园子沟煤矿立井液压滑模套壁施工技术研究与应用

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摘要：通过对立井液压滑模套壁施工中所遇到问题的分析及处理，提高了筑壁质量，保证了安全施工，为立井液压滑模套壁施工积累了经验。

关键词：立井； 液压滑模；套壁；施工技术

1、工程概况

园子沟煤矿位于陕西省麟游县两亭镇，设计年产量800万吨，采用立井开拓。主井井筒深596.49m，井筒净直径为Φ8.2m，其中冻结段深度为359.26m，冻结段井壁为钢筋混凝土复合双层井壁，内层井壁采用滑模施工，厚度最大处达1250mm，最小处500mm，采用C60、C50商品混凝土。

2、施工方案

2.1 施工准备

园子沟煤矿主立井内壁施工采用内爬杆式液压滑模，该装置由模板系统、滑模盘系统和滑升系统组成。滑模滑升的基本原理是：油泵的动力产生高压油，通过分油器到达千斤顶，油压千斤顶在高压油驱动下，沿爬杆向上爬升，从而带动模板和滑模向上滑升。滑升系统根据模板自重、与井壁摩擦力、施工载荷等参数确定油缸提升力。

此次使用的滑模为20块板弧形板组成，模板设计上口直径为D8270mm，下口为D8250mm，高度1.4m。滑模盘由操作盘和辅助盘组成，操作盘用于混凝土浇灌、振捣和钢筋绑扎等，辅助盘用于洒水养护、井壁修饰、井径测量监控等。滑升系统有16个提升架、24个油压千斤顶，液压控制箱为滑模装置提供动力。

滑模下井组装使用前，先在地面进行预组装，检查各构件的加工质量，液压系统是否漏油，油泵工作是否正常，对每个千斤顶的行程要进行荷载试验，测定，调整分组，使千斤顶达到同步滑升的目的。

2.2 施工工艺

2.2.1 试滑

滑模在井下组装完毕后，空爬1～2个行程（每个行程30mm），用砂袋将模板下端缝隙堵死，保证混凝土不溢出模板，并用砂袋在滑模底口垛出刃脚。

首次试滑分五层浇灌：第一层铺设50mm厚灰浆和250mm厚砼；第二层浇筑300mm高；间隔40分钟，浇筑第三层300mm高，滑升60mm；第四层浇筑300mm高，滑升60mm。第五层浇筑到距模板上口60mm左右，滑升300mm。每次滑升前需停30-40分钟，并随时检查滑模水平、中心方位状况。

2.2.2 钢筋绑扎及爬杆连接

钢筋的绑扎是与浇灌混凝土、模板滑升工作平行交叉作业，绑扎速度应与混凝土浇筑、模板滑升速度相适宜。

主井内壁采用双层混凝土井壁，首先在吊盘上绑扎外层井壁钢筋，在滑模操作盘上进行内层钢筋绑扎。钢筋间排距严格按照设计要求进行绑扎，竖筋的连接采用直螺纹丝套连接，连接时必须将丝扣上满。内层环筋绑扎应结合滑模提升速度，确保钢筋绑扎与浇筑混凝土、滑模提升的相互协调。

内壁内层竖筋中有24根螺纹钢筋替换为直径Φ48×3.5mm无缝钢管作为爬杆使用，每根长度4.5m，下井前应将爬杆调直，在滑模安装第一段爬杆长度要有多种规格，保证接头相互错开，避免在同一断面上接头数大于总数的25%。当油压千斤顶爬升距上端350mm时，应及时接长爬杆，接长采用焊接Φ38mm套管连接，并将焊点处平滑，确保油压千斤顶不会卡住。为防止滑模变位，爬杆和环筋绑扎在一起。

2.2.3 混凝土浇筑及振捣

混凝土浇筑要严格按照分层、分片、对称方式入模，分层厚度为300mm，采用插入式震捣器，使用震捣器时，不得直接震动钢筋、爬杆、模板，振捣器的插入深度不得超过分层厚度，不得在一个地方震动过久，以20～30s为宜，以振出浆不出现汽泡为宜。振动器插入下层混凝土内的深度不大于50mm。振捣时要勤振、勤提、快插、慢拔，加强振捣，振出灰浆，排出气泡，增加混凝土密实性，防止出现蜂窝、麻面。

