主井計(jì)量硐室施工技術(shù)

趙振江 吳永強(qiáng) 龐 博

(河北鋼鐵集團(tuán)灤縣常峪鐵礦有限公司)

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主井計(jì)量硐室施工技術(shù)

趙振江 吳永強(qiáng) 龐 博

(河北鋼鐵集團(tuán)灤縣常峪鐵礦有限公司)

針對(duì)主井計(jì)量硐室施工體積大、斷面高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、澆筑困難等情況，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、嚴(yán)密組織、分段澆筑等辦法，對(duì)不同施工階段、部位采取不同的應(yīng)對(duì)措施，上部施工時(shí)增加壁座對(duì)墻體進(jìn)行保護(hù)，防止施工下部時(shí)造成墻體下沉或垮落；利用長(zhǎng)溜槽及混凝土輸送泵對(duì)拱頂進(jìn)行接頂澆筑，利用風(fēng)鎬從上部井壁溜灰口進(jìn)行井壁接茬的合縫澆筑，保證了接茬質(zhì)量。該技術(shù)實(shí)施后，整個(gè)硐室施工質(zhì)量達(dá)到較好水平。

計(jì)量硐室 大段高 分層澆筑 接頂 墻體連接

1 工程及水文地質(zhì)概況

司家營(yíng)鐵礦位于河北灤縣境內(nèi)，交通便利。井田內(nèi)主井深638 m，井筒凈徑5.6 m，井口標(biāo)高 38 m。主井-525 m計(jì)量硐室由計(jì)量室、操作室、皮帶道、計(jì)量斗槽組成，掘砌工程包括計(jì)量室、操作室、皮帶道，計(jì)量斗槽。

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，-525 m計(jì)量硐室所處地層巖石抗壓強(qiáng)度約107 MPa，屬較硬巖石，裂隙寬度0.2～1 mm，充填鈣質(zhì)，裂面平直。

554～567 m處為閃長(zhǎng)玢巖，灰綠色-灰黑色,細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),斑狀構(gòu)造,主要礦物成分為長(zhǎng)石、角閃石,石英,屬堅(jiān)硬巖,主要由20°～30°,40°～50°兩組裂隙發(fā)育,充填鈣質(zhì),頂板傾角60°,556.2～557.2 m,559.0～559.2 m，分別為混合花崗巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。

565.9～570.3 m處為閃長(zhǎng)玢巖，灰綠色-灰黑色,細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),斑狀構(gòu)造,主要礦物成分長(zhǎng)石、角閃石、石英,屬堅(jiān)硬巖,主要由20°～30°,60°～70°兩組裂隙發(fā)育,充填鈣質(zhì),少量泥質(zhì),565.2～567.4 m，為混合花崗巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅳ級(jí)。

由于井筒施工采用工作面預(yù)注漿，施工部位淋水不大；井筒淋水通過(guò)截、堵、導(dǎo)、排加以控制，不影響施工。

2 硐室掘砌

2.1 各硐室掘砌要求

(1)計(jì)量室規(guī)格(寬×高)6 500 mm×6 567 mm，長(zhǎng)7 153 mm，200 mm厚鋪底，400 mm高墻基礎(chǔ)；采用400 mm厚C30素混凝土支護(hù)，支護(hù)厚50 mm，地坪混凝土強(qiáng)度等級(jí)C10，鋪厚200 mm。

(2)操作硐室規(guī)格(寬×高)3 500 mm×3 967 mm，長(zhǎng)4 300 mm，墻基高300 mm，鋪底200 m厚；硐室采用素混凝土支護(hù)，強(qiáng)度等級(jí)C30，支護(hù)厚度300 mm；地坪混凝土強(qiáng)度C10。

(3)皮帶道規(guī)格(寬×高)4 400 mm×3 667 mm，長(zhǎng)8 000 mm，300 mm高墻基礎(chǔ)，素混凝土支護(hù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，支護(hù)厚300 mm；地坪厚200 mm，混凝土強(qiáng)度C10。

(4)計(jì)量斗槽規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高)5 609 mm×4 500 mm×10 950 mm ，總掘進(jìn)方量896.87 m3。采用400 mm厚C30素混凝土支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)厚50 mm，永久支護(hù)厚350 mm，地坪混凝土強(qiáng)度等級(jí)C10，鋪底300 mm厚。

2.2 施工方案

考慮巖石抗壓強(qiáng)度約107 MPa，巖石傾角80°，屬較難施工巖層；計(jì)量硐室面較大，高度較高，工程量大，施工復(fù)雜，整體施工安全、質(zhì)量不易保證。采用自上而下分層澆筑操作施工方便、易于控制，在井筒掘進(jìn)的同時(shí)掘進(jìn)計(jì)量室、操作室、皮帶道、計(jì)量斗槽，然后與井筒一起進(jìn)行整體澆筑的施工方案。

2.3 施工工藝

2.3.1 掘 進(jìn)

井筒采用傘鉆常規(guī)方式打眼掘進(jìn)，馬頭門(mén)采用YT28型風(fēng)鉆，B25六角中空鋼釬，φ32 mm珠齒釬頭打眼。裝藥爆破后利用吊盤(pán)安裝扒渣機(jī)，將硐室內(nèi)渣全部扒至井筒，由中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)裝罐排至地面。

