深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法質(zhì)量控制

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

一、執(zhí)行的主要規(guī)范、標準

1.《礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范》GBJ 213-90；

2.《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標準》MT 5009—94；

3.《鋼筋混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204—2002；

4.《煤礦安全規(guī)程》2006。

二、質(zhì)量控制措施

1.建立項目質(zhì)量保證體系

成立以項目經(jīng)理為組長的質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，配備專職質(zhì)檢工程師，施工隊成立質(zhì)檢管理小組，隊長為組長，各作業(yè)班組開展QC活動，并根據(jù)需要配置合格的專職質(zhì)檢員，項目部成立試驗室，質(zhì)檢辦公室。

2.根據(jù)該工程特點，技術(shù)人員認真編制"施工組織設(shè)計"和"技術(shù)工藝標準"，并對所有參加施工人員進行技術(shù)培訓和措施交底，確保都領(lǐng)會設(shè)計意圖，熟記工序質(zhì)量標準。

3.加強施工原材料管理，嚴把原材料質(zhì)量關(guān)。聯(lián)合建設(shè)、監(jiān)理及科研單位對高性能混凝十所用原材料進行考察優(yōu)選，水泥、鋼筋、外加劑等材料均符合設(shè)計要求。原材料進場時，按《采購控制程序》嚴格執(zhí)行驗收制度，并按規(guī)范規(guī)定的批量進行取樣送檢，確保應(yīng)用在井筒中的所有原材料都能滿足規(guī)范中對高強高性能混凝土所需原材料的要求。

4.根據(jù)該工程施工工藝流程，預(yù)先設(shè)置好各工序的質(zhì)量控制點，執(zhí)行操作人員"當班自檢，班組互檢，質(zhì)檢員隨時檢"制度，混凝土分項工程的質(zhì)量控制點為原材料進場檢驗，混凝土配料、攪拌、入模、振搗。原材料檢驗和混凝土攪拌實行質(zhì)量記錄。

5.積極采用新技術(shù)，嚴格控制混凝土施工質(zhì)量

為了確保砌壁混凝土攪拌質(zhì)量，施工單位投資購置了一套先進的HZS-75Ⅲ型混凝土攪拌系統(tǒng)，該套設(shè)備具有自動化程度高、性能穩(wěn)定、計量誤差均小于規(guī)范規(guī)定、所有原材料都經(jīng)過自動計量、污染小等優(yōu)點。對保證高強高性能混凝土質(zhì)量起到了關(guān)鍵的作用，使用新型攪拌站能嚴格按配合比配料，每次攪拌混凝土前都能堅持做到對各物料進行標稱，測試砂石含水率，計算出含水量從攪拌用水中扣除，校正攪拌時間，確保不小于120秒。

6.采用信息化指導(dǎo)施工

井筒掘砌施工期間，與凍結(jié)單位密切配合，通過壁后預(yù)埋信息化施工器件，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，科學地指導(dǎo)施工。先后克服了特厚黏土層凍脹力大，井幫位移、變形，對混凝土早期養(yǎng)護不利及過固結(jié)特厚黏土層施工困難等因素，保證了凍結(jié)立井井筒在復(fù)雜地質(zhì)條件下安全快速施工。

一、原材料選擇

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》所用的材料及要求如下：

1.水泥

選擇P.O42.5級水泥，水泥應(yīng)具有強度等級穩(wěn)定，細度適中，水化熱相對不高的特點。其物理性能檢驗結(jié)果見表1。

2.細骨料

對砂場進行現(xiàn)場勘察和取樣，選定工程用砂供貨源，所產(chǎn)黃砂顆粒應(yīng)相對較粗，級配合理，含泥量小，不含泥塊，其各項指標均符合2005年前的國家標準《建筑用砂》GB/T 14684—2001Ⅰ類砂的技術(shù)要求，能滿足配制高強混凝土的要求。取樣檢測結(jié)果見表2。

3.粗骨料

所選粗骨料符合《建筑用卵石、碎石》GB/T 14685—2001Ⅰ類石子技術(shù)要求，取樣檢測結(jié)果見表3。

4.拌合用水

拌合用水應(yīng)進行取樣，送至產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所檢驗，符合鋼筋混凝土拌合用水標準，檢驗結(jié)果見表4。

5.摻合料與高效減水劑

技術(shù)條件均符合國家標準《高強高性能混凝用礦物外劑》GB/T 18736—2002Ⅰ類規(guī)定，能滿足砌筑井壁用混凝土的設(shè)計和施工需要，擇優(yōu)選取了山東省建筑科學研究院外加劑廠生產(chǎn)出NC-H700型摻合料和NC-F60型高性能減水劑，其主要性能指標見表5。

