預(yù)制窨井結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工工藝研究

吳小建 連海建 王 瓊

1.上海建工集團工程研究總院 上海 201114；2.上海市基礎(chǔ)工程集團有限公司 上海 200002；3.上海建工集團股份有限公司總承包部 上海 200080

1 工程概況

北虹路立交包括主線高架、7條匝道和人非橋。為配合通道主體工程的施工，對沿線受影響的排水管道進行了改排和完善，以解決主體工程沿線地面道路路面雨水和兩側(cè)街坊雨、污水的排水出路，使之與沿線排水系統(tǒng)安全銜接?？紤]到北虹路立交地處中心城區(qū)，為減少施工對周邊環(huán)境的影響，本工程雨、污水工程中需要的管道檢查井采用工廠化生產(chǎn)、拼裝式預(yù)制鋼筋混凝土檢查井[1-2]。

2 預(yù)制窨井結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對預(yù)制窨井井室開挖覆土深度不同、井頂標(biāo)高的差異，將整個預(yù)制窨井的制作、井室加工分為3段進行：井室下部固定段、井室上部固定段、井室可調(diào)節(jié)段。

2.1 井室下部固定段

根據(jù)井室底部與雨、污水管道接入口徑的不同，定高制作井室下部固定段。自井室底板起向上留出0.3 m作為雨、污水管道管底的接入點，再由雨、污水管道管頂部向上留出0.3 m作為與上一節(jié)井室預(yù)制塊的切合點，則對應(yīng)的預(yù)制窨井井室底部固定段定長規(guī)格化數(shù)據(jù)見表1。

表1 井室內(nèi)直徑與對應(yīng)固定段定長（單位：mm）

考慮到井室內(nèi)直徑大于2 m的井室下部固定段質(zhì)量較大，現(xiàn)場安裝不便，也可將井室下部固定段分底板及管道接入段分開制作，以減輕構(gòu)件質(zhì)量。

2.2 井室頂部固定段

井室頂部固定段按不同的井室內(nèi)直徑，定長制作。根據(jù)工程需求，井室頂部收口段有2種形式。

1）對于頂部偏心收口結(jié)構(gòu)，全部定長為1.2 m，其中0.6 m為平直段，剩余部分為偏心收口過渡段。

2）對于直筒式筒心收口結(jié)構(gòu)，將各種井室內(nèi)直徑的壁厚尺寸作為頂部制作筒心或偏心蓋板。蓋板上部加設(shè)最大厚度為450 mm的調(diào)整環(huán)調(diào)整井頂標(biāo)高。

2.3 井室可調(diào)整段

根據(jù)各個預(yù)制窨井井室的井頂標(biāo)高，減去頂部固定段和底部固定段的高度后，按標(biāo)準(zhǔn)高度模數(shù)制作，對于井室高度的差異部分采用調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)高度模數(shù)的方法制作井室可調(diào)整段。對于不大于500 mm的施工偏差用厚度為50～150 mm的調(diào)整環(huán)調(diào)整。

顯然，由于各預(yù)制井室的長度、標(biāo)高不一致，除井室的頂部固定段和底部固定段可按標(biāo)準(zhǔn)制作外，其余各段預(yù)制井室的高度需要按預(yù)制窨井井位的施工編號定制加工。

2.4 各段井室的結(jié)構(gòu)連接

井室的接口連接采用企口式連接方法，上下井室井壁端部制作成企口面，企口面設(shè)置柔性企口密封條，安裝時企口對接，柔性企口密封條沿企口擠出形成全密封（圖1）。

圖1 井室接口示意

2.5 雨、污水管道接入口的預(yù)留

全部預(yù)制鋼筋混凝土窨井按不同的井室內(nèi)徑將接入對應(yīng)的各種口徑的雨、污水管道，管道接入檢查井將按不同的角度方向和不同數(shù)量接入。對于接入的各種規(guī)格、接入角度在制作預(yù)制窨井的生產(chǎn)過程中事先設(shè)置預(yù)留孔。預(yù)留孔留置的位置定位原則上設(shè)置在同一預(yù)制井室環(huán)內(nèi)，避免將一個留置孔設(shè)置在2個不同的預(yù)制井室環(huán)中。預(yù)制窨井與管道之間采用柔性連接，預(yù)制窨井接口處設(shè)置凹槽，并嵌入橡膠密封圈，在安裝時，管道插入預(yù)留口后，在接口處采用密封油膏封堵嚴(yán)密（圖2）。

