预制及安装
大型检查井采取在预制件厂内分节预制,平板运输车分节运输至使用部位,进行现场拼装。具体方案如下:
(1)检查井按底板及下井室、上井室、盖板分三节进行预制。
(2)检查井井室按管道要求进行管道安装口预留。
(3)浇筑垫层混凝土,测量管道安装轴线、预制井边角控制点,并做好标识,便于控制安装质量。
(4)分节吊装预制检查井,先安装底板及下井室、再分别吊装市政管道、座浆安装上井室、座浆安装盖板,逐节完成检查井组装。
(5)采用微膨胀混凝土浇筑管道与预留口之间空隙,做好封闭。
大型检查井分节安装示意见图1及图2。
图中1为底板及下井室,2为上井室,3为盖板,4为预留管道安装口,5为检查井爬梯,6为检查井垫层,7为防水砂浆,8为防滑企口,9为周边连接管道,10为大型分节吊装预制检查井。
2.2 管道安装口处理
采用微膨胀细石混凝土浇筑预留管道安装口与管道之间空隙:以粗骨料粒径不大于10mm的微膨胀细石混凝土进行管道预留安装口与周边管道之间的结构空隙浇筑,混凝土强度不小于C30。木模板拼缝、止水拉条加固,同时使用钢管进行外部围檩支撑。为确保结构顶部回填密实,在周边管道顶部设一扩大混凝土台,采用木模板制作封口装置作为混凝土进料口,封口装置顶高于管道预留安装口顶部10cm,封口装置厚度10cm、宽度40cm,微膨胀细石混凝土浇筑过程中,可充分将顶部空腔处浇筑密实。浇筑完毕,此处混凝土为管道回填区域可不进行额外处理。
管道安装口处理示意见图3。
图中1为底板及下井室,2为上井室,3為盖板,7为防水砂浆,9为周边连接管道,11为微膨胀细石混凝土,12为封口装置。
3 技术特点及优势
(1)采用预制混凝土检查井结构,相比砌体、现浇混凝土结构,施工工艺简化、生产过程资源投入少,工厂化集中预制质量控制好,可适应各类施工环境。
(2)采用分节预制检查井结构,减小单元结构尺寸,降低起重设备要求,其质量比整体式预制易于控制,尤其是大型检查井结构,单件尺寸大小适宜,利于车辆运输及吊装,同时预制难度降低。
(3)采用汽车吊进行分节安装,结构间采用防水砂浆座浆处理,管道与检查井间隙采用微膨胀混凝土浇筑密实,各预制件接触缝均做到较好的密封处理,确保运行期质量。
(4)采用分节预制检查井施工,极大的提高了检查井现场施工效率,尤其是对于体型较大的检查井,避免了大量人工投入、高支模施工,缩短了深基坑作业时间。同时对于盐碱地区环境,可采用防腐混凝土进行预制,减少外防腐工艺及地下水降排时间。检查井安装完成后,即可进行管道覆盖作业,减少了工序间隔时间,加快管网整体施工速度。
(5)分节间采用企口设置,可有效降低侧向压力影响,避免结构间相对位移。
(6)采用配套平口管替代检查井下游侧承插管,避免预留管道安装口过大,使分节预制检查井具备更好的适应性,能够尽可能减小检查井尺寸及重量。
(7)预制混凝土装配式雨、污水检查井为同一井型[2],无需调整预制模板及工艺,大大节约预制成本,简化预制工艺。
4 实施效果
唐山丰南临港经济开发区基础设施项目市政排水管网工程属临海软弱地基条件下大直径钢筋混凝土管道安装工程,最大管径达2.8m,检查井最大尺寸达4.6m×4.5m×4.2m(长×宽×高),基坑深度最大达9m(检查井埋深约8m),且地下水水位高,水量丰富,需快速进行管道及检查井安装,确保施工安全。
因此,通过上述方案研究决定,采用大型检查井分节预制安装方案进行实施,最终在一个非汛期时段内完成了约75km排水管道及2050座雨污水检查井安装施工,大大的促进了整体工程施工进度,并取得了良好的经济效益。
5 应用前景
本文所述大型检查井分节预制安装施工方法,适用于市政管网施工领域。采取将大型检测井分三节预制,底板及下井室、上井室、盖板三部分。在垫层混凝土施工完成后,采用吊车逐节吊装,并采取接缝处理措施,保证闭水效果。
本施工方法可根据需要调整预留管道安装口及检查井尺寸,适应工程需要。同时实现工序简化、人工及设备投入少、快速施工、质量可控,可适用于大部分施工环境、降低施工难度和安全风险,且对后续施工干扰小,质量易于控制、功效较高,而施工成本较低。可适应各类基坑条件及满足大多数管道施工需求。
