古江林,李嘉喜,沈 睿(中煤陜西中安項(xiàng)目管理有限責(zé)任公司, 陜西 西安 710054)
青崗坪礦井設(shè)計(jì)有 2 個(gè)原煤倉(cāng),1 號(hào)原煤倉(cāng)使用,2 號(hào)原煤倉(cāng)備用臨時(shí)儲(chǔ)煤,直徑 15 m,倉(cāng)高 32.29 m,倉(cāng)容3000 t。1 號(hào)原煤倉(cāng)于 2010 年 9 月開(kāi)工,2011 年底投入使用。2017 年 6 月 23 日凌晨 6 時(shí),1 號(hào)煤倉(cāng)外倉(cāng)壁標(biāo)高+11.000 m 處裂開(kāi)約 0.8 m2的缺口,內(nèi)壁出現(xiàn)約 50 m2混凝土及鋼筋全部破損空洞,需要立即維修處理。分析其原因,第一是設(shè)計(jì)要求入倉(cāng)原煤粒徑應(yīng)嚴(yán)格控制在 200 mm以下,但破損洞孔附近有大量粒徑 350 mm 的大塊煤,個(gè)別粒徑超過(guò) 400 mm,入倉(cāng)原煤粒徑過(guò)大也是倉(cāng)壁破損主要原因之一;其次是 1 號(hào)原煤倉(cāng)刮板只開(kāi) 2 號(hào)放煤口,1 號(hào)放煤口一直處于關(guān)閉狀態(tài),導(dǎo)致煤塊只向一個(gè)方向沖擊,造成現(xiàn)有破損部位遭受長(zhǎng)期沖擊;三是設(shè)計(jì)要求煤倉(cāng)嚴(yán)禁放空,留煤高度應(yīng)大于 20 m,而實(shí)際留煤高度多為 10 m以下,落煤高差大、對(duì)倉(cāng)壁沖擊力大,這是倉(cāng)壁嚴(yán)重破損的另一主要原因。
(1)以倉(cāng)內(nèi)破損孔洞為中心,左右各寬 2 m、上方5 m、下方 3 m 的區(qū)域,確定為破損區(qū)域,分段(每段長(zhǎng)約 1 m)鑿去松散混凝土,鑿毛倉(cāng)內(nèi)壁表面,平整度不大于 4 mm。
(2)每隔 500 mm 在原構(gòu)件表面鑿出凹槽,形成剪力鍵(30 mm×15 mm)。
(3)用水沖凈,充分濕潤(rùn) 48 h。
(4)倉(cāng)內(nèi)壁中錨固長(zhǎng) 220 mmΦ12 鋼筋,孔內(nèi)用高強(qiáng)型植筋膠填實(shí),鉆孔直徑 Φ14,與內(nèi)襯鋼板穿孔塞焊。
(5)采用鋼板(Q235-B,厚度 12 mm)為內(nèi)襯做模板,每 2 m 一層,與植筋穿孔塞焊。
(6)在原有混凝土結(jié)合層涂刷一層高粘結(jié)性能環(huán)氧樹(shù)脂膠,分段澆筑 C35 高強(qiáng)度無(wú)收縮混凝土。
(1)分段破除孔洞周圍(以破損孔洞為中心,在直徑1.5 m 范圍內(nèi))松散混凝土,剔鑿上下口平整,外小內(nèi)寬,表面粗糙。
(2)鋼筋除銹:用鋼絲清刷外漏內(nèi)網(wǎng)鋼筋上的鐵銹,并用丙酮擦拭干凈。
(3)補(bǔ)鋼筋:將洞口內(nèi)網(wǎng)鋼筋扳直后按原圖補(bǔ)足縱向、橫向鋼筋,并與原鋼筋焊接牢固。
(4)外模板:用木模板打孔安裝防水穿墻螺栓與內(nèi)鋼襯板焊劑固定。
(5)涂刷界面劑。
(6)澆筑混凝土:澆筑 C60 高強(qiáng)度無(wú)收縮混凝土。
(7)拆除外模板,并對(duì)穿墻螺栓孔進(jìn)行封堵處理。
(8)對(duì)倉(cāng)壁破損處采用與原設(shè)計(jì)相同涂料進(jìn)行粉刷。
(1)溜槽角度由原來(lái)的 52° 調(diào)整為 45°。
(2)加長(zhǎng)原溜槽口直段使其深入放煤口。
(3)調(diào)整溜槽口截面:由 1 m×1 m 調(diào)整為 0.8 m×0.8 m,使塊煤直落倉(cāng)底,減少對(duì)倉(cāng)壁沖擊。
3.1.1 建立調(diào)度指揮機(jī)制
施工前建議建設(shè)單位派專職管理人員調(diào)度指揮,全力配合施工單位;要求總包單位必須服從調(diào)度指揮,每日(或每班)接到建設(shè)單位書(shū)面的開(kāi)工通知后,施工單位方可入倉(cāng)施工。
3.1.2 專題會(huì)議審核《施工組織設(shè)計(jì)及安全施工方案》
事前要求總包單位對(duì)《施工組織設(shè)計(jì)及安全施工方案》重點(diǎn)細(xì)化人員及材料、設(shè)備垂直運(yùn)輸方案、鋼模板及腳手架支撐方案、倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)安全措施,倉(cāng)內(nèi)動(dòng)火及防火措施等環(huán)節(jié)。