2.3.2 支模與澆筑

(1)臨時(shí)支護(hù)。由于空幫段位較高，爆破后長(zhǎng)桿工具鑿掉浮石，素噴漿支護(hù)，噴層厚100 mm。

(2)永久支護(hù)。硐室及井筒段掘完后立即進(jìn)行永久支護(hù)，井筒沿用滑模，硐室使用裝配式金屬模板，結(jié)合木制模板補(bǔ)充安裝，然后一同澆筑，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。

當(dāng)混凝土澆筑1 m高時(shí)，向上鋪設(shè)模板繼續(xù)澆筑，直至大模板上平，然后將剩余馬頭門(mén)拱部的模板全部鋪設(shè)好，待混凝土凝固12 h上提滑模至硐室拱頂以上500 mm，將剩余硐室拱部和井筒整體澆筑，與上段井壁合茬，澆筑時(shí)要邊澆筑邊振搗。

對(duì)井壁淋涌水，混凝土澆筑前用風(fēng)筒布或油氈阻隔，安裝導(dǎo)管將水引出；對(duì)集中出水點(diǎn)用導(dǎo)管直接引至模板以外。

混凝土材料、配比、制作、輸送與井筒施工時(shí)一致。澆筑混凝土?xí)r要對(duì)稱(chēng)、連續(xù)，分層振搗，分層厚度在300 mm以內(nèi)。

(3)井壁接茬部位的處理。利用風(fēng)鎬從上部井壁處破出溜灰口進(jìn)行合縫澆筑，待澆筑結(jié)束后，利用鐵板對(duì)破口充填處理。

(4)拆模。澆筑混凝土3 d后可拆除模板，拆模順序應(yīng)由外向里，防止砸傷人員，回收的模板應(yīng)及時(shí)升井清理。

2.3.3 施工注意事項(xiàng)

(1)分層澆筑間隔時(shí)間不大于3 h，大于3 h后對(duì)澆筑面浮漿進(jìn)行清理，并將接觸面進(jìn)行鑿毛處理，以保證整體澆筑效果。

(2)皮帶道內(nèi)頂部及墻體施工，利用長(zhǎng)距離溜槽對(duì)皮帶道墻體進(jìn)行澆筑，輸送泵對(duì)皮帶道及計(jì)量室頂部進(jìn)行澆筑，以保證空頂成型符合施工要求；在頂部預(yù)埋兩根注漿管對(duì)空頂部位進(jìn)行注漿充填。

(3)在計(jì)量室下半部與計(jì)量槽連接墻體處向上1 m 做壁座，保證澆筑完成施工計(jì)量槽時(shí)計(jì)量室墻體穩(wěn)定性，防止墻體開(kāi)裂、垮塌。

(4)上半部交互強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，拆模對(duì)下半部施工，施工完畢后在計(jì)量硐室-525 m水平按圖紙要求掛線垂至計(jì)量槽底部，依線對(duì)計(jì)量槽進(jìn)行自下而上支模澆筑工作，在與計(jì)量室澆筑墻體連接時(shí)采用大坡面接口處理。

2.4 施工難點(diǎn)及處理方法

(1)平頂澆筑易出現(xiàn)空頂。平頂澆筑輸送距離長(zhǎng)，混凝土受塌落度限制流動(dòng)性較差，易造成空頂或澆筑殘缺施工事故。解決方法：適當(dāng)改變混凝土塌落度，采用長(zhǎng)溜槽、泵運(yùn)送混凝土，加強(qiáng)對(duì)混凝土振搗工作，分上振搗與模板下振搗兩次進(jìn)行。

(2)計(jì)量室墻體的保護(hù)。計(jì)量室與計(jì)量槽墻體分段施工，計(jì)量槽掘進(jìn)之后計(jì)量室墻體懸空，易造成墻體開(kāi)裂垮塌。解決方法：在計(jì)量室與計(jì)量槽連接墻體處加設(shè)壁座，以增加墻體支撐強(qiáng)度。

(3)計(jì)量槽與計(jì)量室墻體的連接。計(jì)量槽墻體與計(jì)量室墻體為整體結(jié)構(gòu)，在施工中考慮巖層及安全因素，不建議一次成型，采用上下兩次成型施工工藝，在墻體連接處采用長(zhǎng)坡面澆筑連接，并對(duì)接觸面進(jìn)行浸潤(rùn)鑿毛處理，避免墻體連接強(qiáng)度及墻體支撐強(qiáng)度出現(xiàn)問(wèn)題。

3 結(jié) 語(yǔ)

①大斷面硐室施工，分層澆筑有利于施工操作;②接茬處理、空頂控制等施工中易出現(xiàn)問(wèn)題，需采取專(zhuān)項(xiàng)措施，保證施工質(zhì)量;③施工計(jì)量斗槽時(shí)，采用增加壁座方法保護(hù)計(jì)量室墻體的穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)可行。

2016-05-10)

趙振江(1969—)，男，工程師，063700 河北省灤縣響嘡鎮(zhèn)。