裝配式預(yù)制整體PC井室施工技術(shù)

楊海麗 黨志榮 李 嫻 張 麗 趙延賢

甘肅第七建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 甘肅 蘭州 730000

1 工程概況

甘肅建投·榆中創(chuàng)新科技產(chǎn)業(yè)園-PC聯(lián)合廠房-室外工程，施工內(nèi)容主要包括室外道路，室外雨水、污水、給水、消防、熱力、電力管網(wǎng)和護(hù)坡、擋土墻、圍墻、道路標(biāo)線等，合同總工期90 d，項(xiàng)目共設(shè)計(jì)鋼筋混凝土井室85座。鑒于本項(xiàng)目分部分項(xiàng)工程多，施工任務(wù)重，工期緊，且在榆中創(chuàng)新科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)施工，施工用地緊張、場(chǎng)地狹小，為合理調(diào)配現(xiàn)場(chǎng)施工所用材料，避免各分項(xiàng)工程相互干擾造成返工、窩工和對(duì)已完工程的破壞，應(yīng)用裝配式預(yù)制整體PC井室施工，項(xiàng)目共節(jié)約工期10 d，節(jié)約成本3萬(wàn)余元，效果顯著。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

1）摒棄傳統(tǒng)的現(xiàn)澆井室技術(shù)工藝，在溝槽外預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制加工生產(chǎn)裝配式預(yù)制整體PC井室，質(zhì)量安全有保證，且綠色環(huán)保。

2）裝配式預(yù)制整體PC井室將井室底板、井壁、管道套管、預(yù)留短管、踏步和吊環(huán)預(yù)制為一個(gè)整體，統(tǒng)一吊裝，解決現(xiàn)場(chǎng)工序交叉、占用工期長(zhǎng)的問(wèn)題，加快進(jìn)度。

3）采用充氣型管道封堵氣囊對(duì)井室進(jìn)行自防水檢測(cè)，相較傳統(tǒng)的砌筑封堵，操作簡(jiǎn)單，方便快捷。

4）為保證安裝管道和井壁緊密連接，在預(yù)制井室井壁鋼筋安裝時(shí)采用120°布置三點(diǎn)焊式將防水套管固定于井壁鋼筋內(nèi)，保證防水套管安裝中心線與井壁縱橫軸中心重合，并在管道預(yù)留短管與嵌入井壁的連接防水套管間雙凹槽內(nèi)放置橡膠密封圈，填充高強(qiáng)水泥砂漿和油麻進(jìn)行密封，確保管道安裝后井室與管道連接處無(wú)滲漏。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

施工場(chǎng)地準(zhǔn)備→井身、底板和吊環(huán)鋼筋制作與安裝→管道套管及短管安裝→踏步預(yù)埋→內(nèi)模制作與安裝→外模制作與安裝→混凝土澆筑→模板拆除及養(yǎng)護(hù)→井身自防水檢測(cè)→整體PC井室吊裝→井室內(nèi)流槽與井身防水涂膜施工→管道閉水試驗(yàn)檢測(cè)

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

整體井室預(yù)制場(chǎng)地本著便于井室運(yùn)輸和吊裝的原則，選擇距施工區(qū)較近區(qū)域。根據(jù)預(yù)制場(chǎng)地施工要求，首先清除場(chǎng)地內(nèi)腐殖土，其次原土表面整平后碾壓至壓實(shí)度達(dá)到90%以上，其上采用10 cm厚C15素混凝土硬化，待混凝土硬化后在其表面彈出整體PC井室外輪廓線和鋼筋布置線（圖1），同時(shí)設(shè)置排水設(shè)施和后期井室混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)施。

圖1 井室外輪廓線彈線

3.2.2 鋼筋制作與安裝

1）鋼筋制作全部在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)完成，制作過(guò)程嚴(yán)格按規(guī)范及圖集設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行。

2）先綁扎井室底板鋼筋，保護(hù)層厚度采用與井室同強(qiáng)度等級(jí)預(yù)制混凝土墊塊控制，墊塊縱橫間距為500 mm，同時(shí)準(zhǔn)確安放井壁鋼筋（φ12 mm@200 mm），確保底板、井壁連接牢固。

3）吊環(huán)鋼筋必須采用未經(jīng)冷拉的HPB300熱軋光圓鋼筋制作，且不得以其他鋼筋替代。吊環(huán)安裝于整體PC井室無(wú)預(yù)留管道孔洞的井壁兩側(cè)鋼筋頂端，吊環(huán)外露100 mm，伸入井壁鋼筋內(nèi)400 mm，與井壁鋼筋綁扎連接。

3.2.3 管道套管及短管安裝

1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)剛性防水套管進(jìn)行合理選型，要求防水套管的直徑比管道直徑大50 mm。在井壁管道進(jìn)出口鋼筋上精確放出預(yù)留洞口位置、尺寸、標(biāo)高線，并用油漆明顯標(biāo)識(shí)，保證防水套管安裝中心線與井壁縱橫軸中心重合，防水套管采用120°布置三點(diǎn)焊式固定于井壁鋼筋內(nèi)，且套管進(jìn)出口平面與預(yù)制后整體井室混凝土表面平齊，如圖2所示。

