煤礦立井套架施工方案技術分析

葉大干

（中煤第三建設集團 機電安裝工程有限責任公司，安徽 宿州 234001）

施工實踐中的4種套架安裝施工方案都有一定的可操作性，要根據現場條件、施工機具、設計要求和施工人員等情況靈活運用，并在實踐中總結改進，不斷創新，才能保證安全、快速、優質施工。

1 立井套架施工方案介紹

立井井口套架安裝分為三種結構形式：井架立井方式、井塔立井方式、櫓式井架立井方式。

1.1 立井套架施工方案1—套架整體起吊法

立井套架整體組裝，是將套架及套架內附屬設備一次組裝完畢，然后采用穩車及多點復試滑車系統整體吊裝。

此方法適用于井架立井結構方式。

（1）根據現場施工條件及圖紙設計要求編制套架安裝施工方案，確定施工工序、施工機具的選擇。

（2）套架組裝場地選擇及平整夯填。要根據套架的組裝長度和寬度尺寸及現場大型吊車設備的進出安全方便，來進行套架組裝場地范圍的選擇。

（3）套架組裝且要求把好質量的控制。

（4）套架起吊點的分布設置，共分兩大部分，一部分是井架上的起吊點設置，另一部分是套架上起吊點的設置。根據以往的施工經驗通常在設置起吊點時又有兩種方案：一是采用鋼性吊耳來作為受力起吊點，二是采用柔性鋼絲繩配合厚皮鋼管作為受力起吊點。不論是哪種方式的起吊點設置，都要嚴格詳細地計算受力分析及校核，以確保套架的安全起吊。做好現場的安全防護，警誡區域的設置，起吊設備及施工機具的再次檢查確認，各操作崗位的職責分工，重要環節的跟蹤監護。

（5）套架后續工作的完善。在套架整體起吊過程中，要考慮到對角線長度對起吊高度的影響，故每個套架都不能全長尺寸組裝，必須得留一段長度不組裝，等套架吊裝直立后進行后續工作的完善。根據圖紙設計、各種規范要求，來進行對整體套架的質量控制，做好交接驗收工作。

1.2 立井套架施工方案2—套架分段組裝二次起吊法

套架分成兩段組裝，兩段之間采用折頁聯接，將套架及套架內附屬設備分次組裝，然后采用穩車及多點復試滑車系統吊裝套架上半段，等上半段吊到合適位置后，再將上下半段用軸銷連接，再進行套架的吊裝。

這種施工技術也只適用于井架立井結構方式。

（1）～（3）施工步驟與立井套架施工方案1相同。

（4）套架起吊點的分布設置，共分為三大部分：第一部分是井架上的起吊點設置，第二部分是上半段套架上起吊點的設置，第三部分是上半段和套架的下半部分。第一部分的受力起吊點，可采用鋼性吊耳或柔性鋼絲繩配合厚皮鋼管，第二部分和第三部分只能采用鋼性折頁作為受力起吊點。

（5）套架上段下部分活動折頁的安裝及套架下段上部分固定折頁的安裝。

（6）井架及套架上部分起吊索具的掛設，機電設備的安裝調試驗收。

（7）套架起吊前組裝質量的驗收，分成上下兩段進行驗收，做好起吊前的各項準備工作。

（8）套架的兩次分段起吊，先進行上半段的起吊，等上半段起吊到一定的位置后，利用吊車和滑車的配合，進行上半段和上半段套架活動與固定折頁的穿銷聯合，最后再進行二次起吊。起吊過程的外圍工作及警戒工作與立井套架施工方案1相同。起吊過程中要密切監控，各項安全操控要完善。

（9）套架后續工作的完善。

（10）套架的整體找正安裝固定，驗收交接。

1.3 立井套架施工方案3—套架空中二次組裝及整體翻轉法

套架由下向上整體組裝，在下段立柱及井口套架鎖口大板梁分別設置活動、固定折頁，上段及井架天輪平臺設置起吊點，利用穩車及多點復試滑車系統吊裝套架，再進行空中二次組裝。在井口將套架整體組裝一大部分（因套架按圖紙全長度尺寸組裝，利用翻轉方法無法一次到位），再在井口鎖口大板梁上安裝活動折頁，在套架下口部位立柱上安裝固定折頁，并將活動與固定折頁用銷軸聯接好。在井架下層天輪平臺、套架上口合適位置布設起吊點，掛設起吊索具和滑車系統，利用穩車牽引進行提升，套架翻轉到位后再進行空中二次組裝。

