泊江海子礦深凍結井筒翻模法套內壁施工技術

王冬冬

摘要：中煤三建第七十一工程處泊江海子項目部在凍結深度為547m的泊江海子礦副井深凍結井筒施工中,選擇合理的施工和機械化配套方案,科學的施工方法,在內層井壁施工中,推廣應用翻模模板砌壁新技術,取得良好經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵字：深凍結井; 倒模法; 金屬組合模板; 混凝土輸送

一、工程概況

內蒙古銀宏能源開發(fā)有限公司泊江海子礦工程，位于內蒙古鄂爾多斯市境內，該項目由煤炭工業(yè)合肥設計院設計，工廣內現(xiàn)暫設有主、副、回風井三個井筒，立井開拓。三井筒表土段均采用凍結法施工。

我單位中標施工副井井筒及附屬工程，副井井口封口盤標高設計為+1386.0m，即本措施設計±0.000m位置。為確保工程質量，嚴格執(zhí)行我處已通過的ISO9001-2000質量保證體系和各過程控制的程序文件，爭創(chuàng)優(yōu)質工程，特編制本措施，全體參與施工人員必須認真遵照執(zhí)行。

二、凍結深度

在認真分析了地質資料及凍土特征的基礎上，總結國內同類工程凍結設計經(jīng)驗后，設計采用主排孔+防片孔凍結方式，主排凍結孔采用差異凍結方式，深、淺孔間隔布置，其中深孔深度為282m，淺孔深度以穿過風化帶進入基巖5m左右為原則，其深度為263m。防片孔深度以穿過表土層進入強風化帶5m為原則，其深度為213m。

副井井筒凈徑10.5m，井深611.7m，井口絕對標高+1386.0m（相對標高±0.000），井筒設計凍結段深度為550m，采用雙層鋼筋砼復合井壁結構，壁厚1400mm～1750mm，混凝土設計標號C30～C50。為確保內壁的整體性及封水性，加快施工速度，保證施工安全，參數(shù)如下：

表一套內壁技術參數(shù)表

序號 名 稱 數(shù)量 單 位 備 注

1 井筒全深 611.7 m

2 井筒凈直徑 10.5 m

3 凍結段深度 550 m

4 內壁厚度 800 mm +1386.0~+1036.0 m，鋪設單層塑料板

1050 mm +1036.0~+851.0 m，鋪設單層塑料板

5 壁座厚度 1750 mm +851.0~+839.0m

6 支撐圈厚度 1300 mm +839.0~+836.0m

表二內壁砼強度配置及用量表

序號 名 稱 強度等級 用 量 單 位 部 位 備 注

1 內壁砼 C30 4086.7 m3 +1380.0~+1236.0m 28.38m3/m

2 內壁砼 C40 5676.0 m3 +1236.0~+1036.0m 28.38m3/m

3 內壁砼 C50 7044.8

807.72

144.6 m3 +1036.0~+851.0m

+851.0~+839.0m

+839.0~+836.0m 38.08 m3/m

壁座67.31 m3/m

支撐圈48.2 m3/m

三、施工方案

井筒掘砌施工至累深538.4m（標高+847.6m）停止砼澆筑，進行錨網(wǎng)臨時支護。一直掘進到累深550m（標高+836.0m）找平工作面，綁扎鋼筋，根據(jù)設計尺寸組裝拼塊模板。支撐圈（+839m～+836m）、壁座段（+839m～+851m）及井筒內壁段（+851m～+1380m）施工依次采取鋼筋綁扎、模板組裝、澆筑砼和拆模板等施工工序作業(yè)，用1.26m高強組合式金屬模板自下而上一次性連續(xù)砌筑。外壁除霜鋪設塑料板在吊盤上層盤施工，并在吊盤上層盤安設分灰器，用于下灰分灰施工；在吊盤下層盤綁扎鋼筋、組裝模板、澆筑振搗混凝土；在吊盤下增加輔助盤用于模板拆除、灑水養(yǎng)護施工。

四、施工工藝如下

1、壁座段臨時支護

2、鋼筋綁扎

3、模板組裝

4、澆注砼

5、模板拆除

6、測量

7、外壁除霜和塑料板鋪設

8、內層井壁的修整和養(yǎng)護

五、施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng)

（一）提升系統(tǒng)

1、鑿井井架

井筒施工利用永久井塔改造后鑿井，分別設置+15.5m、+24m、+26.2m三層天輪平臺及+11.5m翻矸臺。

2、提升方式及設備

根據(jù)副井井筒斷面特征，為適應快速施工的需要，井筒施工期間，主、副提升分別選用兩臺2JKZ-4.0/15型鑿井專用絞車。

（二）井筒懸吊設施

1、吊盤

井筒施工采用兩層鑿井吊盤，上下盤間為八根立柱剛性聯(lián)接，其間距為4.6m，上層盤是保護盤兼作穩(wěn)繩盤，下層盤為施工操作盤，采用八臺穩(wěn)車懸吊，在吊盤下層盤下加輔助盤，做為拆除模板及灑水養(yǎng)護的工作盤，輔助盤采用18*7-FC-φ30-1770鋼絲繩吊于吊盤對應鋼梁上，共8根懸吊繩。用于模板拆除和灑水養(yǎng)護。

