泊江海子矿深冻结井筒翻模法套内壁施工技术

王冬冬

摘要：中煤三建第七十一工程处泊江海子项目部在冻结深度为547m的泊江海子矿副井深冻结井筒施工中,选择合理的施工和机械化配套方案,科学的施工方法,在内层井壁施工中,推广应用翻模模板砌壁新技术,取得良好经济效益和社会效益。

关键字：深冻结井; 倒模法; 金属组合模板; 混凝土输送

一、工程概况

内蒙古银宏能源开发有限公司泊江海子矿工程，位于内蒙古鄂尔多斯市境内，该项目由煤炭工业合肥设计院设计，工广内现暂设有主、副、回风井三个井筒，立井开拓。三井筒表土段均采用冻结法施工。

我单位中标施工副井井筒及附属工程，副井井口封口盘标高设计为+1386.0m，即本措施设计±0.000m位置。为确保工程质量，严格执行我处已通过的ISO9001-2000质量保证体系和各过程控制的程序文件，争创优质工程，特编制本措施，全体参与施工人员必须认真遵照执行。

二、冻结深度

在认真分析了地质资料及冻土特征的基础上，总结国内同类工程冻结设计经验后，设计采用主排孔+防片孔冻结方式，主排冻结孔采用差异冻结方式，深、浅孔间隔布置，其中深孔深度为282m，浅孔深度以穿过风化带进入基岩5m左右为原则，其深度为263m。防片孔深度以穿过表土层进入强风化带5m为原则，其深度为213m。

副井井筒净径10.5m，井深611.7m，井口绝对标高+1386.0m（相對标高±0.000），井筒设计冻结段深度为550m，采用双层钢筋砼复合井壁结构，壁厚1400mm～1750mm，混凝土设计标号C30～C50。为确保内壁的整体性及封水性，加快施工速度，保证施工安全，参数如下：

表一套内壁技术参数表

序号 名 称 数量 单 位 备 注

1 井筒全深 611.7 m

2 井筒净直径 10.5 m

3 冻结段深度 550 m

4 内壁厚度 800 mm +1386.0~+1036.0 m，铺设单层塑料板

1050 mm +1036.0~+851.0 m，铺设单层塑料板

5 壁座厚度 1750 mm +851.0~+839.0m

6 支撑圈厚度 1300 mm +839.0~+836.0m

表二内壁砼强度配置及用量表

序号 名 称 强度等级 用 量 单 位 部 位 备 注

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

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

3 内壁砼 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

支撑圈48.2 m3/m

三、施工方案

井筒掘砌施工至累深538.4m（标高+847.6m）停止砼浇筑，进行锚网临时支护。一直掘进到累深550m（标高+836.0m）找平工作面，绑扎钢筋，根据设计尺寸组装拼块模板。支撑圈（+839m～+836m）、壁座段（+839m～+851m）及井筒内壁段（+851m～+1380m）施工依次采取钢筋绑扎、模板组装、浇筑砼和拆模板等施工工序作业，用1.26m高强组合式金属模板自下而上一次性连续砌筑。外壁除霜铺设塑料板在吊盘上层盘施工，并在吊盘上层盘安设分灰器，用于下灰分灰施工；在吊盘下层盘绑扎钢筋、组装模板、浇筑振捣混凝土；在吊盘下增加辅助盘用于模板拆除、洒水养护施工。

四、施工工艺如下

1、壁座段临时支护

2、钢筋绑扎

3、模板组装

4、浇注砼

5、模板拆除

6、测量

7、外壁除霜和塑料板铺设

8、内层井壁的修整和养护

五、施工辅助生产系统

（一）提升系统

1、凿井井架

井筒施工利用永久井塔改造后凿井，分别设置+15.5m、+24m、+26.2m三层天轮平台及+11.5m翻矸台。

2、提升方式及设备

根据副井井筒断面特征，为适应快速施工的需要，井筒施工期间，主、副提升分别选用两台2JKZ-4.0/15型凿井专用绞车。

（二）井筒悬吊设施

1、吊盘

井筒施工采用两层凿井吊盘，上下盘间为八根立柱刚性联接，其间距为4.6m，上层盘是保护盘兼作稳绳盘，下层盘为施工操作盘，采用八台稳车悬吊，在吊盘下层盘下加辅助盘，做为拆除模板及洒水养护的工作盘，辅助盘采用18*7-FC-φ30-1770钢丝绳吊于吊盘对应钢梁上，共8根悬吊绳。用于模板拆除和洒水养护。

2、通风

根据施工需要，采用两台FBD-NO8.0型2×45kw对旋风机压入式通风，布置两路φ1000mm胶质风筒加强通风、降温，风筒采用井壁吊挂的方式固定，局扇供电实行双电源双局扇，自动切换。

