沉井施工技术在煤矿工程建设中的应用.pdf

2 0 1 1 年 第1 期 童 晨 斜技 4 1 沉井施 工技 术在煤 矿工程 建设 中的应 用 费杰，王翠玲(兖 州煤业股份有 限公 司济 宁三号煤矿，山 东 济宁2 7 2 0 6 9)摘要在煤 矿工程建设 中，沉 井施工 多用于地 下埋深较 大的构筑物和设备 基础。本 文 以济 宁三号煤矿排水联 合泵房现场 施工作业为例 系 统介绍 了沉井施工工 艺和施工作业方法，可为类似 施工条件的工程建设提供 实例支撑。关键词 沉井施工工 艺流程 下沉 纠偏 中图分类号 T D 2 6 5 5 文献标识码B App l i c a t i o n o f c a i s s o n i n c o a l m i ne c o n s t r u c t i o n F e i J i e (Y a n k u a n g G r o u p J i n i n g N o 3 C o a l M i n e，J i n i n g 2 7 2 1 6 9，S h a n d o n g)Ab s t r a c t I n c o a l mi n e c o n s t r u c t i o n，t h e c a i s s o n t e c h n i q u e i s u s e d wi d e l y i n u n d e r g r o u n d s t r u c t u r e s、s h a ft、p o o l、p u mp h o u s e a nd o t h e r s t r u c r e s I n t h i s pa p e r，t a k i n g t h e s i t e c o n s tr u c t i o n t e c h n o l o g y o f d r a i n a g e c o mb i n e d p u mp h o u s e o f J i n i n g NO 3 C o a l Mi n e a 8 e x a mp l e，s umma r i z e 8 t h e s i t e c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o g y a n d w o r k i n g me t h o d Ke y wo r d s c a i s s o n c o n s l l R I C l J o n mi n e a p p l i c a t i o n 济宁三号煤矿排水联合泵房位于工业广场内，是 矿井污水处理工程的重要组成部分。泵房为半地下 式 钢筋混凝 土简体 结 构，建 筑 面积 3 5 0 6 m 。泵房 总 高 度 1 4 8 7 m。泵房筒壁外径 1 7 m，内径 1 6 m，壁厚 0 5 m。根据地质勘探资料，施工 场地工 程地质 为第 四 系 可塑粘土。地下水位：丰水 期为 3 2 m、枯水期 3 0 m。通 过对工程 地质 勘探 资料 的分析，决定 采用沉 井法进 行 基础施工。1沉 井施 工方案 1 1 沉 井施 工工 艺 排 水联合 泵房沉井采用地 面预制，分 为两节制作。第节井 壁高度 5 5 m，第二节 高度 3 7 7 m。第二 节井 壁加高 时，因已经 固井 封底，不 需进行 排水沉 井，只需 收稿 日期：2 0 1 00 71 2 作者简介：费杰(1 9 6 5一)，男，山东 青岛人，大专，毕业 于山东 科技 大学，工程 测量 技术专业，助理工程 师，现任充 州煤 业股份有 限公 司 济宁三号煤矿。浇筑 至设计标 高 即可。