建議建設(shè)單位組織其 11 個(gè)部門參加《施工組織設(shè)計(jì)及安全施工方案》審核,要求總包單位詳細(xì)匯報(bào)上述重點(diǎn),經(jīng)建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位審核后,在征得建設(shè)單位11 個(gè)部門主要負(fù)責(zé)人確認(rèn)并簽字后,批準(zhǔn)該《施工組織設(shè)計(jì)及安全施工方案》。
3.1.3 建立監(jiān)理周例會(huì)制度
調(diào)度指揮、專題審核和周例會(huì)制度的嚴(yán)格執(zhí)行,為煤倉(cāng)倉(cāng)體修補(bǔ)工程的順利實(shí)施打下了良好的基礎(chǔ),對(duì)監(jiān)理的有效溝通協(xié)調(diào),起到了事半功倍的作用。
重點(diǎn)加強(qiáng)材料及人員運(yùn)輸、絞車及鋼絲繩、通風(fēng)及瓦斯監(jiān)控、腳手架搭設(shè)、高空作業(yè)人員、防火及防觸電等安全檢查。
3.2.1 采用鋼板吊凳消除人員上下安全隱患
進(jìn)入倉(cāng)體的檢修口空間狹窄,作業(yè)人員出入安全是重中之重,更是重點(diǎn)監(jiān)控內(nèi)容??偘鼏挝挥?jì)劃用消防專用安全帶進(jìn)行人員垂直升降,監(jiān)理單位提出用安全帶容易勒傷人員大腿根部及肩部,安全繩容易旋轉(zhuǎn)使人員眩暈;建議用鋼板與鋼筋焊接吊凳,垂直升降人員固定在吊凳上,再用雙手扶住軟梯,杜絕勒傷、旋轉(zhuǎn)、眩暈等安全隱患。該方案使用效果良好。
3.2.2 倉(cāng)內(nèi)作業(yè)平臺(tái)搭建
將煤倉(cāng)煤注到作業(yè)高度,利用建設(shè)單位廢舊膠帶,鋪設(shè)在煤倉(cāng)留煤之上形成修補(bǔ)作業(yè)平臺(tái),在舊膠帶平臺(tái)上搭設(shè)少量腳手架滿足修補(bǔ)作業(yè)需求。舊膠帶良好的可塑性適應(yīng)煤倉(cāng)留煤高低不平,且具有絕緣及防火功能,同時(shí)還能廢物再利用。
3.2.3 倉(cāng)外吊籃作業(yè)
要求施工單位施工前必須在地面將外模板制作好,盡可能縮短吊籃的作業(yè)時(shí)間,并且在作業(yè)時(shí)進(jìn)行風(fēng)力測(cè)量,將風(fēng)力控制在2級(jí)以內(nèi)方可作業(yè),施工前認(rèn)真仔細(xì)檢查吊籃的吊繩及固定裝置,確保了倉(cāng)外吊籃作業(yè)的安全。
3.2.4 清潔劑的使用
修補(bǔ)方案中的鋼筋清潔劑全部為丙酮。由于丙酮為有毒液體,容易造成人員輕微中毒,倉(cāng)內(nèi)為封閉空間,因此不適合在倉(cāng)內(nèi)使用,建議鋼筋清潔劑全部使用酒精。此建議得到設(shè)計(jì)、建設(shè)單位的認(rèn)可和好評(píng)。
逐一復(fù)核每一錨固鋼筋的尺寸,有效保證鋼筋錨固長(zhǎng)度、灌漿料澆筑厚度。嚴(yán)格控制焊條的使用,E50 型焊條焊接鋼筋、E43 型焊條焊接鋼板,嚴(yán)禁混用,保證鋼筋、鋼板焊接質(zhì)量。嚴(yán)格控制植筋膠的注入量及與鋼筋錨固強(qiáng)度;嚴(yán)格按灌漿料工序控制灌漿料各項(xiàng)作業(yè),確保灌漿料施工質(zhì)量。
3.3.1 選擇合適的鋼襯板尺寸
倉(cāng)內(nèi)鋼襯板既防止沖擊倉(cāng)壁,又是灌漿料內(nèi)模板,鋼板只能通過(guò)煤倉(cāng)檢修口運(yùn)入倉(cāng)內(nèi),煤倉(cāng)檢修口尺寸為:60 cm×80 cm,如何保證鋼板運(yùn)入倉(cāng)內(nèi)是監(jiān)理的重要控制點(diǎn);建議采用 2.4 m×3 m 鋼板,在倉(cāng)外切割成 3 個(gè) 0.8 m×3 m鋼板。相比采用 2 m×2 m 鋼板可以大幅度減少鋼板切割、焊接量,縮短工期,杜絕廢料、節(jié)約成本。
3.3.2 嚴(yán)格控制倉(cāng)內(nèi)焊接
