雨水井模具施工案例

作者：点击：1 发布时间：2025-01-23 16:21:27

一、项目背景

某城市新区的开发建设正在紧锣密鼓地进行，为构建完善且高效的城市排水系统，确保在雨季能够及时排除道路积水，避免内涝等情况对居民生活和城市运行造成影响，需要在新建的道路及相关区域配套建设大量雨水井。该区域地形较为平坦，但地下水位相对较高，土壤以粉质黏土为主。同时，由于周边有多个住宅小区正在建设，施工场地狭窄，且对施工噪音、粉尘等环境影响控制要求严格。传统现场砌筑雨水井的施工方式不仅工期长，难以满足项目整体建设进度要求，而且质量稳定性差，容易出现渗漏、坍塌等问题。经过综合评估，项目团队决定采用预制雨水井模具施工方案。

二、模具选型与准备

（一）模具选型

根据项目设计要求，雨水井主要设计为圆形和方形两种类型。圆形雨水井直径为 1000mm，井深根据不同路段的排水需求在 1500mm - 2500mm 之间；方形雨水井尺寸为 1200mm×1200mm×2000mm（长 × 宽 × 高）。考虑到雨水井需要长期承受地下水压力、雨水冲刷以及周围土体的侧压力等，对结构强度和耐久性要求较高，最终选用钢质模具。钢质模具具有强度高、尺寸精度高、表面光滑等优点，能够保证雨水井的成型质量，且其可重复使用次数多，在大规模施工中能有效降低成本。

（二）材料准备

钢材：选用符合国家标准的 Q345B 钢材用于模具制作。这种钢材相较于普通钢材，具有更高的屈服强度和抗拉强度，能更好地满足模具在多次使用过程中承受混凝土浇筑压力以及搬运、安装等操作时的强度要求，确保模具结构稳定，不易变形。

混凝土：采用强度等级为 C30 的商品混凝土，并添加适量的减水剂和抗渗剂。减水剂可改善混凝土的和易性，减少用水量，提高混凝土的密实度和强度；抗渗剂则能有效提高混凝土的抗渗性能，防止地下水渗入雨水井，延长其使用寿命。

钢筋：依据设计配筋要求，准备不同规格的 HRB400E 抗震钢筋，如直径 10mm、12mm 的钢筋。钢筋在使用前进行严格的除锈、调直处理，保证钢筋表面洁净、无锈迹，且直线度符合规范要求，以确保其在混凝土中能有效发挥增强结构承载能力的作用。

（三）模具加工与检验

加工：委托具有丰富经验和先进加工设备的专业模具加工厂进行定制加工。在加工过程中，对每一道工序都进行严格把控。下料环节运用高精度的激光切割设备，确保钢材切割尺寸误差控制在极小范围内，达到 ±0.5mm 以内；成型工序采用先进的数控折弯机和冲压设备，保证模具的形状精度；焊接工序选用性能优良的氩弧焊工艺，由持有专业焊工证、经验丰富的焊工进行操作。氩弧焊具有焊缝质量高、变形小、美观等优点，能使焊缝的强度、密封性等满足设计要求，且无气孔、夹渣、未焊透等缺陷。

检验：模具加工完成后，进行全面细致的检验。利用高精度的三坐标测量仪对模具的长、宽、高、直径、壁厚等关键尺寸进行精确测量，尺寸偏差严格控制在规范允许的范围内。同时，通过外观检查、超声波探伤检测以及压力测试等手段，确保模具表面无裂缝、砂眼、划痕等影响使用的缺陷，焊缝质量符合相关标准，模具整体强度和密封性满足设计要求。对于检验不合格的模具，坚决要求加工厂返工处理，直至达到验收标准，从源头上保证模具质量。

三、施工过程

（一）基础施工

测量放线：运用高精度的全站仪和 GPS 卫星定位系统，依据设计图纸精确确定雨水井的位置，并在地面上用醒目的白灰线进行标记。同时，在施工现场周边设置多个稳固的测量控制点，这些控制点采用混凝土浇筑固定，并设置明显的保护标识，以便在后续施工过程中能够随时对井位进行准确复核，确保雨水井位置偏差控制在极小范围内。

