预制检查井A

　　近年来,随着科技进步,市政行业不断引进国际新技术、新工艺,传统的市政行业技术得到了不断更新和迅猛发展。本文从预制装配式钢筋混凝土检查井的工程优化设计及应用问题方面展开探讨,致力于推进装配式检查井在国内更好的应用。
　　目前国际上应用比较成功的混凝土排水检查井主要包括以下几种形式:混凝土砌块式、预制拼装式、现场浇注式、现浇及预制组合式。而国内旧式的污水市政检查井采用粘土砖制成,内外层批荡素砼,强度低,渗漏性高,耐久性差,普通直径Φ1000mm圆形检查井的施工周期一般为2~3天,市政道路施工时对城市交通影响大。新式的钢筋混凝土检查井能够避免传统砖砌检查井的这些缺点,在施工周期、结构强度、快捷拼装、受施工人员专业技术水平影响等方面具备明显优点。
　　预制装配式钢筋混凝土检查井须符合现行的室外排水设计规范及排水管道工程施工及验收规范。国内开发出的预制检查井主要通过拼装模块的设计思路进行,进一步实现检查井制作的模式化、标准化、工业化,从而促进国内市政工程技术的更好发展。
　　1、目前国内进行工程设计时所采用的方法,应用现状
　　国外应用预制装配检查井较多的国家主要是日本,其采用的结构方式主要是圆形屉式结构,即井型主要是圆形,由一层层预制环圈叠落而成。本结构的优点主要是:圆形井筒在大多数情况下不用配钢筋或者较少的钢筋就可以承受周边土体的侧压力和井室竖向压力,同时有利于模具制作及装配式产品的生产。
　　借鉴了国外生产、研发、实践的经验,国内设计的预制装配式检查井也已经在北京、天津、上海、广州等地进行了大量的实际工作,并且已经由北京市政工程设计研究院出版了《预制装配式钢筋混凝土排水检查井》(06MS201-5)标准图集,广州地区也已经出版了地方适用标准的标准图集,初步完成了预制装配式检查井标准化生产、实践。目前的所采用的标准化预制井基本上分为圆形井、矩形井:
　　检查井与管道的连接方式可采用刚性接口及柔性接口。检查井的组合件可分为以下几个部分:底板+底座+井室+支管接入段+收缩口和井盖;其中混凝土底板用于固定、承托检查井:底座部分主要用于排水主管的连接,本部分也是检查井型号选用的主要依据,是预制装配式检查井的根本部分:井室的功能主要是调节支管接入的高度,满足部分需要接受支管检查井的需要:支管接入段的功能是接收支线管段的接入:收缩口和井盖部分调节检查井与安装地段路面的高度差,保持安装地点的检查井与路面平衡;装配式检查井各功能部分各司其职,通过现场的安装、调试快速拼装成简单、适用的功能体。
　　2、工程设计中应该实际考虑的应用条件,存在的不足
　　通过近些年来国内各个城市不断的工程实践,对装配式钢筋混凝土检查井的施工与设计在不断的优化、提高、完善,得到了许多宝贵的工程与应用经验,工程思路大大得到提高。目前较为突出的问题主要体现在预制检查井模具数量较多;部分检查井形式使用较少,但是每种形式都要对应一种模具,导致浪费;支管接入段标高、角度变化较多,难以控制;从而导致难以形成市场定型产品。
　　3、优化设计方法
　　上述部分工程实践中的不足导致的问题将在设计工作中进行优化设计,能够有效的降低检查井模具的数量及种类,形成系统的系列产品;从而加速产品的工业化进程。
　　3.1支管接入段优化设计:
　　支管接入的标高、角度及管径不确定性,导致模具数量增加。市政工程中由于雨水、污水管道计算公式不同,水体受纳区域各自不同,管径各不相同。同时受地形、地域、施工条件的影响,导致管道接入检查井角度、高度形形色色。对于固定位置、上下游主管已明确的装配式检查井而言其底座、底板不变,由于支管接入的管径、标高、角度变化,都必将导致需要设计不同类型的支管接入方案,因此产生多种检查井生产模具。
