房建工程中集水井深化设计及施工要点探究

在建筑业高速发展的背景下，设计人员对建筑结构的设计越来越新颖、不规则，但集水井作为地下工程排水的必要设施，常因设计不够合理、施工人员疏于对集水井深化工作管理，而出现一系列问题。因此，有必要对与集水井相关的各种不合理问题进行深入研究，并在后续项目通过前期深化设计以及施工要点管控过程中予以避免。

1　工程概况

哈尔滨工业大学（深圳）重点实验室集群项目建筑面积18.9万m ² 。地上由4栋高层塔楼及4栋附属实验室裙房构成，地下3层、地上17层，建筑高度为90~100m，结构形式为框架–剪力墙结构（劲性混凝土柱）。项目建成后将集聚8个国家级实验室，并汇聚9名工程院院士，在各项基础技术研究中将产出多项重大研究成果。

本项目在底板设计中有不同尺寸、不同标高、不同深度的集水井100余个，在结构构造、建筑节点、位置关系等多方面存在较多典型构造。同时调研了几个不同类型的其他项目集水井设计和施工情况，与本项目集水井的特点综合考虑，对集水井深化设计要点、集水井施工工艺要点进行了深度探究和分析。

2　集水井平面位置及尺寸调整

在施工前，应全面排查并调整所有集水井位置等参数，以保证其合理性。主要体现在以下几方面。

（1）集水井位置与后浇带冲突。尤其注意后浇带与集水井侧壁的冲突不易被发现，可优先微调后浇带位置，若后浇带无法避开时，则需调整集水井的平面位置或尺寸。当集水井和施工缝存在冲突时，处理方式也与此类似。

（2）集水井的主立管与天花上的风管等主要机电管线发生冲突。需提前排查主要的机电管线图（如暖通图），综合考虑机电管线与主立管的定位布置，提前进行优化和调整。

（3）集水井与地下室外墙不平行或未紧靠墙边。此种情况会导致主立管在墙根部位存在局部水平段，影响美观及舒适度，如图1所示。因此将集水井移动及旋转至贴靠地下室外墙，避免产生地面平直段管线。

图1　集水井归并示意

（4）集水井结构与周边的承台重合。此种情况会导致承台需下降标高，又会导致砖胎膜高度过高、承台与底板间形成较大的高低差，需要用混凝土进行填充等问题，根据整体建筑布局及管线调整的可能性，修改集水井位置，以避免集水井和承台的交叉影响。

（5）集水井结构与周边的承台距离较近。此种情况会导致承台一侧存在集水井侧壁，或者侧壁交叉，或者侧壁之间存在狭窄凸出砖胎膜等情况。从结构构造上来看，将集水井内壁移动至承台边相对合理。中层楼板中存在集水井时，有时集水井的侧壁距离结构梁成结构墙较近，此时均可微调集水井位置或将集水井尺寸放大，利用结构梁成结构墙（或梁底增加下挂集水井侧壁）作为集水井的一个侧壁（此块区域 梁/墙支模采用止水螺杆），从而优化集水井的结构构造方便施工。

（6）不同需求的集水井距离较近。可根据实际情况考虑集水井的归并成减少，如图1中冷却塔补水泵房内的集水井和上方车库排水沟的集水井贴近，可归并使用。有些集水井周边结构构造过于复杂，可根据实际情况判断局部取消集水井的可能性。

（7）集水井靠近塔式起重机基础后浇带一侧先施工区域。若先施工塔式起重机基础成筏板结构不方便将集水井结构一次做出时，或者二次施工集水井时出现塔式起重机基础/筏板结构下部局部被掏空、防水被破坏等问题时，也要考虑调整集水井位置。

（8）集水井位于车位附近。应尽量调整集水井位置至车位尾部，以避免集水井管线阻碍车位正常使用，如开关门受阻等。同时也应关注集水井盖板材质是否可承受车辆荷载。

以上各种情况下的调整，均要核实好机电管线调整的可行性问题。

3　集水井部位底板局部减薄

水池内集水坑深度为500mm，筏板厚度为1500mm，按常规集水井作法会引起集水井周围较大范围结构需进行下沉处理，为简化底板施工，可将集水井范围内的底板局部减薄至1000mm，并进行配筋加强，保证底板底标高相同，从而简化了底板结构施工。

