液壓滑升金屬模板在深立井套壁施工中的應(yīng)用

郝宗報 楊 悅

近年來，在新建礦井的籌備過程中，新建礦井在面對凍結(jié)深度較深，地壓過大的情況下，為確保井筒井壁質(zhì)量，減小工人勞動強度，縮短工期、確保安全等方面考慮，一般都采用液壓滑升金屬模板對井筒進行套內(nèi)壁。實踐證明，采用此方法進行井筒套壁，確實能起到很好的效果，如:井筒整體性較好，沒有接槎，表面比較光滑，安全系數(shù)較高，但是，在實際操作過程中要想達到預(yù)期的效果，也非常的不易，由于機械、機電設(shè)備故障、工藝之間的銜接和轉(zhuǎn)換、領(lǐng)導(dǎo)管理水平、員工整體素質(zhì)等問題，也會造成井壁局部質(zhì)量相對較差、套壁施工間斷影響時間較長，從而影響工程進度，為此，要想使用液壓滑升金屬模板進行套壁，必須克服一些實際問題，才能保證此方法以快速、優(yōu)質(zhì)、安全的優(yōu)勢發(fā)揮出來。

1 工程概況

朱集西煤礦隸屬皖北煤電集團，位于安徽省淮南市潘集區(qū)賀疃鄉(xiāng)，該項目由中煤國際工程集團南京設(shè)計院設(shè)計，立井開拓，年設(shè)計生產(chǎn)能力 400萬t/年，提升能力為 700萬 t/年，主井垂深1 015.2m，井筒凈直徑 6.0m，主井井筒表土段采用凍結(jié)法施工，凍結(jié)施工段垂深520.1m，凍結(jié)段施工完成后，采用鋼筋混凝土方式進行套內(nèi)壁，混凝土厚度500mm～1 903mm，混凝土強度C30～C70。為確保施工安全，主井采用液壓滑升金屬模板套內(nèi)壁，技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，安全可靠。

液壓滑升模板由若干弧形金屬板組成，組裝后其半徑大于井筒半徑30mm左右，模板高度設(shè)計為1.4m，設(shè)計成上口大、下口小的形式，錐度為0.8%，設(shè)計此形狀是為了防止液壓滑模在滑升過程中由于混凝土的膨脹導(dǎo)致井壁拉裂。1.4m高液壓滑升模板均勻布置16個“F”架，每個“F”架上面有兩個GYD-35千斤頂，共計32個千斤頂，每個千斤頂用一根φ25mm圓鋼，32根φ25mm圓鋼爬桿代替 32根豎筋進行滑模套壁工作，液壓滑升系統(tǒng)平剖面圖如圖 1所示。

2 采用液壓滑升金屬模板套內(nèi)壁常出現(xiàn)的問題分析

由于采用液壓滑升金屬模板套內(nèi)壁，此工藝在時間上是連續(xù)的，它是不間斷的滑動，所以在套內(nèi)壁的過程中，各種工序之間的銜接都至關(guān)重要，鋼筋的綁扎、勾筋的綁扎、爬桿的續(xù)接、爬桿水準(zhǔn)線的標(biāo)注、混凝土的攪拌、混凝土下放速度、外加劑是否添加、混凝土入模溫度是否達標(biāo)等等都至關(guān)重要，但是，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，認(rèn)為以下幾點至關(guān)重要:

1)液壓滑模組裝前期的壁座施工問題;2)液壓滑模的定期找正、找平、定位、糾偏及糾扭等問題;3)液壓滑模的機電、機械設(shè)備系統(tǒng)故障問題;4)混凝土中水泥的質(zhì)量(型號、散熱量)、外加劑、混凝土入模溫度、振搗等問題;5)井壁滲水處理問題。

3 針對以上問題提出的解決方案

3.1 液壓滑模組裝前的壁座施工

按照作業(yè)規(guī)程，壁座必須設(shè)計在穿過凍結(jié)段且坐落于堅硬巖石中。按照此要求，主井壁座設(shè)計垂深 511.1 m～520.1 m，共9m，為防止壁座以下巖石受到影響，此段分兩次放炮、掘進，每段4m，留坐底炮，待掘進至迎頭時，停止掘進，對迎頭不平之處進行找平，對井壁有欠挖、浮石等問題進行處理，然后對井壁進行錨網(wǎng)噴支護，確保井壁安全。之后對壁座進行混凝土澆筑，要充分振搗，確保壁座密實。待混凝土凝固后，按設(shè)計在爬桿位置預(yù)埋槽鋼并找平，確保液壓滑升模板正常組裝并順利試滑。