圖2 管道剛性防水套管安裝

2）HDPE短管安裝前，在短管與嵌入井壁的連接防水套管間雙凹槽內(nèi)放置橡膠密封圈，再在剛性防水套管表面鋪一層厚度大于波紋管槽深20 mm的高強(qiáng)度防水砂漿，人工抬管垂直井壁安裝。為確保短管與防水砂漿緊密連接，在井壁寬度范圍內(nèi)的HDPE雙壁波紋管的第2個(gè)與第3個(gè)波紋槽內(nèi)纏繞1/2槽油麻，將短管垂直擠壓于防水砂漿層直至砂漿外溢。清除外溢砂漿，再用油麻嵌縫，并用1∶2防水砂漿壓實(shí)勾縫，外部刷2～3遍防水涂膜防水涂料，將接口部位用塑料薄膜鋪貼進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3）在鋼筋混凝土管道安裝前，為保證管道和井壁緊密連接，在管道連接到井壁之前，在剛性防水套管上鋪一層20 mm厚的高強(qiáng)度防水砂漿打底，實(shí)現(xiàn)管道安裝后與防水砂漿的密實(shí)連接，在砂漿使用上，外溢效果較好。清理外溢砂漿，先用干油麻進(jìn)行接口縫隙填塞，再用瀝青油麻二次嵌縫，接著用1∶2防水砂漿涂抹縫，然后再涂刷1層防水涂料，該操作需重復(fù)2～3遍，最后在管道的周圍分別填滿防水砂漿，直到完全飽滿，抹出5～6 cm寬度三角狀防水砂漿，對(duì)三角帶需及時(shí)鋪貼塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.2.4 踏步預(yù)埋

踏步選用規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。將踏步綁扎在井壁鋼筋管道進(jìn)口內(nèi)側(cè)，踏步第1階距離井蓋頂面以下220 mm，依次上下、左右2排踏步間距均為360 mm，安裝要求橫向平直，豎向排列有序。

3.2.5 內(nèi)外模板制作與安裝

1）整體PC井室模板由內(nèi)外各4組90°直角拼裝木模板組成，現(xiàn)場(chǎng)拼裝如圖3所示。

圖3 90°直角拼裝木模板

2）先將8組模板聯(lián)合井室鋼筋、踏步預(yù)埋件拼裝為一體，相鄰組模板表面高差應(yīng)小于2 mm，內(nèi)模用φ48 mm×3.5 mm可調(diào)鋼管上下層間隔300 mm垂直交叉支撐，如圖4所示，外模采用間距500 mm雙鋼管與間距300 mm方木背楞支撐形成一個(gè)穩(wěn)固的整體。

圖4 內(nèi)模支撐

3）為防止木模拼裝縫隙不密實(shí)而造成后期混凝土澆筑漏漿，影響井室整體質(zhì)量和觀感質(zhì)量，在模板制作中，每組模板轉(zhuǎn)角處一側(cè)設(shè)置1根40 mm×80 mm背楞貼緊模板，另一側(cè)空出1根背楞寬40 mm位置后設(shè)置固定背楞，模板安裝后2根背楞緊密貼合，可確保轉(zhuǎn)角處模板穩(wěn)固且無(wú)縫隙；組與組模板貼合縫部位一側(cè)設(shè)置1根外露15 mm貼緊木楞（40 mm×80 mm），另一側(cè)安裝1根內(nèi)縮進(jìn)模板15 mm貼緊木楞，拼裝后2塊模板形成一個(gè)整體，同時(shí)在模板內(nèi)側(cè)粘貼防水膠帶。

4）為控制井室混凝土澆筑的頂標(biāo)高，在井室成形頂標(biāo)高處的內(nèi)模板上粘貼膠帶進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

3.2.6 混凝土澆筑

1）混凝土采用預(yù)拌混凝土，分層連續(xù)澆筑，每層高度控制在50 cm，間歇時(shí)間小于前層澆筑混凝土初凝時(shí)間。

2）井室混凝土采用插入式振動(dòng)器，插點(diǎn)間距為300 mm，振搗時(shí)插入下層混凝土面50 mm，以消除層間接縫。為保證整體PC井室混凝土密實(shí)度，在井室外模板四周支撐處中間位置安裝附著式振搗器振搗密實(shí)。

3）井壁澆筑過(guò)程中復(fù)核井口頂標(biāo)高，按標(biāo)高線對(duì)井壁頂表面找平。澆筑過(guò)程中注意觀察模板鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件等是否位移變形。

3.2.7 模板拆除及養(yǎng)護(hù)

1）模板拆除應(yīng)在井室混凝土強(qiáng)度能保證棱角不因拆模而受損壞時(shí)，方可拆模，一般為1.2 MPa。

2）拆模后及時(shí)對(duì)整體PC井室用塑料薄膜鋪貼并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，如圖5所示。

圖5 裝配式預(yù)制整體PC井室

3.2.8 井室自防水檢測(cè)

