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摘要:预制装配式混凝土检查井较黏土砖砌检查井具备使用寿命长,维护费用低,施工周期低,综合使用成本低,且社会效益和环境效益明显,但其在使用过程中仍存在后期开孔难,管道接缝渗水等问题,本文通过预制装配式混凝土燃气检查井的应用,详细介绍了检查井的后期开孔埋管施工技术。
关键字:装配式检查井预制钻孔埋管
1引言
预制装配式混凝土检查井较粘土砖砌检查井强度高、质量好,形状规则,表面平滑,工艺性好;安装时不必现浇混凝土底板,用沙砾垫平槽底后即可吊装,操作简便;安装后无需养护,施工周期大为缩短。
但预制装配式检查井在使用过程中也存在一些问题:
1.当检查井上接入的管线有改动,或者有新的支管接入时,在井壁上开孔较为困难
2.预埋孔现场管道安装后防水处理效果不佳
3.预制生产时预埋孔位置不准确,后期现场安装设备管道时产生轴线偏差
4.预埋洞尺寸多造成井型号众多,造成模具成本上升
2.工程概况及要求
本工程涉及的装配式混凝土燃气检查井分成四个单体构件:井室、井盖、井圈、调节块(100\150\300),运送至施工现场后,根据不同设计埋深,选择不同调节块尺寸进行组合式拼装形成一个整体式燃气检查井。
井室构件长2010mm,宽1450mm,高1470mm,壁板厚度均为200mm,混凝土用量2.4m³,钢筋用量364kg,单体重量6.1吨,设计采用C30混凝土,抗渗等级P6。采用前期一体式生产,根据埋设位置的实际管径,后期进行不同孔径的钻孔埋管的施工工艺。
埋设套管要求位置准确(偏差<5mm),套管安装水平,套管及井壁间注浆料强度及抗渗等级不低于构件本身。开孔部位及相关尺寸详见图表:
相关尺寸一览表
3施工准备
(1)场地准备
为确保场地平整度符合要求,挑选固定底座为开孔场地,将井室吊运至台座上,台座尺寸4米*1.6米,表面铺设10mm钢板。
(2)技术准备
为满足预制混凝土检查井钻孔埋管的施工技术要求,混凝土检查井龄期要达到28d,且井体回弹强度值为35.5MP,符合设计强度(C30)要求。
(3)机具准备
预制混凝土检查井钻孔埋管工艺需要准备以下机具设备:Z1H-350型金刚石钻孔机、Ø350金刚石钻头、固定支架、电焊机、氧气、乙炔、配电箱、钢板、膨胀螺栓、水泥净浆搅拌机、活塞式压浆机、铁锤、凿子、墨斗、卷尺、手持电动冲击钻、角磨机
4施工方法
预制混凝土检查井钻孔埋管施工工艺流程:放线定位——钻机调准——试转校核——钻机固定——开钻——验孔——孔内开槽——套管固定——注浆填缝。具体操作方法如下:
(1)放线
根据设计图纸在井体相应位置上放出管道中心线。水平方向高度距离井底690mm.竖直方向与井体中线重合,直接按中线放样。根据管道中心线向上下左右各175mm作为使用控制线。
(2)钻机调准
将钻机及脚架杆安装在固定支架上,安装钻头,调整钻机角度,使钻头与井室开孔面处于垂直状态,顶杆顶紧井壁后,将角度盘固定锁紧。用铁锤轻敲移动支架底座,调整钻头左右方向,使钻头竖向中线与开孔中心线重合(控制左右圆弧与左右竖向控制线相切),定位后用焊机将支架底座钢板与底模钢板临时固定。调整横梁高度,将钻头的上圆弧与下圆弧分别与上下控制线相切,拧紧调节螺盘固定。
(3)试转校核
接通电源,空载开启钻机,检查钻头是否跳动,声音是否平稳,然后转动手柄使钻机向井壁方向钻进。钻头接触井壁,形成钻进轨迹后,调转手柄方向使钻头退出钻切面,检查钻头形成的轨迹与控制线是否相符,若出现偏差,则重新进行调准。