所有原材料要有出廠檢驗單和合格證，到達現(xiàn)場的材料需抽樣進行復(fù)檢，合格后方能使用，控制砂、石含泥量及粒徑的級配。混凝土各種原材料在運輸、存儲、保管和使用過程中嚴格按管理制度執(zhí)行，防止誤裝，互混和變質(zhì)。

二、施工機具、設(shè)備

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》所用的機具設(shè)備明細如下：

1.攪拌施工機具

為能滿足立井井筒高強高性能混凝土的配制需要，應(yīng)在井口附近設(shè)置一座HZS75-Ⅲ型混凝土攪拌

站，生產(chǎn)廠家為山東海陽市方圓集團有限公司，該混凝土攪拌站基本情況為：配套主機型號：JS-1500；

整機裝機功率：110千瓦；骨料配料機型號：PLD2400；配料種數(shù)：3種；水泥倉：容量2×100噸；螺旋輸送機：型號LSY200-9；供水泵型號：CKS80-65-125A；外加劑泵：磁力驅(qū)動離心泵，型號：32CQ-15；計量系統(tǒng)：各種形式電子秤，見表6；氣路系統(tǒng)：空壓機型號：W-1.0/7；功率：7.5千瓦，額定壓力：0.7兆帕。

控制方式：手動控制方式，全自動控制方式。

2.輔助設(shè)施

井筒凍結(jié)段井壁施工時，利用傳統(tǒng)的鑿井提升方式，充分采用了新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，配備合理的立井施工機械化。龍固副井項目井筒內(nèi)布置主、副兩套單鉤提升，選用2JK-3.5/15.5型絞車，配3.0立方米吊桶提升物料、機具。井筒作業(yè)采用二層鑿井吊盤，上下盤間為剛性連接，上層盤是保護盤，下層盤為施工操作盤。

井簡砌壁采用MJY型整體金屬模板，配0.3米高環(huán)形斜面合茬模板，澆筑混凝土用2.4立方米、3.0立方米底卸吊桶下放，經(jīng)設(shè)在吊盤上的分灰器直接溜入模板，對稱澆筑分層振搗，實行短段掘砌平行混合作業(yè)。

井簡還布置一路ф800毫米膠質(zhì)筒，由地面FBD-No9.62×30千瓦對旋風機壓入式通風。砌壁混凝土的攪拌，由地面井口附近設(shè)置的H2S75-Ⅲ型混凝土攪拌站供給。

深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法適用范圍

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的適用范圍有：

1.廣泛應(yīng)用于煤礦、金屬和非金屬礦等各類礦山工程采用凍結(jié)法施工高強高性能混凝土井壁。

2.凍結(jié)段井筒深度較深、表土層地質(zhì)條件復(fù)雜的井筒，在高地壓、膨脹性黏土、凍結(jié)壓力大的條件下能體現(xiàn)其施工特點。

3.對當?shù)禺a(chǎn)原材料的選用應(yīng)進行試驗檢驗，其參數(shù)必須滿足高強高性能混凝土的使用要求。

深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法工藝原理

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的工藝原理敘述如下：

深厚表土層凍結(jié)井井壁混凝土施工具有特殊的環(huán)境條件，可概括為"先受熱后受凍，邊硬化邊承載"，而且承受著低溫、變溫和隨時變化的高地壓、高凍結(jié)壓力等多重因素的影響作用。該工法就是解決在如此復(fù)雜的條件下，如何實現(xiàn)混凝土井壁的高強高性能指標，以滿足深厚表土層凍結(jié)井壁設(shè)計施工需要。首先對高強高性能混凝土所需原材料和外加劑進行了試驗，選擇了適合高強高性能混凝土所需的原材料、外加劑，確定了合理的混凝土配合比；然后對所選擇配合比的混凝土基本特性、干縮性能、絕熱溫升特性和耐久性進行試驗驗證，優(yōu)選確定了合理的高強高性能配合比設(shè)計、施工工藝參數(shù)，制定了質(zhì)量控制方案指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法施工工藝

• 工藝流程

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的施工工藝流程如下：

首先通過理論計算設(shè)計，進行負溫受壓條件下的高強高性能混凝土的配合比試驗，在實驗室試配多組方案，并對其微觀機理進一步分析的基礎(chǔ)上，然后進行相似模擬試驗研究，再通過現(xiàn)場試驗段實驗檢驗。最后結(jié)合工程實際，不斷優(yōu)化選擇，取得合理的混凝土配合比及施工工藝參數(shù)、質(zhì)量控制措施，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

