第3课：三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施.doc

三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施 工程概况 三元煤业南翼风井井筒设计总深度为370.0m，净直径为5m，采用冻结法施工，冻结段施工深度为250m，其中冻结表土段深为191.6m；其中0~-10m段为临时锁口段，采用素砼支护； -10m~-191.6m段外壁净直径为5.9m，采用单层钢筋砼支护，井壁设计厚度为400mm，其中砼厚度为350mm，双层聚苯乙烯泡沫塑料板厚度为50mm。 砼标号：锁口段砼标号为C40，-10m~-191.6m段砼标号为C40。 钢筋：-10m~-191.6m段，竖筋Φ18@300，环筋Φ20@300。泡沫塑料板：-10m~-191.6m厚度为50mm（双层）。 附：风井井筒表土段平、剖面图及钢筋绑扎规格图。 冻结段工程地质及水文地质 1、冻结段工程地质 根据《风井检查孔柱状图》显示，冻结段所穿过地层主要为第四系（Q），其中第四系表土层总厚度为191.6米。岩性主要为粘土、砂质粘土、粉土、粉砂及细砂。上部以褐色及灰黄色粉土为主，具孔隙，含植物根茎及少量钙质结核等。下部以褐色、灰绿色及棕红色粘土、粉土互层为主，中间夹薄层粉、细砂岩。粘土中多含动物碎片，局部含钙质结核及少量砾石；细砂分选较好，局部夹薄层中砂。 2、冻结段的水文地质 依据《风井检查孔柱状图》提供，上部第四系松散层及风化带存在弱含水层段，岩性主要为粉、细砂。在冻结段的施工中要通表土含水层和基岩风氧化带，但因采用冻结法施工，出水量不是很大，在此不作重要考虑。 施工方案 风井井筒穿过191.6m表土层，58.4 m基岩风氧化带，对该段采取冻结法施工，施工方案如下: 1、对于风井井筒冻结段表土段外层井壁施工主要采用人工挖掘未冻土，风镐、风铲挖掘冻土，NZQD—0.6型长绳悬吊抓岩机装矸，利用变径液压下行整体金属模板短段掘砌混合作业的施工方案。砂土层掘砌段高为4m，粘土层掘砌段高控制在1.2 ~4m，如遇铝质粘土根据实测位移量的大小，为减少井帮暴露时间，掘砌段高可控制在1.2~2.0m，根据现场施工情况，优化掘砌段高。 2、根据风井井筒的冻结方案，预想深层表土层段可能被全断面冻结，施工中拟采用全断面控制松动爆破，风镐刷帮整形的施工方案，掘砌段高控制在1.2~4m。 3、冻结基岩段主要采用控制光面爆破，配合风镐刷帮，短段掘砌混合作业的施工方案，掘砌段高为4.0m。 4、基岩风化带由于岩石破碎，施工中拟采用打浅眼放小炮配合风镐刷帮整形，锚、网作为临时支护，短段掘砌混合作业的施工方案，段高为4.0m。 冻结段施工方法 1、冻结表土段掘进 冻结表土段的施工方法： ①冻土未进入荒径，采用中心超前分层分区台阶式挖掘法，工作面的水引入小井中，用吊桶排出。 ②冻土进入荒径200mm~500mm时，可全断面一次挖掘，风镐刷帮，人工装土。 ③冻土进入荒径1000~2000mm时，可用多台风镐、风铲挖土，人工装土。对风动机具挖掘困难的岩土层、砾石层可采取少装药的松动爆破进行破土。 2、钢筋和泡沫板施工 风井井筒上部10m为临时锁口，垂深-10~-191.6m段外壁为单层钢筋混凝土井壁，外壁设计净直径为5900mm，壁厚350mm，砼设计标号为C40。 在垂深-10.0~-240m段铺设两层总厚度为50mm泡沫板；掘够施工段高后，首先下放模板刃脚部分，并操平找正。 根据冻结段设计要求铺设泡沫板，并将泡沫板固定于井壁上，然后绑扎钢筋，钢筋的搭接长度,竖向钢筋不小于30d,环向钢筋不小于30d. 钢筋布置间距详见风井井壁配筋图。 3、模板施工 风井井筒外壁为现浇钢筋砼结构，采用下行带刃脚整体金属模板砌筑。砌壁前，用手动葫芦将刃脚放至掘进工作面上方，调整并找平后，铺设外部泡沫板和施工钢筋，然后启动地面4台稳车将直筒模板下放并座落到刃脚上，当直筒模板按测量所井筒中心线找正后即可进行砼浇筑。 4、外壁砌筑及工艺流程 （1）、砼浇筑 当外壁模板找正后，即可进行外壁砼浇筑工作。砼浇筑采用1.6m3底卸式吊桶运送，吊盘上设分灰器分灰，砼经活节管入模。浇筑砼采取分区对称分层浇筑。每次浇筑高度不大于300mm，用震动棒振捣，并在连续时间内完成一个段高。砼接茬部分要用砼充填饱满密实，接茬窗口小门要固定牢靠并用楔子楔紧，保证砼接茬质量。 工艺流程:冻土挖掘→测量规格→稳牢找平刃脚模板→铺泡沫板→施工钢筋→退稳直筒模板并找正→退吊盘至浇筑口上→下分灰器活接管→浇筑直模砼→封口→提分灰器活接管→提吊盘→清理。 （2）、砼的配合比 冻结段外壁砼在施工中砼设计标号为C40；砼配制采用42.5普通硅酸盐水泥。 砼标号 水灰比（W/C） 配合比（水泥∶砂子∶石子） C40 0.40 　 1∶1.51∶2.8