盛中華
(七煤集團 土建工程處,黑龍江 七臺河154600)
黑龍江省七臺河市鹿山煤礦設計生產能力0.45Mt/a,采用立井開拓方式凍結法施工,主井井筒深度571.5m,凍結深度488m,表土層深度457.78 m,井壁結構為鋼筋砼結構,砼標號C30-C65。井筒內壁采用了液壓滑升模板進行套壁,加快了施工速度,保證了安全順利施工,降低了施工成本,減輕了勞動強度,收到了較好的技術經濟效益。現就施工中出現的一些問題,提出預防處理辦法及改進措施。
滑模模板采用整體固定式鋼模板,高度1.4m、錐度0.8%,均布12組24 個HQ—35 千斤頂,用24 根Φ25 mm 圓鋼爬桿代替豎筋進行滑升作業,模板圍圈采用60 mm×60 mm× 5 mm 角鋼或8#,槽鋼制作,模板采用3.5~4mm 厚鋼板制作, 為了加大模板強度, 豎向每隔150~250mm 加焊50 mm×50mm×5mm 角鋼加強筋, 橫向加2~3 道50mm×50mm×5mm 角鋼或8#,槽鋼加強筋,確保整體模板的強度。滑模在安裝前應將工作面找平漿底,并按要求預埋一定數量的預埋件,以便于支撐桿生根。 安裝后應試滑1-2 個行程,正常后方可澆注砼。
滑模盤在施工中傾斜是常見現象,必須經常觀察和測量滑模盤是否處于水平狀態。若發現傾斜,必需找出造成滑模盤傾斜的主要原因,采取切實可行的方法及時進行處理。
造成滑模盤傾斜的原因:①千斤頂不同步;②滑模盤上堆積物多且不均衡;③支撐桿不垂直;④砼人模時未分層未對稱均勻;⑤液壓管路漏油等原因。
滑模盤傾斜的處理:①在滑模盤上安裝測水平的裝置,并安派專人定期檢查,發現問題及時處理;②滑模盤上應對稱堆放材料,吊桶不得直接落在滑模盤上,距離滑模盤300mm 為宜;③在支承桿上安裝限位裝置,發現千斤頂不同步應及時更換或局部調整千斤頂;④在糾偏時要有專人負責指揮、觀察,不能急于求成,否則會導致更大的偏差;⑤注意保證千斤頂的清潔,用Φ100mm 膠管套在千斤頂上,上面再用120mm×120mm×5mm 膠墊套在支撐桿上,防止砼砂漿順支撐桿流人千斤頂內。
滑模盤在水平推力作用下偏移中心線,造成井筒半徑鋼筋保護層及井壁厚度大小不均。
造成滑模平移的原因:①不對稱均勻澆灌砼;②振搗砼方法錯誤;③提升架不垂直;④千斤頂不同步。
滑模平移處理:①在滑模盤偏離方向(井壁砼偏小側)先澆注砼,利用砼的側向“擠動力”逐漸調整;②將滑模板滑空一定高度后,在偏離方向打頂撐進行糾偏,但要注意糾偏不能過急,以免井壁出現錯臺拉裂現象。
滑模盤扭轉是指模板受到一個扭轉力的作用沿順時針或逆時針方向螺旋扭轉,扭轉分為緩慢扭轉和急扭轉兩種。
緩慢扭轉原因:①千斤頂不同步;②操作盤荷載不均勻;③滑模組裝及結構不合理;④“F”架不垂直;⑤滑升高差大;⑥局部油路不通造成個別千斤頂不工作;⑦支撐桿錯臺彎曲,接頭有間隙,未與鋼筋綁扎牢固;⑧滑模工操作不當;⑨邊打灰邊滑升;⑩忽視找平、找正工序。
急扭轉原因:①被提升設備掛住;②滑升速度超過砼凝固速度;③頂桿自由長度大;④脫模后塌方造成空滑升;⑤經常緩慢扭轉而未及時處理。