基底处理：针对该区域地下水位高、土壤为粉质黏土的特点，对雨水井基础部位的土体进行特殊处理。首先采用井点降水的方法，将地下水位降低至基础底面以下 500mm 左右，保证基底施工在干燥环境下进行。然后对基底土体进行分层夯实，每层夯实厚度控制在 200mm - 250mm，使用重型夯实机械进行夯实，确保地基承载力达到设计要求的 180kPa 以上。对于部分土质较为松软的区域，采用换填级配砂石的方法进行地基加固处理，换填深度根据实际情况确定，一般不小于 800mm，以提高地基的稳定性和承载能力。

垫层浇筑：在夯实后的基底上浇筑一层厚度为 150mm 的 C20 混凝土垫层。混凝土浇筑采用商品混凝土，通过混凝土输送泵将混凝土输送至浇筑部位。在浇筑过程中，使用平板振捣器振捣密实，确保垫层表面平整，高程误差控制在 ±10mm 以内。垫层浇筑完成后，及时进行洒水养护，养护时间不少于 7 天，为后续模具安装提供坚实稳定的基础。

（二）模具安装

模具清理与润滑：在安装模具前，使用高压水枪、钢丝刷、砂纸等工具将模具内外表面的铁锈、油污、杂物等彻底清理干净，确保模具表面清洁无杂质。然后，均匀涂抹一层优质的水性脱模剂，这种脱模剂具有环保、脱模效果好、不影响混凝土表面质量等优点。涂抹脱模剂时，使用专用的喷枪进行喷涂，保证脱模剂均匀覆盖模具表面，厚度控制在 0.2mm - 0.3mm，以有效减少混凝土与模具之间的摩擦力，便于后续脱模。

模具吊装就位：采用 16t 汽车吊进行模具吊运。在吊装过程中，由专业的信号工统一指挥，信号工使用标准的指挥手势和清晰的哨音进行指挥，确保模具平稳、准确地吊运至基础上方。缓慢下放模具，使其与测量放线标记精确重合。同时，使用高精度的水准仪、经纬仪等测量工具对模具的水平度和垂直度进行实时监测与调整，保证模具安装的水平偏差不超过 ±2mm，垂直度偏差不超过 ±3mm。

模具固定：模具就位后，在模具周边设置牢固可靠的支撑和拉结装置。支撑采用热镀锌钢管脚手架，钢管壁厚不小于 3.5mm，间距不大于 1.2m，底部设置厚度不小于 50mm、宽度不小于 200mm 的木垫板，确保支撑稳固，防止在混凝土浇筑过程中模具发生沉降。拉结采用高强度的钢丝绳和花篮螺栓，将模具与周边预先设置好的地锚或结构物进行拉结，拉结角度控制在 45° - 60° 之间，确保模具在混凝土浇筑过程中不会发生位移或变形。

（三）钢筋绑扎与安装

钢筋加工：在钢筋加工场，按照设计图纸要求对钢筋进行精确的弯曲、截断、焊接等加工操作。钢筋弯曲半径、弯钩长度等严格符合规范规定，例如 HPB300 钢筋末端做 180° 弯钩时，弯钩的弯后平直部分长度不小于钢筋直径的 3 倍；HRB400E 钢筋弯折处的弯曲半径不小于钢筋直径的 4 倍。加工好的钢筋分类存放，并做好清晰的标识，注明钢筋的规格、使用部位、加工日期等信息，以便于取用和管理。

钢筋绑扎：在模具内进行钢筋绑扎作业。先绑扎雨水井的竖向钢筋，竖向钢筋间距误差控制在 ±8mm 以内，通过在模具内壁上弹线的方式确保钢筋位置准确。然后绑扎水平钢筋，水平钢筋间距误差控制在 ±5mm 以内。钢筋的交叉点采用 22 号铁丝呈八字形扎牢，对于直径较大的钢筋，采用点焊加固，点焊电流和焊接时间严格控制，确保焊点牢固且不烧伤钢筋。在钢筋绑扎过程中，按照设计要求预留好各种预埋件和孔洞的位置，预埋件采用定位筋进行固定，确保其位置准确无误。

保护层设置：为保证钢筋有足够的混凝土保护层厚度，在钢筋外侧设置高强度的塑料垫块，垫块间距不大于 500mm，呈梅花形布置。塑料垫块具有强度高、耐久性好、与混凝土粘结力强等优点，能有效保证在混凝土浇筑过程中钢筋位置稳定，不与模具直接接触，保护层厚度偏差控制在 ±3mm 以内。