沉井 采用 排水沉 井法，沉井前 在沉井外 围设 四个 降水 井，采 用 四台潜水 泵 降低 沉井 区域 内的水位。井 内采 用高压 水枪 挖土，并 安装 泥浆 泵将泥浆排 出。沉井施工工艺流程如 图 1。面 三 二 阿 习 丽 一 刃脚施工 一模板制作 一钢筋施工 一混凝土施 工I-_ 叶 沉井下沉t _ 叶沉井 封底 l 图 1 沉 井 施 工 流 程 图 1 2测 量 放线(1)角度测量：角度观测采用全 圆测 回法进行，测 回数及测量限差应符合测量规范要求。标定 出泵 房井 筒十字线控制桩，钉好龙 门板。(2)高程测量：高程测量采用四等水准测量控制 网，水准网的绝对高程应从矿井近井点引测，并联测到 排水联合泵房。(3)控制桩 埋设：导 线 和高程 控 制点 应设 在 沉井 下沉区范 围之外，控 制桩要 深埋，并设 置保 护牌，定 期 检查，校核。锚杆，锚杆紧 固必须使用机械或力矩扳手。(9)施工时必须使用 临时支护(前探刹杆护顶 板)，炮后及 时前探至煤壁，严禁空顶下施工。(1 0)施工 时，两帮要平、直，金属网紧贴煤壁，严禁 旷帮、片帮。(1 1)对锚杆、锚索支护的巷道进行班班检查，松动 的螺母及时紧固，失效的锚杆、锚索及时补打。(1 2)混凝土喷层 表面要 平整，消除急角 凹凸，厚度 要均匀，避免表面应力集 中而造成的局 部破裂现象。4结 语 三水平南 2 4层一二区二段 轨道采用 锚 网索、喷支 护过断层破碎带，围岩保持完整，没有发生变形、混凝 土喷层脱落、片帮或冒顶现象，这说明断层破碎带采用 锚、网、喷支护是可行 的。与 U型钢棚、砌碹支护相 比，它的工艺简单、施工方便；工人的劳动强度低，施工安 全，服务年限长，在使用期间不需要维护；施工人员配 备少，通风阻力小，支护成本降低使巷道造价低。因此 锚、网、喷支护在断层破碎带及不稳定 围岩 中的应用是 值得推广 的。但 因各工序 质量要 求 比较 高，要加 强现 场管理与技术指导。4 2 专瞧晨 斜l技 2 0 1 1 年第1 期 1 3 地 基 加 固 在松软地基上进行沉井施工，应先作地基加 固，以 防止制作 时由于不均匀 下沉 引起井身 开裂，地 基加 固方法采 用 沙石 垫层 压实。在砂 垫 层上 浇筑 素混 凝 土，要保证表面水平，为模板施工创造条件。2沉井 施工 2 1 刃脚施 工 刃脚下应作脚模，可按沉井重量、施工荷载根据地 基承载力计算确定。在素混凝土垫层上精确标定沉 井平面位置，进行 刃脚砖模施 工。沉 井在软 土地基 上 施工采 用 垫 木，垫木 的数 量按 垫 木底 面 压 力 不 大 于 1 0 N c m 求算，应对称铺设，在垫木之问应用砂填实。2 2模板 制作 内外模板 安装顺 序应 遵循，先立 内模，后 立外模，模板与钢筋安 装应交叉进行。内外模板之 间的连结 和固定均采用直径 4 8 ra m钢管标准扣件式脚手架施 工。为 防止在 浇筑混凝土时模板漏浆，应选用新模 板，并在模板缝处加贴胶带布，确保浇筑混凝土时模板不 漏浆，不跑浆。2 3 钢筋 施工 沉井井壁 钢筋 绑扎沿 井壁竖筋一 次绑好，水 平筋 分段绑扎。池壁钢筋绑扎关键是控制好钢筋的搭接 长度、锚 固长度、池壁钢筋的高度。进场的钢筋应按批 次提供合格证 和试验报告。钢筋保护层采用砂浆垫块 进行控制。2 4混凝 土施 工 井壁应分节制作，第一节采用 C 2 5防水 密实 混凝 土(掺 3 防水外加剂)灌注，灌注高度 5 5 m，5 0 0 m m 厚。灌注混凝土应 沿着井壁 四周对称 进行，避免 混凝 土面高低相差悬殊，压力不均而产生基底不均匀沉陷。