(4)钻机固定
钻头轨迹与控制线位置相符后,检查角度盘及高度调节螺盘拧紧度,用焊机将支架底座钢板与底模钢板焊接固定。为确保钻进过程中,支架不出现晃动,在支架顶端用抱箍与钢管连接,钢管与底模钢板焊接。
(5)开钻
用软管连接水源进入钻头内。开启钻头,打开水咀,当水从钻头中流出后转动手柄进钻。通过转动手柄调节进钻压力,开始进钻时缓慢,当钻头钻进墙面后,施加正常压力进钻,钻进过程中随时观察钻头状况及声音异响。钻通井壁后,转动手柄将钻头退出孔壁,从钻机上卸落钻头,清除钻头内的混凝土块,待井室一侧完成开孔后,将钻机移动到井室另一侧,重复上述工艺,继续进行开孔作业。
(6)验孔
本次井室共完成2个孔样钻孔,经过检测1#孔中心线与控制中心线重合,实际成孔直径略大,超出四条控制线各1mm,2#孔中心线实际成孔直径同1#孔,中心线位置略向右上方偏移。两个孔样的偏差量均符合设计要求。
(7)孔内开槽在孔内指定位置进行槽口放线,槽口位置居中,宽度6cm,深度3cm。作业人员配备口罩,护目镜等防护用具,用角磨机沿定位线切开混凝土层,形成深度3cm的定位槽线。采用人工剔槽,剔凿时先对两控制边线进行剔凿,剔凿时要保证不对控制线外的墙体造成破坏,剔凿部位整齐平整。修整剔凿平面,清理干净松动处的灰渣及尘土,用水冲洗干净。
(8)套管固定
标注法兰套管的圆心控制轴线,将该控制轴线放样到准备好的钢板上,在套管及钢板上放样螺栓孔、压浆孔、排气孔位置(采用500mm*500mm*8mm钢板,用砂轮机将钢板一侧打磨平整)。用气焊工具在套管及钢板上指定位置吹孔,通过螺栓将法兰盘固定在钢板上(平整面),固定时要求法兰套管圆心控制线及钢板上的放样控制轴线重合。用手持电动冲击钻在外侧井壁上打孔,埋入4个膨胀螺栓,将套管穿入墙中的预留孔内,一端的钢板用膨胀螺栓固定在外侧井壁上,拧紧固定。安装过程中要做到钢板上的放样控制轴线与井壁上管道中心线重合,钢板面与井壁表面贴合紧密。用防水砂浆封堵井壁内侧与套管之间的间隙,宜做成45度坡口,增大砂浆封堵厚度。为确保封堵的强度及效果可在砂浆中掺入一定比例的“堵漏王“。
(9)注浆灌缝
选用转速不低于1400转/分钟的水泥浆搅拌机,加水空转3分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。依次投入称量好的水、水泥、外加剂等材料,搅拌3分钟后出料倒入储浆罐待用。(浆体应满足水灰比0.35,浆体强度M35,抗渗等级P6)。使用活塞式压浆泵进行灌浆,注浆前先用水充分湿润管壁,将泵上的输送管接到钢板上的引出管上,开始灌浆,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出且稠度与灌入的浆体相当时,关闭阀门,继续灌浆直到灌浆泵处压力达到0.5Mpa~0.7Mpa时,关闭灌浆泵及灌浆端阀门,灌浆完成。24h后拆除固定钢板,用防水砂浆填补螺栓孔,清理井壁及套管内积留的浆体。
5结语
从整个施工过程来看,本次装配式混凝土阀门井钻孔埋管施工工序顺畅,质量达到设计和规范要求,能够指导后续施工,解决不同管径管道埋设的开孔困难及接缝部位防水处理问题。改进完善后还可广泛应用于电力、煤气、给排水等其他市政管线的检查井开孔埋管。
作者简介:王晓栋(1972——),男,浙江杭州人,从事混凝土技术工作。