經(jīng)檢驗后的合格原材料按照配合比要求進行攪拌，配備先進、精確的混凝土攪拌系統(tǒng)；成品混凝土通過立井井筒提升設(shè)備，由底卸式吊桶下放到井筒吊盤底部的分灰器上，經(jīng)混凝土輸料管輸入MJY整體金屬液壓模板，進行養(yǎng)護操作。

采用信息化施工，對混凝土施工進行全過程的質(zhì)量監(jiān)控，根據(jù)井壁變化情況及時調(diào)整施工方案；在混凝土低溫凍結(jié)養(yǎng)護、立井井筒運輸、提升方面制定專門施工措施，確保工程質(zhì)量。深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工藝流程見圖1。

• 各種原材料選用標準

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的各種原材料選用標準如下：

1.水泥：符合《硅酸泥水泥、普通硅鹽水泥》GB 175—1999和《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ 55-2000的要求。

2.碎石：符合《建筑用卵石、碎石》GB/T 14685—2001和《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ 55—2000的要求。

3.砂：符合《建筑用砂》GB/T 14684—2001和《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ 55—2000的要求。

4.化學外加劑：符合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50119—2003的要求。

5.礦物外加劑：技術(shù)條件應(yīng)符合《高強高性能混凝土用礦物外加劑》GB/T 18736—2002的Ⅰ級或Ⅱ級規(guī)定。

6.水：符合《混凝土拌合用水標準》JGJ 63—89的要求。

• 高強高性能混凝土施工工藝

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的高強高性能混凝土施工工藝如下：

1.混凝土的攪拌

高性能混凝土配合比是通過科研試驗優(yōu)選得出，并經(jīng)過工業(yè)性試驗驗證后確定的，其拌合物工作性能很好地滿足所采用的底卸式吊桶井筒輸送、卸料、澆筑等施工工藝要求，也滿足井壁設(shè)計的強度要求。因此混凝十拌制時要嚴格按配合比計量配料，正確執(zhí)行攪拌制度。必須注意原材料外加劑的投料順序，控制好混凝土的攪拌時間。高強混凝土的配料和拌合均采用自動計量裝置，原材料按重量計量的允許偏差為：水泥和摻合料±1%，粒骨料±2%，水和化學外加劑±1%。

高強混凝土攪拌工藝見圖2。

嚴禁在拌合物出機后加水，確保拌合物坍落達到160～200毫米，入模溫度控制在15℃。

2.混凝土運輸

按照井筒混凝土施工的常規(guī)做法，將攪拌好的混凝土裝入底卸式吊桶，吊桶用平板式礦車經(jīng)地面鋪設(shè)軌道運到封口盤提升口處，由主、付提升機將吊桶運至吊盤上，然后再用分料器溜灰管直接澆筑混凝土。

3.混凝土澆筑

井壁按短段掘砌工藝施工。段高3米?；炷翝仓?yīng)對稱分層進行。每層厚度控制在50厘米左右盡可能均勻，混凝土澆筑時可采用振搗器放溜混凝土，加快混凝土的流動速度。模板采用MIY整體金屬液壓模板，地面設(shè)置穩(wěn)車懸吊。

4.振搗

采用高頻振搗器振搗?；炷练謱訚仓繉佣家駬v密實，盡可能地垂直點振，不得平拉。既不能過振也不能漏振，可考慮震動棒移動間距在30～40厘米，振搗時間為10～15秒。

5.脫模

要合理地掌握拆模時間，時間過早脫模會出現(xiàn)粘模，時間過晚脫模會出現(xiàn)困難。由于混凝土的早期強度增長快。根據(jù)實際操作經(jīng)驗，一般脫模時間定為4個小時，特殊情況下，視現(xiàn)場試配樣的初、終凝時間和強度發(fā)展情況最后確定。

6.養(yǎng)護

高強高性能混凝土的水膠比小，膠凝材料多，因此養(yǎng)護是非常重要的環(huán)節(jié)。由于井下空氣濕度較大，因此在脫模后暫不考慮采取噴水或養(yǎng)護劑等措施，以方便施工。但在井筒內(nèi)壁滑模套壁施工時，由于高強高性能混凝土前期水化熱放熱量較大，為避免環(huán)境溫度突變而使內(nèi)層產(chǎn)生裂縫，通過采取以下相應(yīng)措施加強混凝土井壁早期管理養(yǎng)護，通過控制原材料溫度降低混凝土入模溫度（15℃），套壁時風筒穿過滑模操作盤加強井筒通風降溫，在滑模盤下四周布設(shè)灑水管，對所砌井壁進行噴淋灑水養(yǎng)護。

