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，該項目由煤炭工業合肥設計院設計，工廣內現暫設有主、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，爭創優質工程，特編制本措施，全體參與施工人員必須認真遵照執行。

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，參數如下：

表一套內壁技術參數表

序號 名 稱 數量 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，用1.26m高強組合式金屬模板自下而上一次性連續砌筑。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護

五、施工輔助生產系統

（一）提升系統

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接，其間距為4.6m，上層盤是保護盤兼作穩繩盤，下層盤為施工操作盤，采用八臺穩車懸吊，在吊盤下層盤下加輔助盤，做為拆除模板及灑水養護的工作盤，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護。

2、通風

根據施工需要，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

根據施工需要，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，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：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、調度室進行聯系。

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

六、施工經驗總結

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行中煤礦山建設集團安全生產指令《關于使用大塊組合鋼模澆注混凝土的規定》。

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。各穩車同步提升，如發現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、現場實際測定混凝土的初、終凝時間，根據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，發現問題及時處理，避免出現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，發現問題停止澆筑，及時匯報調度處理。

16、吊盤上作業時，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，發現問題及時處理，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。