井筒表土層軟泥段特殊施工工藝

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［摘要］禾草溝煤礦馬家溝進(jìn)風(fēng)立井在井筒表土層段掘砌時(shí)，遇到河溝淤泥沉積層，給施工帶來(lái)了較大的安全隱患。通過(guò)采用短掘短支施工方案，配合采取“錨網(wǎng)噴+井圈+背板”聯(lián)合支護(hù)形式，安全順利地通過(guò)了表土層軟泥段。

［關(guān)鍵詞］豎井井筒；表土層軟泥段；短段掘砌；“錨網(wǎng)噴+井圈+背板”聯(lián)合支護(hù)

1工程概況

馬家溝進(jìn)風(fēng)立井井筒設(shè)計(jì)凈直徑為6.8m，荒徑7.8m，壁厚500mm，素混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)風(fēng)立井井口標(biāo)高在+1249.6m，井底標(biāo)高在+992.935m，井筒凈深度在256.665m，井底鋪底厚度在0.5m。目前井筒已施工至垂深3.4m，鎖口盤(pán)已施工完成且座落在破除后的灌漿柱上。根據(jù)井檢孔資料及回風(fēng)立井實(shí)際揭露地質(zhì)情況顯示，預(yù)計(jì)井筒垂深在6.5~14m為表土軟泥段，該段為河溝淤泥沉積段，含水量增大。為保證井筒過(guò)軟泥段的施工安全和施工質(zhì)量，特編制專(zhuān)項(xiàng)安全技術(shù)措施。進(jìn)風(fēng)井表土段井檢孔地質(zhì)資料如表1所示。

2施工方案

在表土軟泥段施工過(guò)程中，充分利用12根灌注樁（深度在18~20m、樁徑0.8m、圈徑9m）作為臨時(shí)圍護(hù)和支撐，結(jié)合井壁防墜、防片幫措施順利穿過(guò)軟泥段。在過(guò)軟泥段施工期間，井筒掘進(jìn)采用短掘短支，掘砌段高不超過(guò)2.2m［1-2］。采取“錨網(wǎng)噴+井圈+背板”支護(hù)形式，防止施工過(guò)程井幫抽幫、片幫［3-4］。井圈架設(shè)排距為1000mm，第1道井圈需采用鋼絲繩或鋼筋掛鉤等方式固定在上部井壁鋼筋上，其余井圈采用Z型鋼筋掛鉤連接固定，并使用規(guī)格準(zhǔn)20mm×1500mm鋼筋錨桿固定在12根灌注樁上。作為防井壁下沉的雙保險(xiǎn)措施，每道井圈架、背板安設(shè)完成后進(jìn)行噴漿支護(hù)，確保安全順利通過(guò)不良地層。過(guò)軟泥段井幫支護(hù)布置如圖1所示。

3施工方法

3.1掘進(jìn)方式

開(kāi)挖時(shí)采用分區(qū)分段開(kāi)挖、分區(qū)分段回填的原則。每挖掘段高1.5m，回填干燥黃土0.5m，在整個(gè)段高挖掘回填后，工作面再鋪設(shè)規(guī)格為3m×2m的木板，進(jìn)行架圈背板臨時(shí)支護(hù)。

3.2支護(hù)參考

（1）井幫錨網(wǎng)噴支護(hù)參數(shù)：支護(hù)材料采用規(guī)格為準(zhǔn)20mm×1500mm樹(shù)脂錨桿，網(wǎng)片采用準(zhǔn)6.5mm鋼筋制作成規(guī)格2000mm×1000mm金屬網(wǎng)，網(wǎng)格為100mm×100mm；噴漿厚度為50mm，噴射混凝土強(qiáng)度為C20。（2）井圈背板參數(shù)：井圈采用16b槽鋼，連接板采用規(guī)格為寬130mm、高120mm、厚10mm的鋼板，每架6塊。井圈架設(shè)排距為1000mm。（3）綁扎鋼筋參數(shù)：構(gòu)造筋采用準(zhǔn)10mm鋼筋，間距600mm；豎筋采用準(zhǔn)16mm螺紋鋼，環(huán)筋采用準(zhǔn)20mm螺紋鋼，豎筋間距內(nèi)層270mm、外層300mm，環(huán)筋間距300mm。

3.3刃腳校正及鋼筋綁扎

在工作面支護(hù)完成后，采用模板繩落刃腳至工作面，利用井筒中心線(xiàn)校正刃腳后，即可綁扎井壁鋼筋。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)間排距進(jìn)行，豎筋采用直螺紋接頭連接，采用矸石或砂子進(jìn)行鋼筋接頭保護(hù)，環(huán)筋采用綁扎搭接。

3.4模板安裝及脫模

逐塊將模板放置在找平后、校正的刃角上，校正模板上下口尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，其中模板底口尺寸要保證模板上口與上段井壁緊貼，不應(yīng)出現(xiàn)模板錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。在模板校正好后，觀(guān)察模板是否有錯(cuò)臺(tái)。如有錯(cuò)臺(tái)，應(yīng)重新校正模板。在掘砌施工時(shí)，第1循環(huán)段高混凝土澆灌完成，待第2循環(huán)段高鋼筋綁扎完成、驗(yàn)收合格后，進(jìn)行上一段高脫模工作。脫模時(shí)間不少于10h。設(shè)計(jì)井筒凈半徑為3400mm，立模半徑在3400~3430mm范圍。