• 操作要點

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的操作要點如下：

1.自動計量系統(tǒng)要經(jīng)常校核，采用強制攪拌機，拌合時間不得少于3分鐘，冬季熱水攪拌確保入模溫度不低于15℃。

2.底卸式吊桶下混凝土，人工入模，振搗要適當，要防止石子下沉。

3.根據(jù)實際情況確定脫模時間，脫模時及時養(yǎng)護。

4.大模要多方向多水平開窗，以處理井幫坍塌等。

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的工法特點是：

1.采用信息化管理，及時檢測凍結(jié)壁的溫度變形位移等情況，及時調(diào)整設(shè)計及施工段高，做好高強高性能混凝土施工中全過程的質(zhì)量控制，保證混凝土井壁質(zhì)量滿足設(shè)計和使用要求。

2.立井井筒凍結(jié)段井壁施工利用傳統(tǒng)的鑿井提升方式，充分采用了新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，配備合理的混凝土攪拌自動化系統(tǒng)。

3.對原材料進行檢驗，根據(jù)現(xiàn)場施工條件優(yōu)化混凝土配合比方案，精確控制用水量、各種材料的添加量。實施配合比設(shè)計，原材料控制，混凝土制作運輸施工，全過程，全方位的質(zhì)量控制。

4.在深厚表土層中的巨厚黏土層施工時，積極控制凍結(jié)狀況，使井幫處于超低溫狀態(tài)，確保凍結(jié)壁的強度和厚度，控制井幫變形位移，增加緩沖層厚度，采取多種措施實現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)施工。

隨著深部煤炭資源的不斷開發(fā)，中國新建井筒所穿越的第四紀表土層越來越厚，特別是黃淮海地區(qū)，開采的煤田所穿越的表土層厚度逐步向500～700米過渡。

當井筒采用凍結(jié)法施工穿過深厚表土時，普通的鋼筋混凝土井壁難以承受巨大的地壓、建井期間的凍結(jié)壓力和井筒使用期間的負摩擦力。研究表明：如將混凝土強度提高5兆帕，則井壁的極限承載能力可提高10%~15%。如將2005年前普遍使用的混凝土強度等級由C40～C50提高到C70級以上，井壁的極限承載能力將有大幅度提高，可以減少建井投資，加快施工速度。因此，截至2005年，新建礦井中，立井井簡井壁越來越多的采用高強高性能混凝土，因其本身致密、耐久性良好，有利于防止井壁在建設(shè)和使用過程中的破壞，如何優(yōu)質(zhì)高效地施工井筒井壁是保證工程順利實施的關(guān)鍵。

中煤第三建設(shè)（集團）有限責任公司與中國礦業(yè)大學、河海大學聯(lián)合，對深厚表土層凍結(jié)井井壁高強高性能混凝土的研究與應(yīng)用進行了科研攻關(guān)，并先后施工了濟西生建煤礦主井，凍結(jié)深度480米，混凝土最高強度等級C60。C70高強混凝土井壁在凍結(jié)井筒中使用，無論從設(shè)計方面還是施工方面，都存在許多未知因素和需完善之處。從工程開工到2005年9月中旬，龍固副井井筒凍結(jié)段內(nèi)外層井壁（5.0～649米段）施工全部安全優(yōu)質(zhì)完成，無論內(nèi)壁、外壁在施工中均未出現(xiàn)裂縫，蜂窩、麻面等現(xiàn)象。也未有因混凝土井壁質(zhì)量問題而造成深孔凍結(jié)過程中的鹽水管斷裂情況。

根據(jù)中煤三建第七十一處在深厚表土層凍結(jié)立井井壁施工方面的實踐經(jīng)驗，編寫《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》，可作為2005年后深厚表土層井壁施工和同類井壁設(shè)計的參考，對企業(yè)和中國建井行業(yè)的發(fā)展均有意義。