3、井下照明

井下照明选用投光距离远、照度高、能耗小、防震性能好、安全性能好的DGC175/127型隔爆投光灯，投光距离40m。

4、供电系统

根据施工需要，利用建设单位提供的35KV，设临时变电所一座。供井筒施工期间的提升、稳车悬吊、工广动力，生活及办公用电。井筒动力用电采用中性点不接地系统，在井口配电所内设高防开关一台、Y/△-11、KS9-315/6/0.4型矿用动力变压器与KSG-4/127V干式变压器各一台，分别供井下排水及工作动力、信号、放炮、照明等用电。

（三）井口及地面辅助设施

1、砼搅拌及输送

套壁施工期间，由安徽鼎力的地面砼集中搅拌站提供砼，经混凝土输送车运至副井井口，主、副提分别采用3m3底卸式吊桶输送到井下。

2、井筒测量工作

井筒的掘砌测量，在封口盘空处设置一手摇小绞车，采用Φ1.5#钢丝经过井筒中心孔下放至井底，配悬吊进行测量找线，并注意检查大线自由铅垂，坠陀应按测量规程要求随井筒不断延伸而加重。井筒的高程控制，以设计永久锁口标高为基础。

3、通讯系统：井下吊盘设置抗噪音电话，井下通过井口可以方便地同绞车房、调度室进行联系。

4、信号系统：井口设信号室2个，采用成套信号系统，由井下发出信号指令后，井口及绞车房均有声光及电视监测系统，并具有信号显示记忆功能。

六、施工经验总结

1、新工人上岗前必须进行相关的安全知识培训，培训合格方可上岗，所有施工人员必须学习本措施后方可进行施工并严格执行中煤矿山建设集团安全生产指令《关于使用大块组合钢模浇注混凝土的规定》。

2、拆卸管子时所用工具必须用绳系在手腕上，管子口用麻袋封严，拆下的物件放入工具包内，严禁随意乱放。

3、松起吊盘时要有专人指挥，盘上所有人员要系好安全带且要牢固。提升吊盘时，应停止其它一切工作，派专人看管吊盘上下各管路口及吊盘周围，以防卡吊盘。各稳车同步提升，如发现吊盘倾斜要立即停止提升，调平后再提升吊盘。吊盘提升至位置后要进行调平较正，符合吊桶升降条件后，吊盘支撑牢固。

4、松起吊盘期间，工作人员要管好各悬吊电缆，吊盘起落完毕后，应将电缆摆放整齐固定好。

5、吊盘就位后必须通知绞车房做好记号，井口与绞车房做好记录，防止蹲罐。

6、正常套壁期间严格控制套壁速度，每小班不超过3模，每园班不超过10米。

7、现场实际测定混凝土的初、终凝时间，根据测定情况控制脱模时间。

8、安装模板时，竖缝和接头板均应错开布置。

9、水平缝螺栓必须全部戴帽上紧，螺帽向下避免淋砂浆难以拆卸，并设专人检查。

10、严格控制混凝土的质量并按照要求取样，发现问题及时处理，避免出现质量事故威胁事故安全。

11、做好截水工作，严禁井壁淋水等各种水源流入模板内影响混凝土质量。

12、模板安装拆除时每块模板必须三人操作，拿稳抓实防止模板脱落。

拆模人员须系好安全带，拆卸模板时有专人指挥动作要协调，严防挤、碰伤手脚。临时吊盘上最多存放一套模板。

13、辅助盘拆模板或往上层盘运模板卸模板时两层盘都必须有专人监护防止坠落。

14、绑扎钢筋时，要将钢筋抓牢，所用工具须系绳。

15、浇筑混凝土过程中每班设专人观察模板是否变形，发现问题停止浇筑，及时汇报调度处理。

16、吊盘上作业时，各层盘上的孔口门要关闭、封严，吊盘上须设工具箱，严禁工器具乱扔乱放，防止坠人坠物。

17、将吊盘下层盘喇叭口、抓岩机孔口用铁盖板封严，需提升模板临时打开铁盖门。

18、为确保拆模人员安全在临时吊盘上用Φ22mm钢筋和铁板制作2m高1.5m宽的护顶棚。

19、浇注混凝土后要及时清理模板和井壁上的混凝土。

20、井下不需要砼时，要提前与地面联系，防止砼剩余造成浪费。

21、施工中每班设一名安全质量检查员，进行安全质量检查工作，发现问题及时处理，每班安全质量问题由跟班班长、队长全面负责。

22、每班必须有一名副经理以上人员跟班。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。