液壓滑升金屬模板在深立井套壁施工中的應用

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深度較深，地壓過大的情況下，為確保井筒井壁質量，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，安全系數較高，但是，在實際操作過程中要想達到預期的效果，也非常的不易，由于機械、機電設備故障、工藝之間的銜接和轉換、領導管理水平、員工整體素質等問題，也會造成井壁局部質量相對較差、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、優質、安全的優勢發揮出來。

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賀疃鄉，該項目由中煤國際工程集團南京設計院設計，立井開拓，年設計生產能力 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法施工，凍結施工段垂深520.1m，凍結段施工完成后，采用鋼筋混凝土方式進行套內壁，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壁，技術上可行，經濟上合理，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，模板高度設計為1.4m，設計成上口大、下口小的形式，錐度為0.8%，設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，液壓滑升系統平剖面圖如圖 1所示。

2 采用液壓滑升金屬模板套內壁常出現的問題分析

由于采用液壓滑升金屬模板套內壁，此工藝在時間上是連續的，它是不間斷的滑動，所以在套內壁的過程中，各種工序之間的銜接都至關重要，鋼筋的綁扎、勾筋的綁扎、爬桿的續接、爬桿水準線的標注、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等等都至關重要，但是，根據現場的實際情況，認為以下幾點至關重要:

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、機械設備系統故障問題;4)混凝土中水泥的質量(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

按照作業規程，壁座必須設計在穿過凍結段且坐落于堅硬巖石中。按照此要求，主井壁座設計垂深 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，按設計在爬桿位置預埋槽鋼并找平，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，確保液壓系統正常運行，行程同步。3)試滑成功后，進入正常滑行，現場技術人員要及時觀察爬桿行程，在爬桿還剩50mm左右時，要及時續接爬桿。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象，對不合格的爬桿嚴禁入井。5)爬桿的連接處避免出現錯臺現象，防止液壓系統強行通過，造成爬桿扭曲、斷裂現象，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“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，出現偏差及時停機，詢問情況，及時糾偏。7)在輔助盤澆筑混凝土時，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)輔助盤上要準備木砌，在發現模板有跑偏跡象時，及時對其進行向相反的方向支撐，慢慢滑升，及時糾正。9)液壓系統正常，而其他原因導致不能正常滑行時，液壓系統也不能停機，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，影響井壁質量。

3.3 液壓滑模的機電、機械設備系統故障處理

由于井筒垂深較深，作業空間較小，機電、機械設備萬一出現故障，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，比如粘模等情況，不易處理，為此，加強機電、機械設備的日常維護，易損壞、易故障機電、機械設備的備用庫存也很重要，盡量減少機電、機械設備的故障率，提高其工作效率。

3.4 混凝土相關要求

采用液壓滑模套壁，混凝土的質量至關重要，其質量的好壞直接影響套壁的速度和質量，要嚴格按照其相關配合比攪拌混凝土，嚴禁偷工減料。本礦井套壁使用寧國海螺PⅡ5.25R水泥，其發熱量較好。由于主井套壁期間正處寒冬，所以為確保混凝土快速凝固，地面攪拌系統對黃砂、石子、外加劑、供水系統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、結塊的黃砂、石子一律不用，防止攪拌系統的溫度降低，以確保混凝土入模溫度達到 25℃以上。混凝土運送到輔助盤后，現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，導致井壁冰霜融化，往往會出現滲水情況，滲出的水會沿著井壁流入混凝土中，從而導致混凝土的溫度下降，給滑模帶來困難，因此，就要求現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)現場操作人員，要安排專職人員進行現場刮水，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，防止發生混凝土之間的離層，影響井壁質量。由于我礦在采用此方法套壁前，相關技術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酷的自然問題和技術問題，但是，我們都一一克服，最終達到預計的效果。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.