采用《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：

1.在施工隊伍進場前應(yīng)對全體人員進行勞動紀律、規(guī)章制度教育，并進行安全技術(shù)交底及安全教育。

2.實行項目安全責任制，并制定安全責任分級負責制，使安全責任落實到人。項目部制定安全檢查制度，配備專（兼）職安全員負責安全檢查并做好安全統(tǒng)計工作。

3.公司安監(jiān)部每月對該工程進行一次大檢查，項目部每旬對該工程進行一次安全自檢。

4.安全檢查中發(fā)現(xiàn)安全隱患和違章作業(yè)、違章指揮必須立即制止，對施工中的重大安全隱患立即下達整改通知單限期整改。對檢查不合格的按有關(guān)規(guī)定進行停工限期整改和經(jīng)濟罰款，情節(jié)嚴重或整改不力的要對有關(guān)負責人追究責任。

5.嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦安全建設(shè)規(guī)定》并具體實施中煤第三建設(shè)（集團）有限責任公司的《安全生產(chǎn)管理制度》。

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.實施工點掛牌施工。設(shè)置工點標牌，標明工程項目名稱、范圍、開竣工時間、施工負責人、技術(shù)負責人。設(shè)置監(jiān)督、舉報電話和信箱，接受監(jiān)督。

2.施工現(xiàn)場設(shè)置醒目的安全警示標志、安全標語，作業(yè)場所有安全操作規(guī)章制度，現(xiàn)場的施工用電設(shè)施安裝規(guī)范、安全、可靠、建設(shè)安全文明標準工地。

3.按照施工組織設(shè)計平面布置圖，認真搞好施工現(xiàn)場規(guī)劃，做到布局合理，井然有序，盡量少占或不占農(nóng)田，對施工中破壞的植被，施工完后予以恢復(fù)。

4.駐地生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)分片規(guī)劃，房屋布局合理，符合消防環(huán)保和衛(wèi)生要求。做到場地平整、排水暢通。各種設(shè)施安裝符合安全規(guī)定，并定期進行檢查。

5.大型機械施工、空壓機等噪音較大的施工場所，限定作業(yè)時間，保證居民有良好的休息環(huán)境。

6.工地油庫、料庫等設(shè)于遠離居民區(qū)和施工現(xiàn)場處，設(shè)置圍欄等防護措施并派專人防護。施工場地內(nèi)各種材料分類堆放整齊，掛設(shè)標牌，標識材料規(guī)格、產(chǎn)地等。各級負責人及施工人員一律掛胸卡上崗。

7.作業(yè)完工后，及時清理施工場地，周轉(zhuǎn)材料及時返庫，做到工完料凈、場地清潔。

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的效益分析如下：

1.C60～C70高強高性能混凝土的應(yīng)用研究，在井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計上體現(xiàn)較大的經(jīng)濟效益節(jié)省大量工程量。以龍固礦副井簡為例，如仍按原中國國內(nèi)采用的最高強度等級C55混凝土，其井壁厚度、配筋情況都遠大于C60~C70混凝土井壁結(jié)構(gòu)。采用了高強混凝土井壁（340～635米）段，共減少土方開挖量8697立方米，降低砌混凝土量8732立方米，節(jié)約鋼筋962多噸，通過計算該段井筒僅井壁施工可節(jié)省直接工程費約1018萬元人民幣。若考慮到凍結(jié)圈徑縮小，凍結(jié)孔數(shù)量減少，凍結(jié)強度及凍結(jié)制冷量降低，節(jié)省早期建井投資可達數(shù)千萬元。

注：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

2.由于高性能混凝土與普通混凝土在組成上的不同，在原材料選優(yōu)、礦物摻合料和外加劑配方上都存在較大差異。高性能混凝土具有更高的致密性、更良好的流動性和體積穩(wěn)定性。通過試驗證明，高強高性能混凝土的抗?jié)B性能，抗氯離子滲透性能及抗凍性能都遠高于普通混凝土，這都有利于增強井筒混凝土工程的耐久性，防止混凝土井壁被侵蝕損壞，相應(yīng)節(jié)約礦井維修費用。

《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》的應(yīng)用實例如下：

• 實例1：山東濟西生建煤礦副井

濟西生建煤礦主井設(shè)計凍結(jié)深度480米，凍結(jié)段壁厚800～1350毫米，混凝土最高標號C60。原井筒-400～-475米設(shè)計有地面預(yù)制的大弧板混凝土外壁。中煤第三建設(shè)（集團）有限責任公司經(jīng)過科研攻關(guān)，實施深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工藝，澆筑的混凝土性能達到設(shè)計要求，取消了預(yù)制大弧板外壁，提前工期22天，節(jié)省投資112.5萬元。