圖2 管道接口示意

2.6 吊裝孔和預(yù)埋件的設(shè)置

整個預(yù)制檢查井是一個分體式拼接而成的鋼筋混凝土構(gòu)筑物，且各個預(yù)制井室的高度不同，考慮到在施工安裝過程中的方便，將根據(jù)不同高度的井室預(yù)制件，在構(gòu)件的外側(cè)設(shè)置非貫通孔式的吊裝孔，并根據(jù)不同的井室標(biāo)高確定吊裝孔的重心，根據(jù)構(gòu)件的質(zhì)量，在現(xiàn)場安裝時采用50t履帶吊吊裝。

如需要在檢查井井室內(nèi)安裝工作梯，可在制作不同井室預(yù)制段時事先設(shè)置預(yù)埋件，確保預(yù)埋件與鋼筋構(gòu)造連接可靠，然后按要求澆搗混凝土。

3 預(yù)制窨井施工技術(shù)

3.1 預(yù)制窨井的運輸

1）必須在構(gòu)件混凝土強度達到設(shè)計強度的75%時方可進行構(gòu)件的吊裝和運輸。運輸時應(yīng)采用木墊或其他彈性材料加以鋪墊，或者采用支架固定的方式加以固定，不得有相互碰撞的現(xiàn)象[3-5]。

2）口徑為圓形的檢查井運輸堆放可以根據(jù)其尺寸選擇立式堆放或臥式堆放，當(dāng)采用臥式堆放的方式時，其下必須采用木條或其他彈性材料作支點固定（圖3）。

圖3 預(yù)制窨井運輸示意

3）對于方形口徑的預(yù)制檢查井運輸，堆放時可以根據(jù)其尺寸的不同，變換堆放方式，以滿足公路運輸對構(gòu)件各向最大尺寸的限制。

3.2 預(yù)制窨井的安裝

預(yù)制窨井的安裝按照以下次序進行：底座→下固定段→調(diào)節(jié)段→上固定段井圈。

井段安裝采用50 t履帶吊進行現(xiàn)場吊裝配合。管道開挖至設(shè)計標(biāo)高后，進行基底整平并澆筑混凝土墊層。墊層混凝土表面標(biāo)高和平整度嚴(yán)格按照規(guī)范進行控制。墊層混凝土滿足吊裝強度后，依次吊放并安裝底座、井室筒體和井圈。

底座安裝流程如下：

1）基底清理。安裝前將墊層表面和窨井底座底清掃干凈，并檢查標(biāo)高，如標(biāo)高不對，則按設(shè)計標(biāo)高抄平，抹1∶2.5水泥砂漿找平層。

2）彈線。按照設(shè)計位置，在墊層上彈出安裝的輪廓線和以后需要接入管道的中心線。

3）底部坐漿。為保證底座的穩(wěn)定性，吊裝前墊層上需抹一層厚8～10 mm的1∶2.5水泥砂漿。

4）吊裝。采用50 t履帶吊單機兩點起吊，人工輔助就位。底座對準(zhǔn)位置線，緩緩下降，安穩(wěn)后再脫鉤。

4 結(jié)語

結(jié)合北虹路立交工程確定了預(yù)制窨井的結(jié)構(gòu)形式，形成了預(yù)制窨井現(xiàn)場機械化吊裝施工技術(shù)，克服了現(xiàn)有現(xiàn)澆或磚砌式窨井現(xiàn)場施工機械化程度低、施工工期長、道路交通安全影響大、結(jié)構(gòu)強度低、耐久性差等顯著缺點，有效解決了檢查井施工的速度、質(zhì)量、效益問題。