礦井防水閘門硐室混凝土砌碹施工

符興華 蘭晶紅 朱思猛

摘要：由于本工程處于生產(chǎn)巷道內(nèi)，不能影響生產(chǎn)，不能在井下使用大型澆筑設(shè)備，造成施工難度大；同時(shí)，設(shè)計(jì)為清水混凝土，局部構(gòu)件截面均大于1m，達(dá)到大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)，故井下施工，大體積混凝土施工質(zhì)量控制成為施工難點(diǎn)；根據(jù)井下施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件、設(shè)計(jì)要求及功能要求，特制定一系列大體積混凝土質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：防水閘門 砌碹 混凝土 觀感 強(qiáng)度

0 引言

太平煤礦水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告經(jīng)過濟(jì)寧市煤炭局組織專家審核，定為水文地質(zhì)條件類型復(fù)雜型礦井。

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第六十六條 水文地質(zhì)條件復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井，應(yīng)當(dāng)在井底車場(chǎng)周圍設(shè)置防水閘門，或者在正常排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上安裝配備排水能力不小于最大涌水量的潛水電泵排水系統(tǒng)。根據(jù)太平煤礦井底車場(chǎng)條件，附近不適合構(gòu)建防水閘門，考慮到上組煤開采主要位于井田北部區(qū)域，決定在北大巷和北總回風(fēng)巷四聯(lián)以里構(gòu)建防水閘門。上組煤開采受水害威脅也能和下組煤隔離開來，也能達(dá)到分區(qū)安全開采的目的。

1 工程概況

防水閘門硐室由前室、主體硐室、后室三大部分構(gòu)成，后室位于液壓站操作室中心前3m開始。硐室全長13m，其中前室、后室各為5m，主體硐室3m，見平面圖?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度不低于C30。（圖1）

本工程施工空間受限、位于生產(chǎn)中在用巷道，不能影響生產(chǎn)，且混凝土體積大、澆筑送料、振搗不便，施工難度大，技術(shù)要求高。

2 施工方法

由于井下混凝土施工受到材料運(yùn)輸不方便，不能使用大型機(jī)械進(jìn)行混凝澆筑的限制，故按照設(shè)計(jì)要求使用自拌混凝土，人工澆筑，使用風(fēng)動(dòng)振搗器振搗。

2.1 施工順序 由里向外推移式分段澆筑。即：前室→主體硐室→后室。每一段澆筑由下向上進(jìn)行，即兩側(cè)墻體→頂部。頂部封頂時(shí)，人工上料，使用壓風(fēng)吹入，拆模后再施行壁后注漿封堵縫隙。

2.2 施工工藝 首先進(jìn)行碹腿、通梁及碹胎的支設(shè)，同時(shí)將攪拌機(jī)固定安裝在門框位置，在經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行澆筑用腳手架搭設(shè)，根據(jù)實(shí)際斷面尺寸長度預(yù)先在地面加工好注漿管并進(jìn)行編號(hào)，然后自下向上（先墻體后拱部）進(jìn)行前室澆筑混凝土及埋設(shè)注漿管施工。

2.3 施工要求 ①對(duì)稱澆筑混凝土，待澆筑至預(yù)留設(shè)備處時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備尺寸預(yù)留或預(yù)埋設(shè)備。②澆筑混凝土72小時(shí)后拆模，拆模后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)28天。③拆除碹胎、碹板在混凝土凝固72小時(shí)以后方可對(duì)硐室碹板進(jìn)行拆除施工：拆除碹胎、碹板應(yīng)自內(nèi)向外、自上至下進(jìn)行，拱部拆除時(shí)人員應(yīng)撤退至未拆除的、支護(hù)完好的安全地帶用繩套將碹胎拉倒；拆除兩架碹胎后在支護(hù)完好的巷道內(nèi)將頂部碹板拆除；碹板拆除后及時(shí)將其運(yùn)出施工巷道，保證退路暢通。

3 控制難點(diǎn)

由于本工程設(shè)計(jì)為清水混凝土施工，對(duì)于混凝土要嚴(yán)格控制其觀感質(zhì)量，嚴(yán)禁出現(xiàn)蜂窩麻面、裂紋等質(zhì)量缺陷。

針對(duì)本工程大體積混凝土的構(gòu)造要求、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、混凝土材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、制備、運(yùn)輸、施工，混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)以及在混凝土澆筑硬化過程中澆筑體內(nèi)溫度計(jì)溫度應(yīng)力的監(jiān)測(cè)和應(yīng)急預(yù)案等指定技術(shù)環(huán)節(jié)，采取了相應(yīng)的技術(shù)措施。

4 技術(shù)措施

4.1 混凝土配合比控制 水閘門混凝土設(shè)計(jì)為C30強(qiáng)度等級(jí)，其配合比為水泥：砂：石子：水=1：2.01：3.89：0.5（重量比）。實(shí)際施工前，用現(xiàn)場(chǎng)材料委托當(dāng)?shù)亟ú膶?shí)驗(yàn)室做混凝土配比實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的配合比組織施工。