2.2.4正常滑升

正常滑升阶段，每次滑升300mm，其间隔时间为30～40分钟，不允许加大每次的滑升量，防止爬杆失稳。为保证井壁质量，混凝土的脱模强度应达到1～2kg/cO。设专人对脱模砼强度进行检查，为此要做到一听、二看、三摸：即听声，当模板提升时发出沙沙声为合适；二看：观察刚脱模的混凝土表面无流淌、破裂和被拖拉变形现象，且有水光为合适；三摸：用手指一按，有硬感，并能留下1mm深的指印，砂浆不粘手，能用抹子抹平。

为保证滑模施工过程中，在每个千斤顶的爬杆上增加了限位装置，确保每次滑模爬升的高度一致，保证井筒的垂直度，配合使用激光水平仪，保证滑模的水平度及爬杆垂直度，提高滑模套壁施工效率。

2.2.5 滑模测量

采用铅垂法测量滑模中心，在操作盘中心设直径为Φ50mm的孔以便中线能通过，并在辅助盘上挂法码式重锤进行测量，确保井壁净直径。

由于滑模受力不均匀，每次滑升均存在不同程度的下滑，为确保正常滑升时的高度一致，使用限位卡来保证液压滑模始终在一个水平面上。为方便每次调整限位卡，使用激光水平仪器操平，方便、快捷，保证施工质量。

3、施工遇到的问题处理方法

3.1滑模扭转

滑模盘扭转是受扭转力矩造成的，最主要原因是爬杆失稳，造成爬杆失稳主要有以下几方面原因，①滑模每次调整中心线时的高差太大，造成爬杆弯曲变形较大；②滑模工作盘上堆放钢筋等物品太多并且分布不均与，造成应力集中；③爬杆与钢筋未连接，爬杆自由度太大，造成爬杆失稳④浇筑到上段井壁时，井壁厚度只有500mm，用灰量小，浇筑时间减短，混凝土未达到一定强度不能有效握裹住爬杆及钢筋，造成失稳。

处理方法：调整滑模中心线时每次将高差控制在50-100mm内；减少滑模操作盘上的杂物，并将钢筋等物品均匀放置；用短截钢筋将爬杆与井壁钢筋焊接，将其联为整体。

3.2 滑模盘平移

滑模盘在水平推力作用下偏移中心线，造成井筒半径钢筋保护层及井壁厚度大小不均。

造成滑模平移的原因：①不对称均匀浇筑；②振捣砼方法错误；③提升架不垂直；④千斤顶不同步。

滑模平移处理：①在滑模盘偏离方向（井壁偏小侧）先浇注砼，利用砼的侧向“挤动力”逐渐调整；②将滑模板滑空一定高度后，在偏离方向打顶撑进行纠偏，但要注意纠偏不能过急，以免井壁出现错台拉裂现象；③将中心偏离方向的一侧抬高，使模盘盘面保持一定高差情况下滑升（每次调整高差宜为50-100mm），可逐步将滑模中心调至要求范围内，然后再恢复水平向上滑升。

4、结语

园子沟煤矿风井采用块状模板套壁，滑模套壁与块状模板套壁相比较具有劳动强度低、节约用工量、安全施工等优点，使用液压滑模套壁是今后套内壁施工的一个发展方向。但由于施工过程中由于造成井壁拉伤等原因，造成井壁存在一定的细小裂纹，出现渗水的情况，影响了滑模的推广使用。

由于液压滑模套壁对现场施工管理及劳动人员熟练程度要求较高，而且必须要控制好施工节奏，绑扎钢筋、浇筑混凝土、滑升及滑动高度等各工序间必须要相互协调才能发挥液压滑模套壁的优势。

通过对立井液压滑模套壁施工中所遇到问题的分析及处理，提高了筑壁质量，保证了安全施工，为立井液压滑模套壁施工积累了经验。