• 實例2：山東龍固煤礦副井

龍固副井井筒凍結(jié)深度為650米，在井深380米以下，內(nèi)外層井壁混凝土的強度等級達C60~C70，且內(nèi)外層井壁厚度最大均達1.1米，該次混凝土施工C60混凝土井壁166米；澆筑C60混凝土5982立方米；施工C65混凝土井壁128米；澆筑C65混凝土8134.4立方米，留取試塊五組，標準養(yǎng)護后實測強度等級均達到設(shè)計強度，施工C70混凝土井壁201米；澆筑C70混凝土12773.55立方米共留取13組試件，標準養(yǎng)護后實測平均強度等級達86.6兆帕，達到設(shè)計強度的123.7%。在整個井筒施工中無論外壁和內(nèi)壁高強高性能混凝土不僅均未出現(xiàn)溫度、干縮裂縫、蜂窩、麻面等質(zhì)量通病，也未出現(xiàn)凍結(jié)壁片幫位移、凍結(jié)管斷裂等易發(fā)事故，混凝土各種性能均達到設(shè)計要求。從工程開工到結(jié)束，每月的施工質(zhì)量均被業(yè)主和監(jiān)理評定為優(yōu)良品。

在龍固副井筒外層壁施工中，通過現(xiàn)場試驗研究及信息化施工實測得，在負溫受壓情況下，高強混凝土早期強度增長較快，7天最高強度等級達到設(shè)計值C70，同時，砌壁混凝土的其他綜合性能也得到了提高。由于龍固副井筒高強混凝土的施工、應(yīng)用研究成功，原設(shè)計的井筒500～632米內(nèi)壁襯砌δ20毫米鋼板井壁，經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計院與科研部門研究予以取消，僅此一項節(jié)約建井投資500多萬元。

• 實例3：山東鄆城煤礦副井

山東省巨野礦區(qū)鄆城礦井位于鄆城縣。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬噸/天，井口標高＋46.3米，井深936.8米，凈徑7.2米，凍結(jié)深度594米，表土層厚度536.65米，在井筒-603～-20米，井壁混凝土支護厚度1400～2250毫米，混凝土等級C50～C75，施工難度大，工期緊。中煤第三建設(shè)（集團）有限責任公司采用"深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法"在凍結(jié)段施工中應(yīng)用。

注：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2008]22號，《深厚表土層凍結(jié)井高強高性能混凝土井壁施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。 2100433B

前言

第1章總論

第2章深厚沖積層土質(zhì)物理特性

第3章人工凍土力學特性

第4章深厚沖積層人工凍結(jié)壁溫度場

第5章深厚沖積層凍結(jié)壁強度與穩(wěn)定性研究

第6章凍結(jié)壁與外層井壁共同作用機理

第7章凍結(jié)井壁外荷載

第8章深厚沖積層凍結(jié)壓力實測研究

第9章凍結(jié)井筒高強高性能鋼筋混凝土井壁研究與應(yīng)用

第10章凍結(jié)井筒高強鋼筋混凝土預(yù)制弧板井壁研究

第11章凍結(jié)井豎向可縮性井壁結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用

第12章深厚沖積層凍結(jié)法鑿井典型工程應(yīng)用

附表

《程村主副井深厚沖積層凍結(jié)法鑿井技術(shù)》根據(jù)作者參與程村主、副井430m沖積層凍結(jié)方案設(shè)計、技術(shù)攻關(guān)和施工實踐的親身經(jīng)歷編寫。系統(tǒng)地總結(jié)了深厚沖積層的凍結(jié)設(shè)計、凍結(jié)段井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計、凍結(jié)信息化施工、深部厚黏土層凍結(jié)壁位移監(jiān)控、低水化熱高性能混凝土試驗應(yīng)用等技術(shù)攻關(guān)成果和防止凍結(jié)管斷裂、外層井壁壓壞、內(nèi)層井壁開裂漏水、卵(礫)石層厚度比例為38%的深厚沖積層凍結(jié)段快速施工、工程項目管理等成功經(jīng)驗。對類似地層條件凍結(jié)鑿井具有重要的參考意義。

《深厚表土地層條件下的立井井壁結(jié)構(gòu)》是一部關(guān)于煤礦深表土立井井壁結(jié)構(gòu)研究的專著。書中對采用凍結(jié)法與鉆井法施工井筒中的井壁所受荷載及其分布、荷載設(shè)計取值及對不同類型井壁結(jié)構(gòu)的承載力計算方法進行了深入的分析與討論，提出了相應(yīng)的井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。