裝配式預制整體PC井室施工技術

楊海麗 黨志榮 李 嫻 張 麗 趙延賢

甘肅第七建設集團股份有限公司 甘肅 蘭州 730000

1 工程概況

甘肅建投·榆中創新科技產業園-PC聯合廠房-室外工程，施工內容主要包括室外道路，室外雨水、污水、給水、消防、熱力、電力管網和護坡、擋土墻、圍墻、道路標線等，合同總工期90 d，項目共設計鋼筋混凝土井室85座。鑒于本項目分部分項工程多，施工任務重，工期緊，且在榆中創新科技產業園內施工，施工用地緊張、場地狹小，為合理調配現場施工所用材料，避免各分項工程相互干擾造成返工、窩工和對已完工程的破壞，應用裝配式預制整體PC井室施工，項目共節約工期10 d，節約成本3萬余元，效果顯著。

2 創新點

1）摒棄傳統的現澆井室技術工藝，在溝槽外預制場集中預制加工生產裝配式預制整體PC井室，質量安全有保證，且綠色環保。

2）裝配式預制整體PC井室將井室底板、井壁、管道套管、預留短管、踏步和吊環預制為一個整體，統一吊裝，解決現場工序交叉、占用工期長的問題，加快進度。

3）采用充氣型管道封堵氣囊對井室進行自防水檢測，相較傳統的砌筑封堵，操作簡單，方便快捷。

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

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工場地準備→井身、底板和吊環鋼筋制作與安裝→管道套管及短管安裝→踏步預埋→內模制作與安裝→外模制作與安裝→混凝土澆筑→模板拆除及養護→井身自防水檢測→整體PC井室吊裝→井室內流槽與井身防水涂膜施工→管道閉水試驗檢測

3.2 操作要點

3.2.1 施工場地準備

整體井室預制場地本著便于井室運輸和吊裝的原則，選擇距施工區較近區域。根據預制場地施工要求，首先清除場地內腐殖土，其次原土表面整平后碾壓至壓實度達到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），同時設置排水設施和后期井室混凝土養護設施。

圖1 井室外輪廓線彈線

3.2.2 鋼筋制作與安裝

1）鋼筋制作全部在預制場內完成，制作過程嚴格按規范及圖集設計圖紙要求進行。

2）先綁扎井室底板鋼筋，保護層厚度采用與井室同強度等級預制混凝土墊塊控制，墊塊縱橫間距為500 mm，同時準確安放井壁鋼筋（φ12 mm@200 mm），確保底板、井壁連接牢固。

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

3.2.3 管道套管及短管安裝

1）根據設計圖紙要求對剛性防水套管進行合理選型，要求防水套管的直徑比管道直徑大50 mm。在井壁管道進出口鋼筋上精確放出預留洞口位置、尺寸、標高線，并用油漆明顯標識，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°布置三點焊式固定于井壁鋼筋內，且套管進出口平面與預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，在井壁寬度范圍內的HDPE雙壁波紋管的第2個與第3個波紋槽內纏繞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行養護。

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厚的高強度防水砂漿打底，實現管道安裝后與防水砂漿的密實連接，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，對三角帶需及時鋪貼塑料薄膜進行養護。

3.2.4 踏步預埋

踏步選用規格、尺寸應符合設計要求。將踏步綁扎在井壁鋼筋管道進口內側，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 內外模板制作與安裝

1）整體PC井室模板由內外各4組90°直角拼裝木模板組成，現場拼裝如圖3所示。

圖3 90°直角拼裝木模板

2）先將8組模板聯合井室鋼筋、踏步預埋件拼裝為一體，相鄰組模板表面高差應小于2 mm，內模用φ48 mm×3.5 mm可調鋼管上下層間隔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穩固的整體。

圖4 內模支撐

3）為防止木模拼裝縫隙不密實而造成后期混凝土澆筑漏漿，影響井室整體質量和觀感質量，在模板制作中，每組模板轉角處一側設置1根40 mm×80 mm背楞貼緊模板，另一側空出1根背楞寬40 mm位置后設置固定背楞，模板安裝后2根背楞緊密貼合，可確保轉角處模板穩固且無縫隙；組與組模板貼合縫部位一側設置1根外露15 mm貼緊木楞（40 mm×80 mm），另一側安裝1根內縮進模板15 mm貼緊木楞，拼裝后2塊模板形成一個整體，同時在模板內側粘貼防水膠帶。

4）為控制井室混凝土澆筑的頂標高，在井室成形頂標高處的內模板上粘貼膠帶進行標識。

3.2.6 混凝土澆筑

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

2）井室混凝土采用插入式振動器，插點間距為300 mm，振搗時插入下層混凝土面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。

3）井壁澆筑過程中復核井口頂標高，按標高線對井壁頂表面找平。澆筑過程中注意觀察模板鋼筋、預留孔洞、預埋件等是否位移變形。

3.2.7 模板拆除及養護

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

2）拆模后及時對整體PC井室用塑料薄膜鋪貼并進行灑水養護，如圖5所示。

圖5 裝配式預制整體PC井室

3.2.8 井室自防水檢測

1）整體PC井室預制后采用充氣型管道封堵氣囊[1]對預留孔封堵進行自防水閉水試驗檢測。

2）先將圓形管道封堵充氣裝置的配件進行組合，檢查其質量，確保完好無損。

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

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

5）井室自防水檢測合格后，用水泵將水抽至另一井室進行檢測。

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存放可多次使用。

3.2.9 整體PC井室吊裝

1）吊裝準備。用水準儀對井室墊層標高進行精確測量，結合成形井室尺寸對井底基礎標高做微調后澆筑混凝土墊層。墊層澆筑時用木抹反復搓壓使墊層密實，并及時用塑料薄膜鋪貼養護。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汽車吊進行。為提高混凝土墊層與整體PC井室底板間的黏結性，吊裝前在混凝土墊層安裝外輪廓線范圍內鋪設30 mm厚1∶2水泥砂漿找平層，吊裝過程調整井室進出口方向和預留短管標高。

3.2.10 井室內流槽與井身防水涂膜施工

1）預制整體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）選擇晴朗天氣對井室內井壁涂刷厚1.5～2.0 mm合成高分子防水涂膜。涂刷時，首先對流槽井壁與管道銜接處、井室四角刷涂，然后對井室內壁大面積先橫后縱順時針方向涂刷1遍，最后對井室內部整體均勻涂刷2遍。

3.2.11 管道閉水試驗檢測

1）閉水試驗檢測需對管道和整體PC井室外觀質量驗收合格后進行。

2）全部預留孔均已封堵，且不得滲水，試驗管段帶井試驗。

3）檢測時保證井內水位高度在井口以下100 mm，管道及井室浸水時長不少于24 h。

4）管道閉水試驗合格后，方可回填管道及井室周圍。

4 結語

1）采取裝配式預制整體PC井室技術，項目部合理安排工期，僅需簡易施工機具設備；不受場地限制，節省用地；安裝快捷，對其他工序影響小；安全性明顯提高。

2）裝配式預制整體PC井室吊裝技術改變了人們對現澆井室的傳統認識，培養了一批裝配式專業的井室施工技術操作人員，積累了施工經驗。

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，計算一座裝配式預制整體PC井室與傳統澆筑井室的經濟效益，可得出每座裝配式預制整體PC井室的制作與吊裝可節約工期3 h，節省勞動力2人，節約費用約360元，若按每公里市政道路需修建80～90個井室計算，每公里可節約成本30 000余元，且安全可靠、綠色環保。