此施工技術適用于井架立井結構方式，也適用于櫓式井架立井方式。

（1）根據圖紙設計和現場情況編制施工技術措施。

（2）套架組裝場地的選擇與平整。

（3）按施工措施要求進行套架的組裝，由套架下口向上依次整體進行組裝。

（4）在下段立柱及井口套架鎖口大板梁分別進行活動、固定折頁的安裝以及固定與活動折頁的聯接。

（5）在上段套架及井架上設置起吊點。

（6）施工機具的掛設、穿繩掛滑車組，起吊系統調試檢查。

（7）檢查驗收組裝質量，并做好套架正式起吊前試吊。

（8）套架的整體翻轉起吊。

（9）套架其他構件空中二次組裝。

（10）套架后續工作的完善及驗收。

1.4 立井套架施工方案4—套架散裝吊裝法

套架構件組裝是在上井口利用井筒裝備施工完成后的吊盤作為施工升降作業平臺，利用井口房外預先布置好的穩車及吊車進行構件的吊裝，依據施工圖紙，分別進行套架單位構件的由下向上的組裝。根據圖紙設計要求與現場情況，通常有以下兩種組裝方法：一種是整個套架全部鋼構件進行單個構件組裝，另一種是部分構件先進行單片組裝，再將成片組裝的構件進行組合安裝。本文以全構件散裝施工技術為例。

此施工技術適用于井塔立井方式，也可適用于井口房已提前施工完畢受條件限制的井架立井方式。

（1）測量井筒中心線及基礎標高，并對套架各構件進行驗收。

（2）利用穩車或吊車進行套架各立柱的安裝。

（3）井口臨時封閉。

（4）利用吊盤升降自下向上進行各立柱之間的橫梁安裝。

（5）次梁及支撐梁、梯子、平臺板等構件的安裝。

（6）上井口防撞梁安裝。

（7）套架內各類罐道安裝。

（8）過卷裝置設備安裝。

（9）套架幾何尺寸的校核驗收。

2 立井套架施工方案技術分析

2.1 立井套架施工方案1

優點：

（1）套架安裝可以一次到位，施工工期短。

（2）技術尺寸控制誤差小，安裝精度高。

（3）縮短、簡化施工工序，降低施工管理的難度。

（4）占用井口的施工工期短，對其他施工工序（如井筒裝備、提升系統設備安裝等）無影響。

缺點:

整體組裝占用施工場地大，對場地硬化要求高，施工吊裝設備、人員投入較多，成本高，風險大。

2.2 立井套架施工方案2

優點：

（1）套架分兩段組裝，占用場地小。

（2）占用井口的絕對施工工期相對較小。

（3）在地面組裝，組裝質量便于控制，誤差較小。

缺點：

要求分段組裝的兩段套架折頁，聯接技術復雜，操作難度大。二次找正安裝困難，施工風險比較高。

2.3 立井套架施工方案3

優點：

（1）除套架頂部區域構件外，套架安裝一次到位，施工工期短。

（2）簡化施工工序，極大地降低施工管理的難度。

（3）占用井口的絕對施工工期較短，對井筒裝備安裝工程等影響較小。

（4）整體翻轉方法，安全可靠，安全風險低。

缺點：

整體翻轉法施工要求占用場地，吊裝設備及人員投入較多，成本較高，占用井口作業時間較長。

2.4 立井套架施工方案4

優點:

（1）施工的安全風險低。

（2）構件散裝，可以較好地控制結構單元幾何尺寸，保證安裝質量。

（3）施工設備及人員投入較少。

（4）對施工場地空間要求不高。

缺點：

施工工期長，成本大，占用井口的絕對施工工期長，對其他施工工序影響較大，不利于整個系統交接的控制。

3 立井套架施工適用范圍

（1）立井套架施工方案1適用范圍

套架整體起吊法，適用性比較強，應用范圍廣，適合井架立井方式套架的安裝，一次精確到位。

（2）立井套架施工方案2適用范圍

套架分段組裝二次起吊法，施工難度大，折頁聯接技術要求高，工期較長，適用范圍小，效率一般，只適合一些特殊場合。

（3）立井套架施工方案3適用范圍

套架空中二次組裝及整體翻轉法，技術操作要求高，施工工期較長，對施工現場條件要求比較高，施工效率較低，高空作業多，質量控制困難，安全性低。

（4）立井套架施工方案4適用范圍

套架散裝吊裝法，只適用井塔立井方式，操作簡單，安全性高，效率不高，受現場施工條件影響較大，占用井口工期較長。

4 結束語

（1）立井井口套架安裝是煤礦立井主、副井系統安裝中的一個重要環節。套架安裝具有極強的專業性和不可預測的高風險性，要求精心組織，因地制宜，建立模型，編制完善可靠的安裝施工組織設計，以確保套架安裝安全。

（2）立井井口套架安裝方案的選擇必須結合施工現場的實際情況，針對施工中難點重點進行分析比較及對施工工藝流程進行把控，合理選擇立井井口套架安裝方案，減少高空作業，提高安全性及施工質量。