扭轉的處理:滑模盤扭轉如不及時糾偏,會使整個豎鋼筋向一個方向扭轉,直接影響井壁砼內在質量,所以必須及時糾正。其方法是利用木撐對滑模施加扭轉力矩,在扭轉方向用木撐的一端支在提升架腿上,另一端頂在外層井壁上,滑升時頂撐對滑模盤施加一個扭轉力矩,使滑模盤反方向扭轉,經過多次滑升逐漸調正為止。
支撐桿彎曲可分為壓彎和扭彎兩種,無論何種彎曲都會造成露筋或保護層過大,滑板發生位移、卡模等故事,在處理時要查明原因,以便區別對待。
造成支撐桿彎曲的原因:①千斤頂不同步;②一次滑升高度大;③脫模時間滯后造成荷載過大;④支撐桿自由長度大,無支撐力;⑤絲扣連接不緊;⑥滑模盤平移或扭轉;⑦支撐桿未與鋼筋綁扎牢固或未綁扎。
支撐桿彎曲處理措施:①一次滑升不超過300mm,禁止增加支撐桿的自由長度,保證頂桿的穩定性;②控制油路適當減輕彎曲頂桿的荷載;③發現頂桿彎曲要及時處理,防止發生連鎖反應,彎曲數量增多,處理困難;④支撐桿彎曲過大時,須將彎曲部位割掉,重新插入支撐桿,并與下部支撐桿焊牢固,加焊人字形斜撐加固,以增強頂桿的支撐能力;⑤支撐桿彎曲嚴重,下部支撐桿不垂直,數量較多時,可切斷砼表面上的支撐桿,在末端焊上鋼板或槽鋼,再重新插入支撐桿焊在鋼板上,加焊人字斜撐且與豎、環筋焊在一起;⑥錯臺、不直、絲扣不嚴的頂桿不能使用,設專人調直、除銹、銼平錯臺;⑦綁孔鋼筋時橫筋一定和支撐桿連在一起,并綁孔牢固;⑧提高鋼筋綁扎質量,接點牢固可靠;⑨加強千斤頂的日常維護,出現故障時及時維修。
支撐桿彎曲一般會出現在砼外部彎曲及在砼內部彎曲兩種情況。支撐桿在砼內彎曲是因支撐桿失穩后未及時加固處理就澆砼、并在砼強度偏低的情況下滑升發生的現象。
在滑升過程中如支撐桿彎曲嚴重,數量較多,滑模扭轉嚴重,處理不及時,有可能造成卡模事故。
卡模事故處理:①卡模事件發生后,趁現澆砼強度低的時候,先用3 根穩繩吊住滑模盤,再用千步拉輔助,啟動滑模滑升,待滑空后再加固爬桿方可正常施工;②用風鎬將模內砼挖出裝吊桶運至地面,當模內砼還有200~300mm 時停挖,而后將所有支撐桿加焊人字架固定,重新澆注砼向上緩慢滑升,直到正常為止。
為了使內壁砼發揮其堵水功能的特性,使砼接茬縫更嚴密,避免出現施工縫, 在原砼內壁厚中間圓開挖出一個深200mm, 寬250~300mm 的一條環向凹形溝槽,其它表面鑿毛用清水沖洗干凈,澆砼時首先用石子少的砼將溝槽澆滿,再用原配比砼澆灌,使其新、老砼形成凹形結茬,結合嚴密,確保接茬質量。
發生坍塌原因:①在澆灌砼時不按規定分層均勻澆灌,特別是砼水灰比大時,后澆砼稀漿多,骨料因振搗沉在下面,脫模后砼局部仍處于半凝固狀態引起塌落;②砼脫模時間過早,一般經驗是脫模后用手輕輕按在砼上面,出現手印為最佳脫模時間;③在滑升過程中振搗砼也會引起坍塌。 處理方法:將已坍塌部分的砼除掉,用比原砼標號高一級的細碴砼土補上。
由于人模砼離析、澆灌環均勻、部分漏振搗、模內砼面不平,低洼處有積水造成蜂窩麻面、狗洞。 克服的辦法是均勻澆灌,設專人;分層認真振搗,防止漏振;及時處理模內積水。 處理方法:采用與砼同標號的水泥砂漿修補。