（四）混凝土浇筑

混凝土运输：采用混凝土搅拌运输车将 C30 商品混凝土从搅拌站运输至施工现场，运输时间控制在 45 分钟以内，以防止混凝土坍落度损失过大。在运输过程中，搅拌筒保持 4 - 6r/min 的慢速转动，确保混凝土的均匀性。同时，在搅拌车出料口设置坍落度检测设备，每车混凝土在浇筑前都进行坍落度检测，坍落度控制在 160mm - 180mm 之间，保证混凝土的和易性满足浇筑要求。

混凝土浇筑：混凝土浇筑采用分层浇筑、分层振捣的方法，每层浇筑厚度控制在 300mm - 350mm。使用插入式振动棒进行振捣，振动棒插入点应均匀布置，间距不大于振动棒作用半径的 1.2 倍，振捣时间以混凝土表面不再出现气泡、泛浆，且不再下沉为准，一般每点振捣时间为 20s - 30s。在浇筑过程中，注意避免振捣棒直接触压钢筋和模具，以免造成钢筋移位和模具损伤。对于圆形雨水井，在浇筑过程中还需采用圆周对称浇筑的方式，防止模具因受力不均而发生变形。

表面处理：混凝土浇筑至设计标高后，先用木抹子进行初步抹平，待混凝土表面水分稍干后，再用铁抹子进行二次抹光，使雨水井表面平整、光滑，高程误差控制在 ±5mm 以内。对于有防水要求的部位，如井口周边，在混凝土初凝前进行拉毛处理，拉毛深度控制在 3mm - 5mm，以增强防水层与混凝土基层的粘结力。

（五）脱模与养护

脱模：在混凝土浇筑完成后，根据现场气温和混凝土强度增长情况，合理确定脱模时间。一般情况下，当混凝土强度达到设计强度的 70% 以上时，即可进行脱模。脱模时，先拆除模具的支撑和拉结装置，然后按照先内模后外模、先侧模后底模的顺序，小心地将模具拆除。拆除过程中，使用专用的脱模工具，如撬棍、脱模器等，注意力度和角度，避免对雨水井造成磕碰、划伤等损伤。对于大型模具，采用吊车辅助脱模，确保脱模过程安全、平稳。

养护：脱模后的雨水井采用覆盖土工布并洒水养护的方法，保持混凝土表面湿润。养护时间不少于 14 天，在养护期间，每天洒水次数根据气温和湿度情况确定，一般在高温干燥天气下，每天洒水次数不少于 6 次，确保混凝土表面始终处于湿润状态，以促进混凝土强度的正常增长，提高雨水井的耐久性。同时，在养护期间对雨水井进行定期检查，观察是否有裂缝、变形等异常情况，如有问题及时采取相应措施进行处理。

（六）管道连接与井周回填

管道连接：在雨水井达到设计强度的 80% 后，进行排水管道与雨水井的连接作业。根据设计要求，采用柔性橡胶圈密封连接方式，这种连接方式具有密封性好、适应一定的地基变形能力强等优点。连接时，先将管道插入雨水井预留的接口内，插入深度符合设计要求，然后安装密封橡胶圈，使用专用工具对橡胶圈进行均匀挤压，使其紧密贴合管道和井壁，确保连接密封可靠，无渗漏现象。在连接完成后，对接口进行密封性检测，采用闭水试验的方法，试验水头高度符合相关规范要求，试验时间不少于 30 分钟，经检测无渗漏方可进行下一步施工。

井周回填：管道连接完成后，进行井周回填作业。回填材料选用符合要求的中粗砂，中粗砂具有透水性好、压实性能好等优点，能有效避免因回填土积水导致雨水井周边土体软化、塌陷等问题。回填过程中，采用分层回填、分层夯实的方法，每层回填厚度控制在 200mm - 250mm。使用小型振动压实设备对回填砂进行夯实，夯实遍数不少于 3 遍，确保回填砂的压实度达到 95% 以上。在回填过程中，注意保护雨水井和管道，避免受到机械碰撞和挤压。同时，对回填土的含水量进行严格控制，使其处于最佳含水量范围内，以保证回填土的压实效果。

四、施工效果

（一）质量方面

雨水井的尺寸精度控制良好，长、宽、高、直径、壁厚等关键尺寸偏差均在设计及规范允许的极小范围内，完全满足项目要求。例如，圆形雨水井直径偏差控制在 ±5mm 以内，方形雨水井边长偏差控制在 ±8mm 以内，壁厚偏差控制在 ±3mm 以内。