1）整體PC井室預(yù)制后采用充氣型管道封堵氣囊[1]對(duì)預(yù)留孔封堵進(jìn)行自防水閉水試驗(yàn)檢測(cè)。

2）先將圓形管道封堵充氣裝置的配件進(jìn)行組合，檢查其質(zhì)量，確保完好無(wú)損。

3）對(duì)井室預(yù)留孔洞周圍進(jìn)行清理后，將氣囊水平擺放，然后向管道封堵器充氣，封堵氣囊需比預(yù)留孔洞徑大一號(hào)，以保證與預(yù)留孔洞緊密貼合。

4）預(yù)留孔封堵后向井室內(nèi)注水至井口以下100 mm，井室灌滿水浸泡24 h后進(jìn)行自防水閉水試驗(yàn)檢測(cè)，觀察井室表面和預(yù)留孔洞周圍是否有滲漏水現(xiàn)象。為便于觀察預(yù)留孔洞周圍滲漏水現(xiàn)象，可在預(yù)留洞口和氣囊外緣提前涂抹一層干水泥，用來(lái)判別滲漏情況。

5）井室自防水檢測(cè)合格后，用水泵將水抽至另一井室進(jìn)行檢測(cè)。

6）管道封堵氣囊使用完畢后排除氣體，取出清洗干凈晾曬后入庫(kù)存放可多次使用。

3.2.9 整體PC井室吊裝

1）吊裝準(zhǔn)備。用水準(zhǔn)儀對(duì)井室墊層標(biāo)高進(jìn)行精確測(cè)量，結(jié)合成形井室尺寸對(duì)井底基礎(chǔ)標(biāo)高做微調(diào)后澆筑混凝土墊層。墊層澆筑時(shí)用木抹反復(fù)搓壓使墊層密實(shí)，并及時(shí)用塑料薄膜鋪貼養(yǎng)護(hù)。井室吊裝前將墊層表面清掃干凈并在表面彈出安裝外輪廓線。

2）整體PC井室吊裝。吊裝采用人工配合16 t汽車吊進(jìn)行。為提高混凝土墊層與整體PC井室底板間的黏結(jié)性，吊裝前在混凝土墊層安裝外輪廓線范圍內(nèi)鋪設(shè)30 mm厚1∶2水泥砂漿找平層，吊裝過(guò)程調(diào)整井室進(jìn)出口方向和預(yù)留短管標(biāo)高。

3.2.10 井室內(nèi)流槽與井身防水涂膜施工

1）預(yù)制整體PC井室吊裝到位后澆筑流槽前，需將井底、井壁刷洗干凈，采用C15素混凝土進(jìn)行2次澆筑，第1次澆筑至管底，第2次澆筑形成流槽。澆筑完成，表面均勻涂抹1∶2防水砂漿，厚度控制在20 mm左右，涂抹效果要保證流槽表面的平整順直。

2）選擇晴朗天氣對(duì)井室內(nèi)井壁涂刷厚1.5～2.0 mm合成高分子防水涂膜。涂刷時(shí)，首先對(duì)流槽井壁與管道銜接處、井室四角刷涂，然后對(duì)井室內(nèi)壁大面積先橫后縱順時(shí)針?lè)较蛲克?遍，最后對(duì)井室內(nèi)部整體均勻涂刷2遍。

3.2.11 管道閉水試驗(yàn)檢測(cè)

1）閉水試驗(yàn)檢測(cè)需對(duì)管道和整體PC井室外觀質(zhì)量驗(yàn)收合格后進(jìn)行。

2）全部預(yù)留孔均已封堵，且不得滲水，試驗(yàn)管段帶井試驗(yàn)。

3）檢測(cè)時(shí)保證井內(nèi)水位高度在井口以下100 mm，管道及井室浸水時(shí)長(zhǎng)不少于24 h。

4）管道閉水試驗(yàn)合格后，方可回填管道及井室周圍。

4 結(jié)語(yǔ)

1）采取裝配式預(yù)制整體PC井室技術(shù)，項(xiàng)目部合理安排工期，僅需簡(jiǎn)易施工機(jī)具設(shè)備；不受場(chǎng)地限制，節(jié)省用地；安裝快捷，對(duì)其他工序影響?。话踩悦黠@提高。

2）裝配式預(yù)制整體PC井室吊裝技術(shù)改變了人們對(duì)現(xiàn)澆井室的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了一批裝配式專業(yè)的井室施工技術(shù)操作人員，積累了施工經(jīng)驗(yàn)。

3）以尺寸為1.1 m×1.1 m鋼筋混凝土井室，僅有一套模板的情況為例，計(jì)算一座裝配式預(yù)制整體PC井室與傳統(tǒng)澆筑井室的經(jīng)濟(jì)效益，可得出每座裝配式預(yù)制整體PC井室的制作與吊裝可節(jié)約工期3 h，節(jié)省勞動(dòng)力2人，節(jié)約費(fèi)用約360元，若按每公里市政道路需修建80～90個(gè)井室計(jì)算，每公里可節(jié)約成本30 000余元，且安全可靠、綠色環(huán)保。