因模板錐度大,砼水灰比大,脫模時間早,一次滑升高度大,模內積水未及時處理所造成的。 預防方法:模板錐度一般是上大下小0.8%為宜;調整砼水灰比,一般是正常滑升時砼在灰罐里能看到粗骨料為宜;及時調整滑升高度正確掌握脫模時間;及時將模內積水排凈。
處理方法是先將水包里的水用鐵絲捅破,讓里面的水流干,然后用干灰撒在流淌、外凸和有水包的地方,待砼有一定強度時,用抹子壓平即可。
拉裂有豎裂、橫裂兩種情況,產生拉裂現象的主要原因是砼脫模時間晚,砼和模板粘結;模板有橫縫處面不光滑;振搗棒觸及模板、靠模板邊撣人石子、鋼筋頭或鉛絲頭等。預防方法:拉裂成橫縫時,一是,在模板制作時鋼板要盡量減少橫縫相接,用豎縫相接最好,且保持接茬縫的平整,整個滑模板表面要平整光滑。二是,要掌握好砼的脫模時間。 三是,振動棒不能觸及滑板。 人模砼不能摻人鋼筋頭之類的雜物,嚴禁將清掃滑模盤雜物掃人砼里。處理方法:一是,將較小的裂縫鑿掉補上高標號水泥砂漿;二是,拉裂較嚴重的部位應將上方砼打掉,用水沖洗干凈后,重新澆注高于原標號的砼。
凍結井套內壁時,外壁冰霜必須處理,否則會影響滑升速度和內壁砼質量,影響封堵水效果。除冰霜的方法:①若在夏季套壁可加強通風,將地面的熱風送人井下,提高井筒的溫度,促進冰霜融化;②若在冬季可采用熱源如氧焊、生焦炭爐將冰霜融化;③通過砼水化熱融化冰霜;④是人工除冰。現場應根據實際情況選擇不同方法,以達到除冰霜之目的。
滑模加工有相應的標準圖冊, 但在現場實際施工中本著安全、方便、實用的原則,進行適當的改進。
在操作盤上開1 個Φ500mm 孔,孔上面焊高600mm 鐵風筒,安裝1 臺小型扇風機向輔助盤作壓人式通風, 一方面降低輔助盤的溫度,改善作業環境, 另一方面把輔助盤內熱空氣通過風壓上升至上段外壁,使外壁冰霜融化。
在滑模中心孔周圍焊1 個長×寬×高=0.5m×0.5m×l.0m 柵欄框架,保護中線,且在框架上焊若干個掛鉤,以便于懸掛施工工具及振動棒,同時在框架上焊一個工具箱存放工具,便于文明施工管理。
自制一種限位裝置安裝在爬桿上, 限位器在爬桿上可以上下滑動,安裝高度根據設計每次滑升高度來確定,安裝時用水準儀操平,而后可用直尺向上拉。特點是操作安裝方便,操平準確,能保證滑模的順利滑升。
操作盤保護柵欄框架兩邊對稱割200mm×200mm 方孔,在輔助盤上對應焊兩個護罩,以便于集中存放鋼筋及爬桿,利于文明施工。鋼筋及爬桿存放數量,以保證當班用量且為下班存一定數量為宜。
在以往滑模套壁施工中,曾出現因滑升力較大,造成模板變形致使井筒不圓的情況。 處理方法:在F 架下端增設一道井圈進行加固結構補強。 濟西井在整個施工中未出現模板變形的現象。
通過對立井滑模套壁施工中影響質量與進度問題的分析、處理,及對滑模的改進,安全順利地進行滑模套壁施工,加快了立井套壁施工速度,降低了工程成本,提高了筑壁質量,減輕了勞動強度,保證了安全施工,提高了技術經濟效益,為立井滑模套壁施工積累了經驗。