拌制混凝土的原材料應(yīng)計(jì)量準(zhǔn)確，定期校驗(yàn)計(jì)量系統(tǒng)。嚴(yán)格控制水的加入量，其誤差不超過5%。

4.2 原材料的選擇 水泥選用凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度增長較快、水化熱較小的P·S·A42.5礦渣硅酸鹽水泥，其3天的水化熱不宜大于240kJ/kg，7天的水化熱不宜大于270kJ/kg。

砂使用中粗砂，其含泥量不應(yīng)超過3%。

石子選用粒徑20-40mm的堅(jiān)硬石灰?guī)r碎石，其含泥量不應(yīng)超過1%。

混凝土攪拌裝料順序：石子→水泥→砂子→水

4.3 適量加入外加劑 在混凝土拌制前或拌制過程中適量摻入緩凝、減水、微膨脹的外加劑，摻量不大于水泥質(zhì)量的5%；從而起到增強(qiáng)混凝土和易性，保證混凝土強(qiáng)度；避免由于混凝土振搗難度大出現(xiàn)混凝土不密實(shí)等問題。

4.4 混凝土的澆筑順序 采用推移式連續(xù)澆筑施工方式。

4.5 混凝土入模溫度控制 降低混凝土的入模溫度，控制混凝土內(nèi)外的溫差在25℃以內(nèi)。另外，滿足混凝土的絕熱溫升、溫控的技術(shù)要求，混凝土拌合水采用溫度較低的地下水，骨料用水沖洗降溫，避免暴曬。

4.6 設(shè)置構(gòu)造筋 本工程混凝土體積過大，在混凝土澆筑前配置控制溫度和收縮的構(gòu)造筋，避免出現(xiàn)“溫度縫”。

4.7 混凝土的振搗 混凝土一次澆料層厚度為300mm，閘門墻中部和底部使用垂直振搗法，頂部用斜向振搗法，振搗器插入點(diǎn)間距為400×400mm。振搗以混凝土表面出現(xiàn)漿液且發(fā)生表面波動(dòng)為止。

為了排除混凝土因泌水在粗骨料下部生成水分和空隙，提高混凝土與構(gòu)造筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，減少內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，使混凝土抗壓強(qiáng)度提高，從而提高抗裂性，混凝土在振動(dòng)界限以前對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗。

4.8 表面二次抹壓 混凝土澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行表面二次抹壓，減少表面收縮裂縫。

4.9 混凝土養(yǎng)護(hù) 每一段混凝土澆筑完成后，除按照普通混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)外，還應(yīng)及時(shí)按照溫控技術(shù)措施要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天，經(jīng)常檢查混凝土養(yǎng)護(hù)劑涂層的完整情況，保持混凝土表面濕潤。

充分利用預(yù)埋注漿管進(jìn)行導(dǎo)熱，必要時(shí)向注漿管內(nèi)注水，進(jìn)一步降低混凝土內(nèi)部溫度。

5 結(jié)論

大體積混凝土施工，控制溫度裂縫、保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)、提高混凝土觀感質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，做好設(shè)計(jì)方案，采取針對(duì)性措施嚴(yán)格控制施工過程，必將能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足使用功能。

經(jīng)過本工程的實(shí)踐，總結(jié)大體積混凝土控制要點(diǎn)如下：①優(yōu)先選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥拌制混凝土，并適當(dāng)使用緩凝減水劑。②在保證混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)前提下，適當(dāng)降低水灰比，減少水泥用量。③降低混凝土的入模溫度，控制混凝土內(nèi)外的溫差在25℃以內(nèi)。④及時(shí)對(duì)混凝土覆蓋保溫、保濕材料，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。⑤可預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)水將混凝土內(nèi)部熱量帶出，進(jìn)行人工導(dǎo)熱。⑥在拌合混凝土?xí)r，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥。⑦設(shè)置后澆縫?？梢赃m當(dāng)設(shè)置后澆縫，以減小外應(yīng)力和溫度應(yīng)力；同時(shí)，也有利于散熱，降低混凝土的內(nèi)部溫度。⑧大體積混凝土必須進(jìn)行二次抹面工作，減少表面收縮裂縫。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓剛.淺議大體積混凝土施工[J].價(jià)值工程，2012（06）.

[2]何金標(biāo).大體積混凝土施工裂縫控制[J].價(jià)值工程，2011（07）.

[3]姚自勇，侯昌明，黃錦林.變電站大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施[J].價(jià)值工程，2012（31）.

作者簡介：符興華（1984-），男，2006年7月畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)采礦工程專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)任山東魯泰煤業(yè)有限公司太平煤礦生產(chǎn)技術(shù)科副科長。