　　因此在预制检查井工程设计中,应当尽量简化模块设计,将模块的变化模式尽量压缩在较小的范围之内,从而达到工程适用能力强、范围广的目的,减少制作模具的使用,达到减少浪费的目的;
　　优化设计方案:取消井室部分模块,只设置支管接入段模块,固定支管接入段的标高;同时减少接入支管管径的变化模式,接入管径主要考虑采用标准整数管径,降低管径变化范围。例如:支管接入DN300~DN500采用DN500的开孔模数级数,DN500~DN800采用DN800的开孔模数级数,开孔与接入管道之间的空隙使用水泥砂浆填充并二次填充保证止水;一般而言支管接入不会大于DN1000,这样就能大大减少支管接入段的模数变化值,使一种模数级别能够适用更多的变化范围,适用区域变化更广。
　　对于支管管段的标高控制,设计时固定支管接入段开口标高,保证接入支管的标高在可调控范围之内。必要时在支管前设跌水井,调控标高,或者可以考虑采用标高调控模具(相关部门正在进行设计当中),在实际工程应用中也是可行的。
　　从以上优化设计方案可以看出,关于支管接入的设计优化有相当多的可操作前景,能够省略掉井室部分,能够简化支管接入段的接入模式,降低预制装配谁钢筋混凝土检查井的制作模具,有着很高的经济价值和实用价值,能够开阔关于预制装配式钢筋混凝土检查井优化设计的视野,促进装配检查井在市政行业内的更广阔的范围内使用。
　　3.2三通、四通检查井优化设计:
　　传统设计中,充分考虑了三通、四通检查井的接入管道角度,分别设置了不同的接入模块,导致产品生产模具数量增加。
　　经过不断的工程实际应用,可以考虑传统砖砌检查井使用灵活、可根据现状地域情况现场调解的优点与预制装配式检查井牢固、安装快捷的优点相结合,将预制井与砖砌井在实际工程应用中有效地结合起来,从而减少预制井的模数选择,有效控制预制井所需模具的数量,将少之又少使用的数种预制井简化为常用预制井+砖砌井的模式,从而控制预制检查井的模具生产,有效提高工程效率功能效果。
　　工程设计时,对应一种接入三通、四通预制装配式钢筋混凝土检查井的管道,只考虑垂直接入,即与主管夹角为90°;在侧接管道前设置转角砖砌检查井,调整管道方向保证管道接入。接入孔也可设计成锲口形式,拓宽接入管段的角度范围。这种方法虽然增加了一个砖砌检查井,但是接入角度较大的三通、四通检查井工程使用较少,这样一种制作模具+砖砌井的使用模式能够适用非常广的范围,达到模数简单,高效使用的效果。
　　预制装配式钢筋混凝土检查井能够适用于快速拼装、工程抢险、结构强度要求高要求等市政任务。以下几组数字是华南地区采用预制装配式检查井与采用传统检查井所需要的工程造价对比(见上表):
　　从上表可以看出,相对而言预制检查井的造价较高,目前未形成产业化话标准化导致的工程造价费用提升约5%~8%。但是随着工艺技术的提高及工程设计不断优化,其经济效益也能够显著提高。它所带来显著的社会效益也表明了随着社会工业化不断发展的将来能够有着良好的发展前景。
　　4、结论及展望
　　随着我国经济飞速发展、科技水平不断进步,新技术必将不断应用于市政行业及不断拓宽的各个领域。从预制装配式钢筋混凝土检查井的引进到使用,国内只经过几年的时间,并且形成了适用于我国国内现状的系列产品。虽然工程使用当中仍存在着不足,但是各相关领域都在不断总结、提高,已经能看到预制装配式钢筋混凝土检查井技术得到飞快的提升并且在不断进步。