倉(cāng)內(nèi)對(duì)鋼筋、鋼板進(jìn)行焊接作業(yè)是不可避免的,一是制定嚴(yán)格的倉(cāng)內(nèi)動(dòng)火批準(zhǔn)程序;二是監(jiān)理檢查每次動(dòng)火前瓦斯檢查結(jié)果,確認(rèn)瓦斯含量低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)方可作業(yè);三是嚴(yán)禁可在倉(cāng)外焊接的作業(yè)工序進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)。開(kāi)工前建議建設(shè)單位給所有在倉(cāng)內(nèi)作業(yè)的人員全部配備瓦斯報(bào)警裝置,施工方案中規(guī)定倉(cāng)內(nèi)瓦斯含量在 5% 以下方可作業(yè),2% 以下方可動(dòng)火。由于倉(cāng)內(nèi)使用便攜式瓦斯測(cè)量?jī)x測(cè)量瓦斯含量,存在一定誤差,監(jiān)理要求實(shí)測(cè)的瓦斯含量在4%以下方可作業(yè),瓦斯含量在 1% 以下方可動(dòng)火作業(yè),確保了施工安全,同時(shí)還要求瓦斯檢查員在每次動(dòng)火作業(yè)前,必須進(jìn)行倉(cāng)內(nèi)檢查瓦斯。
建設(shè)單位規(guī)定倉(cāng)體修補(bǔ)在每天 8∶00~18∶00 時(shí)作業(yè),監(jiān)理通過(guò)嚴(yán)格控制施工準(zhǔn)備、吃飯、善后時(shí)間,確保每天正常作業(yè)時(shí)間能夠在 7 h 以上,在 45 d 內(nèi)完成了倉(cāng)體修補(bǔ)作業(yè)。
(1)使用無(wú)收縮灌漿料縮短工期 15 d 左右。
(2)盡一切可能減少倉(cāng)內(nèi)作業(yè):一是施工準(zhǔn)備工作倉(cāng)外徹底做完;二是鋼板切割尺寸準(zhǔn)確無(wú)誤;三是鋼板吊凳調(diào)試運(yùn)行良好;四是人員崗前培訓(xùn)充分有效。
一是免去了混凝土振搗工序及簡(jiǎn)化攪拌工序,使工期縮短 15 d;二是減少倉(cāng)內(nèi)同時(shí)作業(yè)的人員,更加安全;三是降低施工難度,有效提高了倉(cāng)壁實(shí)體質(zhì)量。
原來(lái)礦井煤倉(cāng)設(shè)計(jì)均為螺旋鑄石溜槽煤倉(cāng),螺旋溜槽可以有效防止煤塊沖擊倉(cāng)壁,因施工復(fù)雜、鑄石容易破損、更換溜槽鑄石困難等原因,已逐漸淘汰螺旋溜槽布置方式,現(xiàn)階段煤倉(cāng)設(shè)計(jì)均為光壁直筒倉(cāng)。
為防止煤倉(cāng)冬天凍倉(cāng)、堵倉(cāng),夏天高溫著火,煤倉(cāng)經(jīng)常放空;入倉(cāng)大塊煤多、放煤口設(shè)計(jì)不規(guī)范。這些原因致使現(xiàn)有煤倉(cāng),尤其是倉(cāng)徑 15 m 左右的煤倉(cāng),往往存在倉(cāng)壁不同程度損壞現(xiàn)象。
舉一反三,進(jìn)行定期不定期回訪,將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)之中。在審圖時(shí)提出該問(wèn)題,防微杜漸。
事前要求總包細(xì)化《施工組織設(shè)計(jì)及安全施工方案》人員及材料、設(shè)備垂直運(yùn)輸方案、鋼模板及腳手架支撐方案、倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)安全措施,倉(cāng)內(nèi)動(dòng)火及防火措施等環(huán)節(jié),方案提交前參與了相關(guān)研究討論,監(jiān)理事先告知建設(shè)單位 11個(gè)部門主要負(fù)責(zé)人相關(guān)細(xì)節(jié)內(nèi)容,方案報(bào)審后建設(shè)單位 11個(gè)部門順利確認(rèn)簽字,溝通協(xié)調(diào)起到了重要作用。
修補(bǔ)方案調(diào)整了放煤口傾角并加長(zhǎng)了溜槽口,之所以調(diào)整是因?yàn)樵鹊姆琶嚎趦A角正好使塊煤沖擊倉(cāng)壁,換而言之,這也是倉(cāng)壁破損的另一原因。本次調(diào)整完后使用良好,有效地減少了煤塊對(duì)倉(cāng)壁的沖擊。
另外,放煤口附近的結(jié)構(gòu)梁損壞也很嚴(yán)重。由于難以綁扎鋼筋、支設(shè)模板,未進(jìn)行加固處理,如何從設(shè)計(jì)開(kāi)始防范此類破損發(fā)生是應(yīng)考慮的內(nèi)容之一,也是監(jiān)理可以在審圖階段提出問(wèn)題的內(nèi)容之一。