浅谈冻结法在回风立井风硐掘砌施工中的应用.docVIP

浅谈冻结法在回风立井风硐掘砌施工中的应用 　　【摘要】营盘壕煤矿回风立井风硐掘砌工程，施工中采用的冻结法施工，有效解决了地表水对风硐开挖施工的不利因素，增强了岩帮开挖的强度，确保了井架基础的稳定性，该风硐于6月26日正式开挖， 7月16日施工结束，施工共计19天。无论是施工安全、施工速度、施工质量、成本节约均有所改进。 　　【关键词】冻结法 风硐 安全 优质 快速 　　一、风硐技术特征 　　该风硐方位为N90°W，45°倾角，施工长度12.7m（底板斜长）。与井筒内壁连接处底板标高为-11m，顶板标高为-3.929m。断面为矩形断面，净宽×净高=5m×5m，钢筋混凝土箱型结构，壁厚600mm。钢筋为HRB400级钢，受力钢筋为 18@200mm，分布筋为 16@150mm，钢筋保护层为35 mm。底板呈台阶状（台阶500mm×500mm），用M10水泥砂浆砌筑MU30毛石500mm厚。混凝土强度等级为C40，抗渗等级P6。先期在外壁施工中风硐部位已用铁板配以槽钢封堵，风硐两侧铁板锚入外壁砼1m，待开挖时割除。 　　二、水文地质及冻结方案的确定 　　该风硐处于第四系地层中，除地表1.8m的回填土外，以下部分全为风积沙，地表水极为丰富，其静水位经实测在-3m（相对标高，±0.000m=绝对标高+1246m）位置。 　　矿区内地面建筑施工前必须实施降水施工，考虑风井风硐开挖深度达12m，加之降水后“大开挖”对井架基础的影响，故采取前期冻结用以控制地表水的侵入。分别在距风硐两侧荒壁外1.2m处均匀布置18个垂直冻结孔，底板布置10个倾斜冻结孔，对风硐开挖土体实施冻结。冻结于5月中旬开机，7月16日停止冻结。 　　三、基坑开挖及临时支护 　　风硐于6月26日正式开挖，PC55的小挖开挖至-3m，期间包括破除相关范围内的冻结沟槽。-3m以下土体基本冻实，因开挖基坑空间相对狭小，故采用小挖倒运冻土块，人工配以风镐掘进，挖掘土方铲车外运。基坑开挖至-5m时，由于倾角较大，小挖倒运冻土块至铲车已无法实施，在割除先期风硐部位在外壁封堵的铁板后，利用小挖直接装土于吊桶，通过井筒提升系统翻矸。风硐基坑开挖至-10.5m位置，小挖在风硐基坑内已无立足空间，开挖基坑底板坡度较大，也无法顺坡爬升，故驶入井筒上盘子，通过主提绞车吊运至地面。余下1.5m土体采用风镐掘进，溜槽溜入吊桶内出矸。人工挖掘冻土约300m?，用时9天（包括临时支护，割除封堵铁板及破除部分外壁钢筋砼）。 　　由于冻结施工，且冻土已在-3m以下，加之采取临时锚网支护，故开挖边坡设计的较小，上口较荒壁放大200mm，下口较荒壁放大100mm。支护采用?45mm管缝式锚杆800mm长，间排距1000mm×1000mm，配钢板拉板网，喷射强度等级为C20的砼50mm厚。以2m为一个段高，随掘随喷。由于是冻结荒壁，故在喷射砼的过程中加入了一定数量的抗冻剂。 　　四、风硐底板的施工 　　在硐室掘进过程中预留出台阶后续施工，台阶施工结束人工铺设毛石砂浆。毛石的块径在200mm-300mm之间，施工过程中铺设一层砂浆，铺设一层毛石，由下至上依次铺设到位。在底板毛石铺设的过程预埋底板砼“吊盒”对拉螺栓及铁丝，间排距600mm，以利用固定底板砼悬吊模板。 　　底板毛石铺设完毕后绑扎底板双层钢筋，上下层钢筋通过“方块马凳筋”撑起。由于风硐倾角较大，为便于受力筋（ 18@200mm）的生根，故在锚网喷荒壁上按4m间距植入外露300mm的锚杆，在锚杆上按墙体外层竖筋的位置焊接通常钢筋，底板的下层受力筋按设计200mm间距焊接于通筋上。毛石底板上敷设三个通筋，下层受力筋于三根通筋点焊，以利形成整体，以防人员上下时产生变形。底板的上层受力筋点焊于下层受力筋上。受力筋施工到位后按设计间排距绑扎分布筋。 　　底板悬吊模板采用12mm木工板配50mm×100mm方木加工制作而成，施工中用预埋对拉螺栓及铁丝固定，108钢管加固。底板上层钢筋敷设35mm水泥砂浆垫块，以撑起悬吊模板。底板施工从7月4日开始，至7月6日结束，累计2天。墙体及顶板施工过程中底模未拆除，主要是便于施工人员上下。 　　五、墙体与顶板施工 　　底板施工结束后支设墙体与顶板模板，墙体与顶板模板支设结束后绑扎墙体与顶板钢筋。模板采用采用12mm木工板配50mm×100mm方木加工制作而成，箱体内支撑系统采用120mm×100mm方木加固，间排距600mm。模板支设前井筒内模板支设四模，以利于风硐底端模板的生根。待井筒内四模砼浇注完毕后，再支设三模井筒内壁模板，模板上口标高至-1.8m。在施工缝的处理上采用膨胀橡胶止水条，砼浇注前敷设在施工缝的砼表面，以起到阻水的效果。砼中的对拉螺栓及铁丝增加止水板，以阻隔地表水。在风硐