混凝土外观质量优异，表面平整光滑，无蜂窝、麻面、孔洞、裂缝等缺陷。经现场回弹检测和试块抗压强度试验，混凝土强度达到设计强度等级 C30，结构强度可靠。在混凝土试块抗压强度试验中，试块的抗压强度平均值超出设计强度的 10% 以上，且最小值也满足规范要求。

钢筋布置符合设计要求，钢筋的锚固长度、间距、数量等均满足规范规定，有效增强了雨水井的结构稳定性。通过对钢筋保护层厚度的严格控制，确保钢筋在混凝土中得到充分保护，提高了雨水井的耐久性。经检测，钢筋保护层厚度合格率达到 98% 以上。

管道与雨水井的连接密封性能良好，经过闭水试验检测，无渗漏水现象，确保了排水系统的正常运行。在闭水试验中，渗水量远低于规范允许值，满足排水工程的质量要求。

（二）工期方面

与传统现场砌筑雨水井施工相比，采用预制雨水井模具施工显著缩短了施工周期。传统方式单井施工周期一般为 2 - 3 天，而本项目采用预制模具施工，单井施工周期缩短至 1 天以内，整个项目的雨水井施工工期较原计划提前了 [X] 天，为项目的整体推进赢得了宝贵时间，有效保障了城市新区建设的顺利进行。同时，由于施工周期的缩短，减少了施工对周边环境的影响时间，降低了对周边居民生活和其他施工项目的干扰。

（三）成本方面

虽然预制雨水井模具的前期一次性投入相对较大，但由于其可重复使用次数多，平均到每个雨水井的模具成本大幅降低。以本项目为例，一套模具可重复使用 50 次以上，大大分摊了模具成本。同时，缩短的施工周期减少了人工、机械租赁等费用的支出，综合成本得到有效控制。此外，预制雨水井质量可靠，减少了后期因质量问题导致的维修、更换等费用，从全生命周期来看，具有良好的经济效益。经测算，与传统施工方式相比，本项目雨水井施工综合成本降低了 [X]%。

五、经验总结与展望

（一）经验总结

模具选型和加工质量是决定雨水井质量的关键因素。在选择模具供应商时，应进行充分的市场调研，选择技术先进、信誉良好、具有丰富类似项目经验的供应商，并加强对模具加工过程的全程跟踪与质量检验，确保模具质量符合高标准要求。

施工过程中的测量放线、基底处理、钢筋绑扎、混凝土浇筑等每一道工序都至关重要，必须严格按照规范和设计要求进行操作，强化质量控制。建立完善的质量管理体系，明确各工序的质量标准和责任人，加强对施工过程的监督检查，及时发现和纠正质量问题，确保每一个环节的施工质量都达到高标准。

合理安排施工进度，充分考虑各工序之间的衔接和配合，优化施工组织设计。制定详细的施工进度计划，明确各阶段的施工任务和时间节点，合理调配人力、物力和机械设备资源，确保施工进度按计划顺利推进。同时，要预留一定的弹性时间，以应对可能出现的突发情况，如恶劣天气、材料供应不及时等。

加强对施工人员的技术培训和安全交底，提高施工人员的专业技能和质量安全意识。定期组织施工人员进行技术培训，使其熟悉施工工艺和质量标准，掌握先进的施工技术和操作方法。在施工前，对每一道工序进行详细的安全交底，明确施工过程中的安全风险和防范措施，确保施工安全。

（二）展望

随着城市建设的不断发展和对排水系统要求的日益提高，雨水井模具施工技术将不断优化和创新。未来，可在以下方面进行深入研究和探索：

研发新型的高性能模具材料，如高强度、耐腐蚀、可回收的复合材料，降低模具重量，提高模具的使用寿命和周转效率，同时减少钢材消耗，实现节能环保目标。例如，采用纤维增强复合材料制作模具，其具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，可有效提高模具的性能和使用范围。

引入智能化制造和施工技术，如利用 3D 打印技术制作模具，实现模具的快速定制化生产；在施工过程中，采用传感器、物联网等技术对模具安装、混凝土浇筑、钢筋应力等进行实时监测与控制，提高施工质量和效率，减少人为因素的影响。通过在模具和混凝土中埋设传感器，实时监测模具变形、混凝土温度、钢筋应力等参数，及时发现潜在问题并进行调整，确保施工安全和质量。

针对不同的地质条件、环境要求

专业模具制造