預制窨井結構設計與施工工藝研究

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街坊雨、污水的排水出路，使之與沿線排水系統安全銜接。考慮到北虹路立交地處中心城區，為減少施工對周邊環境的影響，本工程雨、污水工程中需要的管道檢查井采用工廠化生產、拼裝式預制鋼筋混凝土檢查井[1-2]。

2 預制窨井結構設計

針對預制窨井井室開挖覆土深度不同、井頂標高的差異，將整個預制窨井的制作、井室加工分為3段進行：井室下部固定段、井室上部固定段、井室可調節段。

2.1 井室下部固定段

根據井室底部與雨、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作為與上一節井室預制塊的切合點，則對應的預制窨井井室底部固定段定長規格化數據見表1。

表1 井室內直徑與對應固定段定長（單位：mm）

考慮到井室內直徑大于2 m的井室下部固定段質量較大，現場安裝不便，也可將井室下部固定段分底板及管道接入段分開制作，以減輕構件質量。

2.2 井室頂部固定段

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

1）對于頂部偏心收口結構，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構，將各種井室內直徑的壁厚尺寸作為頂部制作筒心或偏心蓋板。蓋板上部加設最大厚度為450 mm的調整環調整井頂標高。

2.3 井室可調整段

根據各個預制窨井井室的井頂標高，減去頂部固定段和底部固定段的高度后，按標準高度模數制作，對于井室高度的差異部分采用調整標準高度模數的方法制作井室可調整段。對于不大于500 mm的施工偏差用厚度為50～150 mm的調整環調整。

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

2.4 各段井室的結構連接

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留

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

圖2 管道接口示意

2.6 吊裝孔和預埋件的設置

整個預制檢查井是一個分體式拼接而成的鋼筋混凝土構筑物，且各個預制井室的高度不同，考慮到在施工安裝過程中的方便，將根據不同高度的井室預制件，在構件的外側設置非貫通孔式的吊裝孔，并根據不同的井室標高確定吊裝孔的重心，根據構件的質量，在現場安裝時采用50t履帶吊吊裝。

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

3 預制窨井施工技術

3.1 預制窨井的運輸

1）必須在構件混凝土強度達到設計強度的75%時方可進行構件的吊裝和運輸。運輸時應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象[3-5]。

2）口徑為圓形的檢查井運輸堆放可以根據其尺寸選擇立式堆放或臥式堆放，當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 預制窨井運輸示意

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

3.2 預制窨井的安裝

預制窨井的安裝按照以下次序進行：底座→下固定段→調節段→上固定段井圈。

井段安裝采用50 t履帶吊進行現場吊裝配合。管道開挖至設計標高后，進行基底整平并澆筑混凝土墊層。墊層混凝土表面標高和平整度嚴格按照規范進行控制。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，并檢查標高，如標高不對，則按設計標高抄平，抹1∶2.5水泥砂漿找平層。

2）彈線。按照設計位置，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。底座對準位置線，緩緩下降，安穩后再脫鉤。

4 結語

結合北虹路立交工程確定了預制窨井的結構形式，形成了預制窨井現場機械化吊裝施工技術，克服了現有現澆或磚砌式窨井現場施工機械化程度低、施工工期長、道路交通安全影響大、結構強度低、耐久性差等顯著缺點，有效解決了檢查井施工的速度、質量、效益問題。