参考文献:
[1]刘建刚。浅谈预制钢筋混凝土装配式检查井[J]。城市建设理论研究,2013(20)。
[2]袁东卯,韩玉超等。预制装配式钢筋混凝土排水检查井[S]。河北省工程建设标准化管理办公室,2016,J16Z606(2);5。
作者简介:王科,1988.10,男,汉,四川省广安市人,本科,工程师,从事市政公用工程施工技术与管理工作。
中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 湖北省宜昌市 443002
关键词:预制安装;分节;大型;检查井
Abstracts:With the development of urbanization,to accommodate the growing demand for water drainage in the city,large underground drainage pipes and conduits have been used extensively in China。However,due to the increase of pipe diameter and the number of urban underground pipe network,the depth of the pipeline will be deepened。Traditional masonry structure,normal concrete cast-in-place,integral precast well and other technologies have been difficult to meet the needs of deep foundation pit and rapid construction。The method of prefabrication、transportation and installation of large inspection Wells shows its advantages of time-saving、pit protection and economic benefits。It has a wide application prospect。
Keywords:prefabricated;section;large;inspection well
1 研究背景
近年来面对城市内涝严重的问题,国家对市政雨水管网设计标准进行了调整,提高了暴雨计算设计等级,市政工程大型管道施工逐渐增多,且尺寸逐渐增大。管网检查井施工常采用砌体、常态混凝土现浇、整体式预制井等,但针对大型检查井,尤其是排水管道直径1000mm以上、甚至2000mm以上时,若采用传统施工方法,存在施工工序多、资源投入大、质量控制难、工期时间长、工作面要求高等问题;对于工期紧、基坑深、地下水丰富的工程,存在安全风险高、抢险困难等问题;预制混凝土检查井具有良好的抗渗、整体强度高、抗挤压、部坍塌、高耐久性等性能[1],但整体式预制井还存在预制件体过大,运输困难、结构稳定效果差等问题。
为解决上述问题,针对大型检查井施工,研究出一种分节预制安装的施工方法。
2 分节预制安装施工方法
2.1 分节预制及安装
大型检查井采取在预制件厂内分节预制,平板运输车分节运输至使用部位,进行现场拼装。具体方案如下:
(1)检查井按底板及下井室、上井室、盖板分三节进行预制。
(2)检查井井室按管道要求进行管道安装口预留。
(3)浇筑垫层混凝土,测量管道安装轴线、预制井边角控制点,并做好标识,便于控制安装质量。
(4)分节吊装预制检查井,先安装底板及下井室、再分别吊装市政管道、座浆安装上井室、座浆安装盖板,逐节完成检查井组装。
(5)采用微膨胀混凝土浇筑管道与预留口之间空隙,做好封闭。
大型检查井分节安装示意见图1及图2。