4　集水井深度调整

GB?50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）中规定：消防电梯的井底应设置排水设施，排水井的容量应不小于2m ³ ，排水泵的排水量应不小于10L/s，消防电梯间前室门口宜设置挡水设施。规范中对于消防电梯基坑的集水井尺寸没有作出具体规定，集水井的具体深度与集水井的平面尺寸相关。查询统计不同项目的图纸设计参数，消防电梯基坑的集水井比电梯基坑深0.5~1.5m的情况均有存在。从构造、施工和使用过程中电梯泡水等因素考虑，集水井与消防电梯基坑深度差不小于1m较为合理。有时也可以为降低施工难度、减小砖胎膜施工高度适当加大集水井平面尺寸，从而减少集水井深度，具体调整可根据集水井对结构的影响程度进行，但要注意保证集水井容积满足使用要求。

对于消防水池内的集水坑、吸水井、吸水槽问题，其设置作用为将消防水池中的水吸排干净，以保证消防水池的最大储水量。消防吸水槽的标高一般比消防水池底低1m左右，可以同时保证排水能力及水池容积。但也有项目吸水槽深度设计为0.8m、0.6m（0.6m为最低有效水位），笔者认为一般情况下设计0.8m深度即可满足使用要求。

5　集水井内爬梯作法调整

较多设计图纸集水井示意图中明确的爬梯作法为预埋圆钢作爬梯，由于在底板现浇结构内预埋Φ20mm圆钢对于模板施工难度过大，并考虑到圆钢长期暴露在潮湿环境下防腐防锈等耐久性问题，因此一般会更改为不锈钢爬梯的作法。

对于较深的集水井，建议提前安装爬梯，以便于在施工过程中使用，并配置安全带、防坠器等安全措施。对于1m、1.5m等深度较浅的集水井，也可不安装爬梯，后期维修时可采用移动式检修梯。

6　集水井水泵配置调整  

对于深度较大的集水井，其排污泵一般优先设计为自耦合排污泵，自耦合排污泵的检修相对容易（当水泵发生故障时，不需要拆解管道，通过拉链即可将水泵顺着滑道从坑下提出），同时此类集水井需要配置2个盖板。

7　集水井盖板作法分析

集水井的盖板作法主要有型钢+花纹钢板、镀锌钢格栅盖板、现浇钢筋混凝土结构板+树脂/铸铁等盖板（一般选择700mm×700mm规格的盖板）；预制混凝土盖板；预制混凝土盖板+薄层现浇层，水池等部位的集水井没有盖板。在实际项目中，通常从设计、施工作法上缺乏系统性考虑，导致在使用中出现较多缺陷问题。

钢格栅盖板和花纹钢板作法从感观上相对美观，安装方便简洁，管线位置处理相对灵活，检修相对方便。但跨度大时经常会出现变形较为严重的问题，尤其在车位轮胎可经过的部位。钢格栅盖板设置在车位位置时，非常容易影响车挡安装，最终导致车位变小等问题。此外，钢格栅形式容易引发臭味外溢的问题，且从面上可看到集水坑内的脏乱差，影响使用舒适性。

从隐蔽性较好的角度看，采用现浇/预制混凝土板+小尺寸的树脂/铸铁/不锈钢等盖板形式整体影响最小，且可灵活避开对车位的影响。现浇混凝土板形式的费用及施工难度相对较高，需要二次支模，且需要对集水井进行二次清理。另外，从表面上看不到集水坑的积水等情况，为方便日常巡查，可采用相对方便打开的小盖板形式。为保证与爬梯的位置一致，小盖板的具体位置只能设置在靠集水坑侧壁的位置，因此盖板施工前应详细地进行具体尺寸排布，包括水沟盖板边线、停车划线、排水管道等，尽量保证排布的对称性，以提高美观度。树脂盖板强度相对较低，更容易被损坏，因此应提前识别车辆可行走部位，该部位避免采用树脂盖板。同时盖板的选择也要考虑地面作法的色调，集水井盖板尽量和地面色调统一，并做安全警示标识，也可单独设计包装色彩，如图2所示。

