摘要:國家禁止限制實心粘土磚使用后,研究以混凝土砌塊取代普通粘土磚,對不同形式的檢查井采取不同的解決方案,并對管道檢查井砌筑方式進行研究,解決砌筑過程中出現的問題。
關鍵詞:管道檢查井;砌塊;砌筑方式
前言
城鎮市政基礎設施工程項目包括排水、給水、熱力、電力等管道、地溝,而各類管道、地溝工程均在沿線設有數量眾多的檢查井。受限于經濟技術水平和現場施工條件,設計中選用檢查井標準圖的預制裝配式、現澆混凝土結構檢查井兩種形式均比較少。現在施工大多還是采用傳統的實心粘土磚配合砂漿砌筑工藝,而國家為了保護耕地資源,已在城市禁止限制實心粘土磚的使用,且用普通磚砌筑檢查井的外觀質量和耐久性差;所以,研究推廣新型砌塊和砌筑檢查井的工藝方式就成為必然而現實的課題。
1.研究內容
研究目的就是要在檢查井施工中采用各種造型預制混凝土砌塊的砌筑新工藝,以避免普通粘土磚傳統作業中存在的諸多弊端。
檢查井井室主要分為圓形和方形兩種井室,我們研究也按這兩種相應形成具體方案。
“管道檢查井砌筑砌塊及砌筑方式的研究”的主要內容還包括:檢查井砌筑總體方案;井室砌塊造型設計;井室支管接入和踏步的安裝;砌筑作業中支護和柱芯混凝土澆筑;井基要求和底層砌塊的砌筑;砌塊混凝土的配合比設計等。
2、研究的思路方案及工藝參數
現有施工方法分析,實心粘土磚砌筑屬于傳統施工方法,與國家禁止使用粘土磚政策相悖;現澆混凝土整體式檢查井由于造價和現場設備等條件要求高,應用不廣。針對這種情況,提出檢查井砌筑總體解決方案,對于井筒和圓形井室均采用預制實心扇形環段狀砌塊配合砂漿砌筑;對方形井室可采用預制矩形空心連鎖混凝土,砌塊干砌后在砌塊框體孔隙中灌注混凝土,以形成砌體與柱芯混凝土共同受力的井墻體。
圓形檢查井井室(以Φ1000mm圓形檢查井為例)
圓形檢查井井室仍采用扇形實心砌塊,每層十塊以水泥砂漿環砌一周,塊間縫隙10mm,在踏步位置另設計有踏步安裝專用砌塊。
砌塊預制強度等級為MU15,砌筑砂漿強度等級為M10。
Φ1000mm型檢查井井室砌塊工藝參數
外弧半徑(mm)680砌塊厚度(mm)62
內弧半徑(mm)500每個砌塊重量(kg)8.4
扇形砌塊體積(m3)0.004扇形砌塊強度等級MU15
每層砌塊數量(塊)10每平米砌塊用量(塊)139
方形檢查井井室平面為矩形,采用空心聯鎖砌塊砌筑,是在聯鎖干砌后,在墻狀砌體中間空隙部分灌注預拌商品混凝土,以形成整體的混凝土墻體。聯鎖砌塊分標準砌塊和轉角砌塊兩類。考慮到砌塊連鎖性和上下層錯縫要求以及施工操作的方便,我們將標準砌塊的形式定為一種,而將轉角砌塊分為單層、雙層用兩種。
矩形聯鎖砌塊工藝參數
砌塊標志尺寸(mm)400*400*180聯鎖砌塊強度等級MU15
聯鎖砌塊體積(m3)0.011聯鎖砌塊孔隙率62%
砌塊空隙體積(m3)0.0178每平方米砌塊用量(塊)13.9
灌注混凝土抗壓
強度等級C25最大灌注填料高度(cm)40
底層鋼筋錨固長度(cm)15錨固鋼筋規格間距(mm)Φ8×200
3、項目的關鍵技術
3.1檢查井砌筑總體方案
檢查井有上部井筒和下部井室,井筒下井室頂仍為鋼筋混凝土圓蓋板,井筒多為圓形,井室多為圓形和方形。一般圓形井室斷面尺寸較方形井室小,且圓形的構造受力較方形要好,結合這兩方面原因,圓形井室仍采用實心扇形環段混凝土砌塊配合砂漿進行砌筑,方形井室采用設計寬度400mm矩形空心連鎖砌塊砌筑,中間空心連通部分在現場采用商品混凝土澆筑,以形成上下左右均能貫通的混凝土芯柱整體井墻。
