摘要:本文主要介绍一种新型材料塑料检查井在工业厂区市政雨污水排水中的应用,详细叙述了此类新型的塑料检查井在市政排水中应用及施工技术要点,并结合工程实际施工情况,说明塑料检查井的施工工艺以及与传统砖砌和钢筋混凝土检查井相比应用的优越性。
关键词:井座;井筒;承压圈;井盖;柔性连接;成本;优越性
(一)引言
新型成品塑料检查井在厂区市政排水管网施工中的应用和施工技术的推广解决了目前城镇排水系统中传统砖砌检查井与塑料管材配套使用时存在材料不同质、施工不同步、功能不匹配等诸多工程问题,其外观大方、重量轻、承载强度高、抗冲击性好、耐腐蚀、与塑料管材联接方便可靠和不易渗漏、环保同时缩短了室外管线施工工期,控制了施工成本,保证施工质量,取得了良好的经济效益和社会效益,广泛用于市政排水管网等建设领域。
(二)分类及生产工艺特点
1.塑料检查井分类
塑料预制检查井按其构成基本可分为井筒式和管件式两种,井筒式检查井是一个完整的筒状结构,井筒直径大于管道直径的井;管件式检查井是利用管道的一部分作为检查井的,井筒直径小于或等于管道直径的井。
2.塑料检查井生产工艺及特点:
2.1生产工艺
a)注塑工艺生产检查井;
b)缠绕和二次成型工艺生产检查井;
c)层结涂覆法工艺生产检查井;
2.2工艺特点:
采用注塑工艺生产的塑料检查井一次成型,生产效率高,质量好。缺点是模具价较高,同时受原材料的加工性能和注塑机的功率限制,适于管径800mm以下的塑料检查井的生产。
(三)塑料检查井组类与连接
1.组成与分类:
北京奔驰新建MFA工程市政排水检查井管井直径大、数量多、样式全。塑料检查井由井座、井筒、井盖和塑料检查井零配件组成,各井座与井筒皆严格按照图纸中井式编号生产,并出厂编号,运至现场与安装位置一一对应。根据该厂区工程设计要求管道敷设路由和实际现场情况,检查井管井直径最大有1600mm,且检查井接管数和角度各有不同有起始井座、三通井座、直通井座、四通井座、90度弯头井座等。为了适应各种排水状况,塑料检查井同时配套有内外径转换接头、马鞍接头、变径接头、汇合接头、变角接头等与之配套的塑料检查井零配件。
2.安装连接
2.1井与管道连接
工程中多采用是井筒式检查井,因检查井与排水管道均采用HPDE高密度聚乙烯高分子化合物制作而成,检查井与管道连接用的短管接口形式可采用与塑料管道相同的接口联接形式,多采用承插柔性接口,用遇水膨胀橡胶圈作为密封圈。与热缩卡箍和不锈钢套环的刚性接口相比,安装方便快捷,质量可靠并能有效防沉降。
2.2井筒与井座连接
检查井井筒与检查井井座的连接方式有两种,在有车辆荷载的路面上宜采用防沉降抗压大盖板,其将来自路面的荷载传递给路基,使井筒不直接受力;在绿化带内无荷载时,可将井座直接搁在井筒上,施工起来较方便。
当检查井处于路面有荷载的情况下,其制作高度应为设计井深扣除大盖板厚度、井座的高度及沉降余量之和。一般沉降余量采用200-220mm。沉降圈与井筒之间采用橡胶密封圈止水。
(四)塑料检查井的施工和安装工艺
1.施工工艺流程:
挖坑→坑基处理→吊装定位→井壁开孔(视现场情况)及接管→底层土回填夯实→安装承压圈基础→安装承压圈及井盖
2.施工安装要点:
①挖坑及坑基处理:
井坑应与管沟同时开挖,开挖时井座主管线应与管沟中管道在同一轴线。井坑边坡与管沟边坡一致。井坑开挖时,不得扰动基土超挖;施工时是采用井点降水降低槽底水位,确保沟槽内干燥。
管道和检查井的基础均采用垫层基础,根据土质不同,检查井基础处理有如下三种:
A.一般基础处理:砂土、岩土土质的井坑内,铺设100mm中粗砂垫层。
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B.软土基础处理:软土土质的井坑内,铺设150厚碎石或砾石(粒径5-40mm)
渣层,夯实后上层再铺设50mm中粗砂垫层。
C. 湿陷性黄土基础处理:在井坑原土夯实的基础上,铺设三七灰土100-150mm垫层,三七灰土夯实后,再铺设100mm中粗砂垫层。
②现场开孔及接管