图2　优选盖板作法

极少设计图纸会对集水井部位的管线定位走向、小盖板的具体位置等信息提前深化准确合理，因此施工前需要技术人员进行全面深化工作。当建筑层设计较厚时（主要是为做建筑水沟），宜将顶部结构板上抬标高，以尽量保证集水井的净深。注意设计图纸中 是否有集水井邻地下室外墙、邻剪力墙时的大样作法，此时需重点处理靠墙边时的盖板成混凝土支座作法问题。

8　集水井盖板合理性作法

集水井盖板的作法及施工完毕后的效果一直是“老大难”问题，此处提供如下作法思路供参考探讨。

（1）对于人防口部、设备间等房间的小尺寸集水井，从方便施工的角度出发，建议统一采用钢格栅盖板形式，且集水井尺寸宜尽量统一。

（2）对于车库、走道等部位的集水井，建议优先采用预制盖板50~100mm薄现浇层+预留小盖板的作法，预留薄现浇层主要是为了建筑层一次成型，保证完成效果，且考虑小盖板的安装固定问题。预制盖板采用现场原位就近原则进行浇筑加工，小盖板建议优先考虑带外框可开启的铸铁盖板，并在施工后期将铸铁盖板表面做喷漆美化处理。

（3）建筑装修层厚度较厚时，可考虑在集水井上口二次浇筑反坎后直接架设预制盖板。建筑装修层厚度较薄时，可考虑将集水坑内壁的钢筋保护层厚度按不小于60mm施工（宜配置钢筋防裂网），并在集水坑顶部预留结构企口（通过在集水井模板盒子顶部外圈钉1圈方木实现），后期可利用企口直接搁置预制板。

（4）对于邻剪力墙的集水井，将集水井的内轮廓边线定为剪力墙以外50mm（微调集水井定位），形成了剪力墙位置的结构错台企口，以方便后期搁置预制板使用。尽量避免后期在剪力墙上植筋做挑檐、用作预制板支座。对于集水井尺寸不大时，也可以将预制板设计为三边支撑，不在剪力墙一侧设置支座支点。

9　集水井施工要点分析

集水井施工过程中应注意对要点的管控，以保证集水井一次成优。

（1）集水井模板一次加工将各顶板节点一次带出。配重抗浮时在模板面上放置钢筋马镫，预留盖板位置覆盖临时防护（避免混凝土浇筑进去）。一次性浇筑后及时拆除模板，拆除时要尽量避免将下层支模架立杆支设在现浇结构盖板上，可在底板面上架设工字钢或采用集水坑内回顶的方式，避免对结构盖板产生过大荷载，导致开裂变形。若集水井结构盖板凸出底板标高以上时，此区域内的盘扣架立杆需进行调平处理。

（2）底板施工完毕、集水井模板拆除后，应及时对集水井口进行临时安全防护，可在集水井周边砌筑一匹灰砂砖并架设钢管、方木模板，进行临时封闭防护，同时避免集水井后期清理费工费时。

（3）当集水井尺寸较大时，集水井模板抗浮配重容易引起集水井下部的钢筋支撑变形失稳，应特别注意识别，并适当加强下部的钢筋支撑。

（4）多电梯连通的电梯坑，宜将底部模板做斜坡，结构找坡一次成型。

（5）集水井底部模板需设置透气孔，为避免底部混凝土结构不密实等问题，也可采用密目钢丝网代替底模。

（6）集水井部位为施工过程中消杀灭蚊的重点处理部位。

（7）集水坑内壁的混凝土保护层厚度应按不小于 40mm施工，由于集水井部位相对隐蔽，经常出现内防水及保护层漏做问题，应重点管控。

（8）经由电梯基坑埋设至集水井的排水管，经常会出现埋设在地基土内的情况，此时应注意防腐作法问题。可以采用局部向下加深结构、采用素混凝土进行包裹、改用经过防腐处理的套管等作法。

（9）提前选择施工过程中临时抽排水用的集水井位置，并提前安装正式水泵，实现永临结合。

10　结束语

随着社会及行业的发展，对于施工企业而言，技术和创新能力在争夺市场方面显得越来越重要，传统的施工方法、管理思路不再能满足实际的施工需求。如果在这个大背景下仍对类似集水井的细部做到认真深化，细心对待，便能抢占市场。

在设计及深化集水井时，除了满足基本功能性要求外，要对集水井部位结构、集水井位置、盖板作法及使用舒适度等各方面进行深入分析，将集水井做得更优化、美观。