3.2 滑模的找正、找平、定位、糾偏及糾扭

1)滑升模板組裝完成后，首先要進行的是試滑。初次試滑，首先要嚴(yán)格找線，確保水平高差不超過20 mm，中心誤差不超過10mm，方可進行混凝土澆筑。2)檢查 16個“F”架，32個液壓管路供油是否正常，確保液壓系統(tǒng)正常運行，行程同步。3)試滑成功后，進入正常滑行，現(xiàn)場技術(shù)人員要及時觀察爬桿行程，在爬桿還剩50mm左右時，要及時續(xù)接爬桿。4)所有爬桿在入井前都要仔細檢查是否有腐蝕、斷裂、彎曲等不符合要求的現(xiàn)象，對不合格的爬桿嚴(yán)禁入井。5)爬桿的連接處避免出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象，防止液壓系統(tǒng)強行通過，造成爬桿扭曲、斷裂現(xiàn)象，如有稍微錯臺，可安排專職人員對其進行處理，把錯臺搓平。6)在操作室，液壓操作人員可以在兩個連續(xù)“F”架之間懸掛一個鉛錘，利用鉛錘在井壁的投影畫一個參照線，模板滑行時觀察投影是不是在一條垂線上，出現(xiàn)偏差及時停機，詢問情況，及時糾偏。7)在輔助盤澆筑混凝土?xí)r，力爭確保澆筑均勻，振搗充分，使井壁四周受力均勻，防止跑偏。8)輔助盤上要準(zhǔn)備木砌，在發(fā)現(xiàn)模板有跑偏跡象時，及時對其進行向相反的方向支撐，慢慢滑升，及時糾正。9)液壓系統(tǒng)正常，而其他原因?qū)е虏荒苷；袝r，液壓系統(tǒng)也不能停機，每隔半小時左右，也要滑1個～2個行程，防止混凝土凝固后與模板相粘，影響井壁質(zhì)量。

3.3 液壓滑模的機電、機械設(shè)備系統(tǒng)故障處理

由于井筒垂深較深，作業(yè)空間較小，機電、機械設(shè)備萬一出現(xiàn)故障，間斷影響時間將會較長，給套壁工作帶來一些壞的連鎖反應(yīng)，比如粘模等情況，不易處理，為此，加強機電、機械設(shè)備的日常維護，易損壞、易故障機電、機械設(shè)備的備用庫存也很重要，盡量減少機電、機械設(shè)備的故障率，提高其工作效率。

3.4 混凝土相關(guān)要求

采用液壓滑模套壁，混凝土的質(zhì)量至關(guān)重要，其質(zhì)量的好壞直接影響套壁的速度和質(zhì)量，要嚴(yán)格按照其相關(guān)配合比攪拌混凝土，嚴(yán)禁偷工減料。本礦井套壁使用寧國海螺PⅡ5.25R水泥，其發(fā)熱量較好。由于主井套壁期間正處寒冬，所以為確保混凝土快速凝固，地面攪拌系統(tǒng)對黃砂、石子、外加劑、供水系統(tǒng)等都作出明確的要求，首先供水管路進入水箱的水溫要達到 90℃以上，其次，外加劑使用NF-2礦用早強減水劑，再次，對有冰塊、結(jié)塊的黃砂、石子一律不用，防止攪拌系統(tǒng)的溫度降低，以確?；炷寥肽囟冗_到 25℃以上?；炷吝\送到輔助盤后，現(xiàn)場工人要及時下放混凝土，下放均勻，并充分振搗。

3.5 井壁滲水處理

主井凍結(jié)效果較好，外壁有較厚冰霜，在混凝土澆筑的過程中，由于混凝土的放熱，導(dǎo)致井壁冰霜融化，往往會出現(xiàn)滲水情況，滲出的水會沿著井壁流入混凝土中，從而導(dǎo)致混凝土的溫度下降，給滑模帶來困難，因此，就要求現(xiàn)場工人做到以下幾點:

1)吊盤除霜人員在除霜的過程中，要對除下的霜進行處理，裝入吊桶，運到地面，保證不能讓霜落入輔助盤;2)現(xiàn)場操作人員，要安排專職人員進行現(xiàn)場刮水，把水排到吊桶，運到地面;3)不能采用干水泥、減水劑等原料進行吸附，防止發(fā)生混凝土之間的離層，影響井壁質(zhì)量。由于我礦在采用此方法套壁前，相關(guān)技術(shù)人員就對該工藝有了深刻的了解，因此在整個套壁期間雖然面臨嚴(yán)酷的自然問題和技術(shù)問題，但是，我們都一一克服，最終達到預(yù)計的效果。套壁工程共計 514m，工時 45 d，確保主井套壁順利完成。

[1] 伏妮婷.整體自升式鋼平臺模板體系與爬行模板體系[J].山西建筑，2009，35(6):159-160.