混凝土振捣时，振动棒 要插入一 层混凝 土 5 0 m m，严格 控制振捣时间，移动间距不得大于 3 7 0 m m，既要保证振 捣密实，又要避 免过振 造成漏浆跑 浆。为避免上 下层 之间产生施工缝，浇筑 时要 在下一层混 凝土初凝 之前 浇捣上一层混凝土。因砼灌 注高度 大于 2 m，为避免发 生离析现象，应 采用 串桶进行浇筑。在第 一节混 凝土 达到设计强度、沉井封底施工完毕后，方可灌注第二节 混凝土。在沉 井 上下 节井 壁 间设置 钢板 止水 条施 工 缝。沉井接高前，施工缝凿毛冲洗干净，使骨料外露，用与砼 同配比的水泥砂浆接浆。3沉 井 下沉 3 1 沉 井标 注 在 沉井顶 部用经纬仪标 注井 口“十字线”，并 在外 壁弹出十字线 垂线。井 壁外每 隔 3 0 0 m m作 一标 记，用 四台经 纬仪、两台水 准仪动态监测沉井下沉情况。3 2 撤 除垫木 混凝土达到设计强度后便可撤 除垫 木。应先 撤除 周围垫木，最后 撤除定 位垫木，撤除定 位垫木 时，刃脚 处应 回填砂 石，随撤 随填 随夯。3 3 取 土原 则 井体下沉为保 证 四周 土体 的稳 定，应按 照“先 中 心，后 四周，先锅底，后刃脚”取土原则。在井筒 中心先 设置泥浆坑，采用高压水枪 由中心 向四周开挖锅底，泥 浆用泥浆泵排至指定地点。当锅底挖成后，最后挖出 定位点处土埂。为保证沉井均匀下沉，挖土必须对 称进行。每次挖土厚度应控制在 3 0 0 m m 以内。3 4特殊 情况处 理(1)纠正沉井倾斜：一般可在刃脚较高一侧挖土，必要 时增加偏心压载 以及施加水平外力 等措施。(2)纠正沉 井 的位移：可故 意使 其 向偏位 的 一方 倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中线与设计中 线位置接近时，再将倾斜纠正，最后使倾斜和位移都在 容许 限度以 内 】。沉井倾斜、位移纠正要及 时，应 在距 设计坑底标高 l m时基本 纠正好。(3)沉井 位 置扭转 时 的纠正：沉井 位 置如发 生扭 转，可在沉井偏位的二角偏出土，另#1-角偏填土，借 助于刃脚下不相等 的土压 力所形成 的扭矩，逐 步 纠正 其位置。4沉 井封底施 工 当沉井 下沉距 设计 位置 2 0 0 ra m 时，停 止取 土，靠 沉井 自重下沉至设计标高。沉降观测 1 2 h累计下沉 量 小于 1 0 m m时，可进行封底。将沉井内挖成锅底形，并 在沉井 中心处设置 1 6 m深 的超前小井，自刃脚 向中心 小井 挖 放 射 形 滤 水 暗 沟。超 前 小 井 内 插 入 直 径 6 0 0 m m、带有法兰 盘的钢 滤管，周 围填石子 作为 滤料，集水用潜水泵排 出，地下水位应 控制在底 板 5 0 0 m m 以 下。沉井底 板采用 6 0 0 ra m 厚 C 2 5防水 密实 混凝 土现 场浇制。待沉井底板达到设计强度后，停止抽水，用 防 水密实混凝土将集水井填满，然后用钢盖板将钢滤管 拧紧盖好。集水 井上 口标高应较底板 顶面标高低 3 0 0 m m，待底板完成后，再用素混凝土找平。5结 论 该工程因施工方法选择得当，保证了工程质量，降 低了工程费用，提高了工作效率，而且也为特殊工程地 质条件下类似工程的施工提供了实践经验。参考文献：1 沉井制作下沉专项方案(J)，w mr d o c i n e o m p 一 3 5 7 4 6 9 1 2 h t m l 2 建筑施工手册)编写组(M)，建筑施工手册，中国建筑工业出版 社，1 9 8 6 7 3 沉井施工经验总结(J)，w w w d o e i n c o m p一3 4 2 5 1 5 9 0 h t m l i