市政管網系統是城市基礎設施建設的重要組成部分,在城市范圍內控制好水循環,離不開市政管網的收集和轉輸。市政管網設計主要包括管道和檢查井模具的設計,為了統一檢查井模具的樣式,我國在2006年推出了《市政排水管道工程及附屬設施》圖集。此圖集已經應用了十余年,雖然現在還是檢查井模具的標準圖集被設計院所采用,但是現行的檢查井模具還是不夠應對工程日益增長的品質需要和經濟標準。傳統的市政用檢查井模具分為磚砌檢查井模具、鋼筋混凝土檢查井模具和塑料檢查井模具。磚砌檢查井模具因對施工水平要求高、耗時費力,因此除了再較淺和不規則的檢查井模具中采用以外,其他地方基本上已經停止了使用磚砌檢查井模具。塑料檢查井模具雖然具有水利條件好、施工工期快、占地面積小、節約能源和節約材料的優點,但因工藝制造、材料等限制,其總體經濟性較差。鋼筋混凝土檢查井模具是常規采用的最多的一類檢查井模具,其具有建造成本低,井體強度高,井身穩固性強等優點。
檢查井模具是設置在管線轉彎、變徑、交匯、變坡處,同時兼具檢修功能的一類構筑物。下面來介紹檢查井模具管井接口、井體拼裝、井蓋井體銜接和水力條件等方面
1、鋼筋混凝土井與管道連接
鋼筋混凝土井與管道連接一般采用剛性連接。鋼筋混凝土管道直接插入檢查井模具預留孔洞中,再進行水泥砂漿封口密實,對接口較為平整的塑料管道,如PVC、U平壁管等,為增強管材與檢查井模具的連接效果,需對管外壁預先粗化處理,如用膠粘劑、粗砂預先附于管道外壁,再用水泥砂漿將管端砌入井壁上,對外壁不平整的管材,如纏繞結構壁管、加筋加肋管等,采用現澆混凝土包封管道并插入井壁上再施做一層包封使之與檢查井模具形成一個整體。隨著地面荷載的長期作用,檢查井模具與管道發生差異沉降,管道與井連接處附近應力過于集中,達到管道可承受大彎矩后,管道被折斷。
2、構件間的連接
現澆混凝土檢查井模具井體、井蓋板和井筒是分批澆筑成型后拼裝而成,其連接采用水泥砂漿連接,為剛性連接。裝配式混凝土井采用多級井體和井簡拼裝,接口形式一般采用平口或企口,其銜接形式同樣采用水泥砂漿連接,使整個多級構件形成一個剛性整體構件。普通水泥砂漿作為砌筑和封口材料,強度低、收縮量大,同時在水的沖擊和侵蝕作用下,逐漸破碎,產生滲漏。
3、檢查井模具井座與井口圈的連接及井蓋標高調整
井座與井口圈的連接采用螺栓連接。預先將螺栓埋入井口圈的設計位置和深度,在井座安裝時以螺母鎖緊。井座安裝時難以調整到設計標高,安裝困難,勞動強度大,質量難以保證。很多學者通過病害調查和理論分析,認為檢查井模具出現病害的主要原因是車輛荷載的沖擊和檢查井模具與路面的沉降差異引起。同時在運輸、存放、安裝帶有預埋螺栓的井口圈時,易損傷螺紋,在保護螺栓的同時,井口圈堆疊放置受限。
4、井內流槽制作
檢查井模具流槽是保證水由管道進入井體后仍舊具有良好的水力條件,同時減少水對檢查井模具的沖擊,提高井結構的耐久性。現階段檢查井模具流槽一般為現澆制作,待檢查井模具體安裝完成和管道銜接結束后,在吊裝蓋板和連接井簡前進行現澆制作。采用這種方式制作的流槽控制精度較低,對工人操作性要求高。