图中1为底板及下井室,2为上井室,3为盖板,4为预留管道安装口,5为检查井爬梯,6为检查井垫层,7为防水砂浆,8为防滑企口,9为周边连接管道,10为大型分节吊装预制检查井。
2.2 管道安装口处理
采用微膨胀细石混凝土浇筑预留管道安装口与管道之间空隙:以粗骨料粒径不大于10mm的微膨胀细石混凝土进行管道预留安装口与周边管道之间的结构空隙浇筑,混凝土强度不小于C30。木模板拼缝、止水拉条加固,同时使用钢管进行外部围檩支撑。为确保结构顶部回填密实,在周边管道顶部设一扩大混凝土台,采用木模板制作封口装置作为混凝土进料口,封口装置顶高于管道预留安装口顶部10cm,封口装置厚度10cm、宽度40cm,微膨胀细石混凝土浇筑过程中,可充分将顶部空腔处浇筑密实。浇筑完毕,此处混凝土为管道回填区域可不进行额外处理。
管道安装口处理示意见图3。
图中1为底板及下井室,2为上井室,3為盖板,7为防水砂浆,9为周边连接管道,11为微膨胀细石混凝土,12为封口装置。
3 技术特点及优势
(1)采用预制混凝土检查井结构,相比砌体、现浇混凝土结构,施工工艺简化、生产过程资源投入少,工厂化集中预制质量控制好,可适应各类施工环境。
(2)采用分节预制检查井结构,减小单元结构尺寸,降低起重设备要求,其质量比整体式预制易于控制,尤其是大型检查井结构,单件尺寸大小适宜,利于车辆运输及吊装,同时预制难度降低。
(3)采用汽车吊进行分节安装,结构间采用防水砂浆座浆处理,管道与检查井间隙采用微膨胀混凝土浇筑密实,各预制件接触缝均做到较好的密封处理,确保运行期质量。
(4)采用分节预制检查井施工,极大的提高了检查井现场施工效率,尤其是对于体型较大的检查井,避免了大量人工投入、高支模施工,缩短了深基坑作业时间。同时对于盐碱地区环境,可采用防腐混凝土进行预制,减少外防腐工艺及地下水降排时间。检查井安装完成后,即可进行管道覆盖作业,减少了工序间隔时间,加快管网整体施工速度。
(5)分节间采用企口设置,可有效降低侧向压力影响,避免结构间相对位移。
(6)采用配套平口管替代检查井下游侧承插管,避免预留管道安装口过大,使分节预制检查井具备更好的适应性,能够尽可能减小检查井尺寸及重量。
(7)预制混凝土装配式雨、污水检查井为同一井型[2],无需调整预制模板及工艺,大大节约预制成本,简化预制工艺。
4 实施效果
唐山丰南临港经济开发区基础设施项目市政排水管网工程属临海软弱地基条件下大直径钢筋混凝土管道安装工程,最大管径达2.8m,检查井最大尺寸达4.6m×4.5m×4.2m(长×宽×高),基坑深度最大达9m(检查井埋深约8m),且地下水水位高,水量丰富,需快速进行管道及检查井安装,确保施工安全。
因此,通过上述方案研究决定,采用大型检查井分节预制安装方案进行实施,最终在一个非汛期时段内完成了约75km排水管道及2050座雨污水检查井安装施工,大大的促进了整体工程施工进度,并取得了良好的经济效益。
5 应用前景
本文所述大型检查井分节预制安装施工方法,适用于市政管网施工领域。采取将大型检测井分三节预制,底板及下井室、上井室、盖板三部分。在垫层混凝土施工完成后,采用吊车逐节吊装,并采取接缝处理措施,保证闭水效果。
本施工方法可根据需要调整预留管道安装口及检查井尺寸,适应工程需要。同时实现工序简化、人工及设备投入少、快速施工、质量可控,可适用于大部分施工环境、降低施工难度和安全风险,且对后续施工干扰小,质量易于控制、功效较高,而施工成本较低。可适应各类基坑条件及满足大多数管道施工需求。
参考文献:
[1]刘建刚。浅谈预制钢筋混凝土装配式检查井[J]。城市建设理论研究,2013(20)。
[2]袁东卯,韩玉超等。预制装配式钢筋混凝土排水检查井[S]。河北省工程建设标准化管理办公室,2016,J16Z606(2);5。
作者简介:王科,1988.10,男,汉,四川省广安市人,本科,工程师,从事市政公用工程施工技术与管理工作。
中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 湖北省宜昌市 443002