2、通風

根據(jù)施工需要，采用兩臺FBD-NO8.0型2×45kw對旋風機壓入式通風，布置兩路φ1000mm膠質風筒加強通風、降溫，風筒采用井壁吊掛的方式固定，局扇供電實行雙電源雙局扇，自動切換。

3、井下照明

井下照明選用投光距離遠、照度高、能耗小、防震性能好、安全性能好的DGC175/127型隔爆投光燈，投光距離40m。

4、供電系統(tǒng)

根據(jù)施工需要，利用建設單位提供的35KV，設臨時變電所一座。供井筒施工期間的提升、穩(wěn)車懸吊、工廣動力，生活及辦公用電。井筒動力用電采用中性點不接地系統(tǒng)，在井口配電所內設高防開關一臺、Y/△-11、KS9-315/6/0.4型礦用動力變壓器與KSG-4/127V干式變壓器各一臺，分別供井下排水及工作動力、信號、放炮、照明等用電。

（三）井口及地面輔助設施

1、砼攪拌及輸送

套壁施工期間，由安徽鼎力的地面砼集中攪拌站提供砼，經(jīng)混凝土輸送車運至副井井口，主、副提分別采用3m3底卸式吊桶輸送到井下。

2、井筒測量工作

井筒的掘砌測量，在封口盤空處設置一手搖小絞車，采用Φ1.5#鋼絲經(jīng)過井筒中心孔下放至井底，配懸吊進行測量找線，并注意檢查大線自由鉛垂，墜陀應按測量規(guī)程要求隨井筒不斷延伸而加重。井筒的高程控制，以設計永久鎖口標高為基礎。

3、通訊系統(tǒng)：井下吊盤設置抗噪音電話，井下通過井口可以方便地同絞車房、調度室進行聯(lián)系。

4、信號系統(tǒng)：井口設信號室2個，采用成套信號系統(tǒng)，由井下發(fā)出信號指令后，井口及絞車房均有聲光及電視監(jiān)測系統(tǒng)，并具有信號顯示記憶功能。

六、施工經(jīng)驗總結

1、新工人上崗前必須進行相關的安全知識培訓，培訓合格方可上崗，所有施工人員必須學習本措施后方可進行施工并嚴格執(zhí)行中煤礦山建設集團安全生產(chǎn)指令《關于使用大塊組合鋼模澆注混凝土的規(guī)定》。

2、拆卸管子時所用工具必須用繩系在手腕上，管子口用麻袋封嚴，拆下的物件放入工具包內，嚴禁隨意亂放。

3、松起吊盤時要有專人指揮，盤上所有人員要系好安全帶且要牢固。提升吊盤時，應停止其它一切工作，派專人看管吊盤上下各管路口及吊盤周圍，以防卡吊盤。各穩(wěn)車同步提升，如發(fā)現(xiàn)吊盤傾斜要立即停止提升，調平后再提升吊盤。吊盤提升至位置后要進行調平較正，符合吊桶升降條件后，吊盤支撐牢固。

4、松起吊盤期間，工作人員要管好各懸吊電纜，吊盤起落完畢后，應將電纜擺放整齊固定好。

5、吊盤就位后必須通知絞車房做好記號，井口與絞車房做好記錄，防止蹲罐。

6、正常套壁期間嚴格控制套壁速度，每小班不超過3模，每園班不超過10米。

7、現(xiàn)場實際測定混凝土的初、終凝時間，根據(jù)測定情況控制脫模時間。

8、安裝模板時，豎縫和接頭板均應錯開布置。

9、水平縫螺栓必須全部戴帽上緊，螺帽向下避免淋砂漿難以拆卸，并設專人檢查。

10、嚴格控制混凝土的質量并按照要求取樣，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免出現(xiàn)質量事故威脅事故安全。

11、做好截水工作，嚴禁井壁淋水等各種水源流入模板內影響混凝土質量。

12、模板安裝拆除時每塊模板必須三人操作，拿穩(wěn)抓實防止模板脫落。

拆模人員須系好安全帶，拆卸模板時有專人指揮動作要協(xié)調，嚴防擠、碰傷手腳。臨時吊盤上最多存放一套模板。

13、輔助盤拆模板或往上層盤運模板卸模板時兩層盤都必須有專人監(jiān)護防止墜落。

14、綁扎鋼筋時，要將鋼筋抓牢，所用工具須系繩。

15、澆筑混凝土過程中每班設專人觀察模板是否變形，發(fā)現(xiàn)問題停止?jié)仓?，及時匯報調度處理。

16、吊盤上作業(yè)時，各層盤上的孔口門要關閉、封嚴，吊盤上須設工具箱，嚴禁工器具亂扔亂放，防止墜人墜物。

17、將吊盤下層盤喇叭口、抓巖機孔口用鐵蓋板封嚴，需提升模板臨時打開鐵蓋門。

18、為確保拆模人員安全在臨時吊盤上用Φ22mm鋼筋和鐵板制作2m高1.5m寬的護頂棚。

19、澆注混凝土后要及時清理模板和井壁上的混凝土。

20、井下不需要砼時，要提前與地面聯(lián)系，防止砼剩余造成浪費。

21、施工中每班設一名安全質量檢查員，進行安全質量檢查工作，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，每班安全質量問題由跟班班長、隊長全面負責。

22、每班必須有一名副經(jīng)理以上人員跟班。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。