开孔时首先确定检查井主管或跌水管角度、位置,再根据支管直径进行划线,开孔时先用手电钻作出工艺孔,再将曲线锯条插入工艺孔,沿着线条外进行切割,孔直径尺寸需大于或等于支管直径。然后将支管套入孔内时,套入部分应伸出井内壁30mm,校正支管角度后才能焊接。焊接工具可根据开孔的实际情况而定,支管与井体间隙小可直接用手提式焊枪焊接,若支管与井体在标准角度下间隙过大需要热风焊枪及宽焊条先行填补,然后采用手提式焊枪全面焊接,避免因缝隙过大、加热时间过长导致管坯坍塌或破坏;依据现场情况进行现场开孔连接的检查井,采用切割锯在井壁上开孔,孔洞圆周边应平整,安装附件接头时不得倒坡。
检查井井座与管道安装顺序,应先从接户管上游段开始安装,以井→管→井→管的顺序安装和连接,并逐渐向下游支干管延伸。井座接头与管道连接施工方法一般与同类型接头的管道连接的施工方法一致多采用柔性密封胶圈连接,其包括与金属排水管道胶圈连接和井筒胶圈连接。
当检查井短管与管径为DN200—DN400雨、污水双壁波纹管连接,采用HDPE双壁波纹管密封橡胶圈接口;当雨、污水管管径大于DN500,采用钢带增强螺旋波纹管时,采用热风塑焊枪或挤出式塑料焊枪电热熔带电熔接,接管处应外沿平整,连接处无缝隙。井座与汇入管排出管连接需要变径时,采用异径接头时,当汇入管径 小于井座接口管径时,应管顶平接;井座排出管接口大于下游管道时,应管内底平接。以更好的保证水力畅通。
③回填夯实
回填前先应用砂土袋、钢钎、木支撑将井筒和井座固定,并排除基坑、沟槽内积水后,用碎石屑、粒径小于40mm的砂硕,中粗砂或砂土从管底基础面至管顶以上0.5m范围内的沟槽。0.5m以上范围的采用原土分层回填;回填土不得采用淤泥、垃圾和冻土,并不得夹带石块、砖及其他带有棱角的硬块物体。回填应采用人工分层对称回填,其密实度与管道回填一致,并不得使井筒产生位移和倾斜,严禁机械回填,在当地最大冻土深度大于等于1.0m时,应在冰冻层范围内的井筒周围回填不 少于100mm宽度的中细砂。
④安装承压圈及井盖
安装前应先精确测量井筒的长度,切割井筒的多余部分。
在防护盖座基础下打50mm细石垫层,其次是C20细石混凝土基础,其基础尺寸应根据路面的荷载情况不同大小不一,一般厚为300-500mm,其盖座最小内直径应比井筒直径大100-200mm,在防护盖座基础与检查井之间应安装塑料护套管,套管与井壁之间用聚氨酯胶泥嵌缝,井筒内盖在井筒上并与盖座基础保持水平一致,盖座基础上浇筑一层厚为150mm一圈防护井圈和防护盖座,浇筑成型后防护井盖能平整的放置于防护井座上且与路面标高一致。
当井筒直径小于等于315mm时,且检查井设置在绿化带时,宜采用硬聚氯乙烯材质的井盖,盖座与井筒的连接做法与塑料管道的施工一致。
(五)安装及验收要点
1.井底高程符合设计要求,并且检查井与排水管网应在同一中轴线上;
2.井筒的环向变形率不超过其直径的3%。
3.井筒垂直度,若井筒垂直度超过标准值,则检查井的受力状况会改变,工程质量无法保证;
4.井盖高程,其高度是否与地面保持一致,若超出偏差,或高或低,都会造成路面不平,影响道路通行质量。
5.管道接口密封性能必须达到闭水试验要求;
6.承压圈与井筒间隙需大于100mm,其为了适应井盖周围基础沉降,避免沉降导致承压圈直接压在井筒上致检查井破坏。
(六)优越性对比
1.塑料检查井的优缺点:
塑料预制检查井有以下优点:
塑料检查井采用工厂化生产,尺寸精确,质量稳定,生产周期快且制作过程不受施工现场条件的及气候的影响。
塑料检查井采用与排水管道相同的材质、基础形式、接口方式,有效的解决了管道与井的接口连接问题,避免了不均匀沉降,大大提高了管道和井的密封性,有利于排水管道长期安全使用。
塑料检查井为圆形井筒,受力条件好,井壁薄,自重轻,便于运输安装,且井内壁较光滑,摩阻系数小,水力条件好。
(七)结语
塑料检查井在市政项目的室外雨排水管道工程中应用,该产品和施工工艺经济节能,绿色环保,充分地发挥了塑料检查井施工方便、经济快速、安全可靠的优越性。在保证室外雨排水管道工程施工质量的基础上,大大缩短了室外雨排水管道工程施工工期,降低了施工成本,得到业主方充分的肯定和认可,取得了令人满意的效果。
论文作者:刘有为
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/10
标签:井筒论文; 塑料论文; 管道论文; 直径论文; 基础论文; 井盖论文; 焊枪论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;