3.2砌塊造型設計因素
井筒、圓形井室的扇形砌塊形式設計主要考慮每層厚度、每層砌筑一周塊數、以及水平和垂直灰縫尺寸,砌塊側面的預制凹槽主要為增強與砂漿的粘結力。環砌體的壁厚對于井體的整體強度和抗滲性都起著很重要的作用,厚度的確定還必須考慮爬梯的安裝和每個扇形砌塊的手持重量操作適當。
方形井室聯鎖砌塊的形式設計亦需考慮單個砌塊重量、砌塊高度與踏步安裝尺寸關系、單雙層砌筑錯縫、砌塊連鎖塊方向設置、芯柱灌注混凝土對砌塊的要求等,砌塊的形式尺寸還要受到很多因素的制約,并必須經過理論設計和多次試驗方可確定。
3.3支管接入和踏步的安放方法
井筒、圓形井室支管接入可采用按其位置切割扇形砌塊的辦法解決;方形井室可采用在管周支模,澆筑芯柱時混凝土可與管道形成整體;在檢查井中預留爬梯的安砌方法也是我們研究的重點之一,對于圓形井室解決辦法是在預留踏步位置安裝帶有踏步預留凹槽的扇形砌塊;對于方形井室,施工至踏步位置,用手持式電動切割機在聯鎖砌塊切割出踏步槽位,將踏步插入槽內,待澆筑C25混凝土時將其位置固定正確即可。
3.4砌筑作業中的支護和芯柱混凝土澆筑
方形井室轉角砌塊在澆筑過程中易脫落,宜采用四角處各加固兩塊模板并與鋼架管連接的方法予以固定;芯柱混凝土則要求具有流動性、低收縮和自密實性、抗滲性能良好,并達到不低于C20混凝土強度的等級要求。
3.5井基要求和底層砌塊砌筑
本項目砌筑方式井室自重已大于磚砌體,應加強基礎處理;底層砌塊須鋪筑一層水泥砂漿,并通過預埋直鋼筋段與基底連接,以加大井室砌體的抗剪能力。對排水檢查井井室內流槽仍應在混凝土澆筑后以水泥砂漿抹面光滑。
3.6考慮預制混凝土制品的容重、耐久性、經濟性和環保等要求,應進行各種砌塊混凝土材料的配合比設計。
4、總結報告
通過對砌塊造型及砌塊施工技術的研究,并在實際進行運用,為檢查井砌筑施工積累了寶貴的數據和經驗。通過對砌塊設計方案及工藝方法與實際施工情況的對比,總結出砌塊式檢查井的施工方法和質量關鍵控制點。主要有以下幾點:
4.1基礎處理:
由于混凝土砌塊式檢查井結構重量較之磚砌體重量大,據此粗略估算,井基礎層應力比較磚砌體大,層厚也將相應增大(根據實際設計而定)。
4.2底層砌塊與基礎連接
底層砌塊與基礎連接主要是在井、墻基礎混凝土層中按一定間距預先埋入鋼筋,并保證鋼筋錨固長度和外露長度,以便澆筑混凝土時與其連接;在砌筑底層砌塊前應清理基礎,并在其上攤鋪2cm厚的水泥砂漿,以增強側墻的抗剪能力。
4.3側墻支護
側墻干法砌筑完成后,在澆筑芯柱混凝土前,為防止混凝土側向壓力將墻體砌塊擠壓變形,直接影響到墻體的直順度。施工中必須對墻體轉角砌塊進行加固,可采用木板配合支撐等簡單加固方法。
4.4接入管施工
井筒及圓形井室排水管接入可采用按照管外形砂輪機切割砌塊的方法進行砌筑;方形井室接入管可采用在管周和側墻砌塊之間固定模板,現澆管周混凝土的辦法完成。
4.5踏步安裝
井筒及圓形井室踏步位置采用帶踏步槽的專用踏步砌塊砌筑,而方形井踏步可在干砌砌塊時,在踏步位置用切割機切割標準砌塊以形成小槽口,將踏步置入,澆筑混凝土后將與墻體形成整體。
本次研究受到時間、檢查井砌筑數量少等因素制約,故反映出的問題不盡全面,尚存在一些應繼續改進之處。但從研究試驗情況來看,方案總體上是可行有效的,今后檢查井砌筑施工中,我們將以本次研究的思路方向為主線,不斷地對各種造型的砌塊及其質量控制技術和工藝進行細化、深入和完善、提高。