3.5澆筑砼施工

商品混凝土利用輸送攪拌車(chē)送至井口后，采用底卸式吊桶下料，經(jīng)吊盤(pán)分灰器及溜灰管入模，入模砼采用振動(dòng)棒通過(guò)合茬窗口進(jìn)行分層振搗。入?；炷敛捎?個(gè)插入式風(fēng)動(dòng)振動(dòng)棒振搗密實(shí)（振動(dòng)棒為ZN-50型插入式高頻振動(dòng)棒），分層厚度為300mm，振動(dòng)棒插入下一層深度在50~100mm，插點(diǎn)間距不大于400mm；振動(dòng)時(shí)間在20~30s，要做到快插慢拔，防止留有插孔痕跡，振動(dòng)時(shí)間要適度，以混凝土不出氣泡為止，不得過(guò)震或漏震。在混凝土澆筑完后，用專(zhuān)用的鐵楔將所有的下灰口活動(dòng)擋板剎緊貼至上段井壁。

3.6壁后注漿

待軟泥段井壁砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行壁后充填加固注漿。壁后注漿孔沿井壁縱向梅花布置，注漿孔布置間距4m，注漿孔深2.5m，終壓為靜水壓力的1~1.5倍。注漿利用吊盤(pán)的下層盤(pán)作為工作盤(pán)，注漿泵進(jìn)行注漿，注漿以P.O42.5普通硅酸鹽單液漿為主，水泥漿、水玻璃雙液漿為輔。漿液采用水泥漿加入早強(qiáng)外加劑，水灰質(zhì)量比不得低于1∶1，根據(jù)注漿實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整漿液濃度，注漿期間應(yīng)適當(dāng)減少注漿壓力。

4安全保證措施

（1）在過(guò)軟泥段施工時(shí)，成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組，以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)、各專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人為組員；組員要親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安全工作，進(jìn)行施工監(jiān)督。（2）根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)，及時(shí)調(diào)整施工方法，盡量減少空幫時(shí)間，快速掘砌通過(guò)。如空幫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。（3）挖掘機(jī)在開(kāi)挖前必須加保險(xiǎn)繩（使用吊盤(pán)大抓繩進(jìn)行懸吊挖機(jī)），人在工作面作業(yè)時(shí)，腳下必須采取鋪板措施（鋪板規(guī)格為長(zhǎng)3m、寬2m、厚0.5m）及保險(xiǎn)帶生根于吊盤(pán)上下放的保險(xiǎn)繩上，防止挖機(jī)及人陷于淤泥。（4）每個(gè)班組設(shè)專(zhuān)職安監(jiān)人員對(duì)井幫進(jìn)行巡回監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任。（5）加強(qiáng)井壁觀(guān)測(cè)，注意井幫情況。隊(duì)長(zhǎng)、班長(zhǎng)要時(shí)刻提醒施工人員注意井幫變化，對(duì)有疑問(wèn)的井幫要及時(shí)通知施工人員避開(kāi)此處，待處理好無(wú)隱患后方可靠近井幫。（6）根據(jù)挖掘地層情況，井壁周?chē)捎镁Ρ嘲迮R時(shí)支護(hù)，減少和防止片幫。（7）在井下作業(yè)時(shí)，應(yīng)至少2人配合作業(yè)，1人監(jiān)護(hù)井幫情況，1人進(jìn)行施工，防止發(fā)生意外，造成事故。（8）支護(hù)人員接班后先進(jìn)行鋼筋綁扎，形成環(huán)形保護(hù)圈。（9）在出渣期間，吊桶裝渣裝滿(mǎn)系數(shù)不大于0.85，出矸時(shí)穩(wěn)好罐。在卡渣時(shí)，罐內(nèi)必須卡干凈。出渣時(shí)吊桶底部渣土要安排專(zhuān)人清理。（10）嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，特別是對(duì)上一班遺留的安全問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)必須交待清楚。（11）所有施工人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考核合格后方準(zhǔn)上崗，酒后不得上崗。（12）本措施在施工前必須傳達(dá)到每位施工人員，做到人人心中有數(shù)，并存檔備查。（13）所有工作人員必須進(jìn)行自保互保，做到“四不傷害”，同時(shí)必須按作業(yè)規(guī)程及相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行施工。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)科學(xué)、合理組織以及縮小施工段高、采取短段掘砌、加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)等方式，最終安全順利地完成表土軟泥段施工。后期待此段混凝土井壁強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，再合理布置注漿孔，優(yōu)化注漿參數(shù)，對(duì)此段地層進(jìn)行壁后充填加固注漿，保證井筒施工安全。

［參考文獻(xiàn)］

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［4］林建洪.軟弱巖層地段井巷工程施工探究［J］.廣東科技，2014（24）：124-125.

作者:李宣立 單位:中煤第五建設(shè)有限公司第三工程處