钢筋混凝土井壁冬季施工技术措施.pdf

5 0 探矿工程( 岩土钻掘工程 ) 2 0 0 7年第 1 2 期 钢筋混凝土井壁冬季施工技术措施 王 自强，杨述起 ， 徐 玉川 ( 河北建设勘察研 究院有 限公 司， 河北 石家庄 0 5 0 0 3 1 ) 摘要： 矿山竖井钻井法施工中， 钢筋混凝土井壁承受着较大的水土压力 ， 对矿井的安全起着极为重要的作用。结 合工程实际， 阐述了钢筋混凝土井壁的冬季施工技术措施。 关键词： 矿山竖井； 钢筋混凝土井壁； 冬季施工 中图分类号： T D 2 6 2 文献标识码： B 文章编号： 1 6 7 2 7 4 2 8 ( 2 0 0 7 ) 1 2 0 0 5 0 0 2 1 工 程概 况 高官营铁矿位于河北省唐山市， 设计生产能力 为 1 0 0万 t a ， 共设计为 4口竖井 ， 竖井表土层均采 用钻井法施工， 设计深度均为 1 2 0 ID _ 。其中主、 副井 和回风井均采用钢筋混凝土井壁 ， 主、 副井设计净直 径为4 5 ID _ ， 井壁厚度为 3 8 0 ID _ID - ， 单节井壁高度为 6 I D _ ； 回风井设计净直径为 4 2 I D _ ， 井壁厚度 3 4 0 I l i D _ ， 单节井壁高度为 5 Il 。由于工期要求较紧， 因此井 壁预制工作在 l 0月 2 5日至次年的 1 月 2 2日完成 ， 施工时当地的最低气温达到 一l 5， 为确保混凝土 井壁预制质量， 在施工过程中采取了相应的保证措 施 ， 取得了 良好的效果。 2 冻结对混凝土的影响及对抗冻临界强度的要求 混凝土强度的高低和增长速度取决于水泥水化 反应的程度和速度 。水泥的水化反应必须在有水和 一 定的温度条件下才能进行 ， 其 中温度决定着水化 反应的速度。温 度越低 ， 水泥水化反应速度越慢 。 当处于负温时， 水化反应的速度将大大降低， 混凝土 硬化速度及强度增长也将随之减慢， 大量的水转变 为冰， 体积增大， 导致混凝土结构受到破坏， 强度和 耐久性降低。 混凝土浇筑后如早期受冻害， 恢复正温养护后 ， 其强度会继续增长， 但与 同龄期标准养护条件下的 混凝土相比， 其强度都有不同程度的降低， 强度损失 的大小与其浇筑后遭受冻结早晚情况的不同而异。 抗冻临界强度是混凝土允许受冻而不致使其各 项性能遭到损害的最低初始强度值。根据 混凝土 结构工程施工及验 收规范( G B 5 0 2 0 42 0 0 2 ) 和 建筑工程冬季施工规程 ( G B 5 0 2 6 89 7 ) 规定 ， 冬 季浇筑的混凝土受冻前的临界强度为 ： 在水灰 比 0 6条件下， 其强度为混凝土强度标准值的 3 0 g l叠 对 于掺防冻剂的混凝土， 当室外最低温度为 一1 5 时 ， 其强度应4 MP a 。 3 钢筋混凝土井壁冬季施工措施 钢筋混凝土井壁为厚壁圆筒状结构 ， 井壁在施 工现场预制 ， 养护困难。在施 工过程中从混凝土原 材料的选择， 混凝土搅拌、 运输、 浇筑、 养护等主要环 节加以控制 ， 确保了混凝土井壁的质量。 3 1 混凝土原材料要求 3 1 1 水泥 选用 普 通 硅 酸盐 水 泥 ， 水 泥 强 度 等 级 4 2 , 5 M P a ， 冬季施工时适当增加水泥用量， 减小水灰比， 具体见表 l 所示。 表 1 冬季施工时混凝土中水泥用量和水灰 比 3 1 2 骨料 所使用的粗、 细骨料必须清洁干净， 且尽量使用 含水率较小的骨料， 在冰雪天气应将骨料覆盖， 避免 搅拌时骨料 中夹冰 、 雪等。 3 1 3 水 采用 自来水 ， 当室外气温低于 一5时， 采用锅 炉加热 ， 使用热水搅拌混凝土 ， 但水温不得高于 8 O 。 3 1 4 外加剂 当室外温度低于 一 l 0时， 在混凝土中加入 F J 型早强防冻剂， 以缩短混凝土的凝结时间， 提高混凝 收稿 日期 ： 2 0 0 71 1 7 作者简介： 王自 强( 1 9 7 1 一) ， 男( 汉族) ， 甘肃甘谷人 ， 河北建设勘察研究院有限公司副总工程师、 高级工程师， 岩土工程专业， 从事岩土工程 工作 ， 河北省石家庄市建设华南大街 5 8号 ， w z q _ 0 1 a 1 6 3 c o rn 维普资讯 http:/ 2 0 0 7年第 1 2期 探矿工程( 岩土钻掘工程) 5 1 土的早期强度。 3 2 混凝土搅拌和运输 为确保混凝土的搅拌质量， 本工程施工过程采 用商品混凝土， 商品混凝土在生产前采用热水冲洗 搅拌机， 采用电脑自 动配料， 严格控制混凝土的配合 比。拌制时先投入骨料和水 ， 最后投入水泥， 控制混 凝土的出机温度不低于 2 O。 因混凝 土搅拌 站 和施 工 现场 的距 离 长 达 3 O k m， 混凝土采用罐车运输， 为防止运输过程中混凝 土温度降低较快， 对罐车外部包裹棉帆布进行保温。 3 3 混凝土浇筑 因单节混凝土井壁高度为 5 6 m， 单节混凝土 井壁的浇筑量 为 2 7 3 6 m ， 为缩短混凝土浇筑时 间， 避免混凝土温度降低过快 ， 影响混凝土的浇筑质 量， 故利用泵车直接将混凝土泵送至模板内进行浇 筑。由于冬季北方多雾， 为防止混凝土运输过程中 道路阻塞 ， 导致混凝土温度降低 、 坍落度损失过快 ， 因此 混凝土尽量选择在 1 1 ： 0 01 8 ： 0 0时段气温较 高时浇筑。为防止混凝土堵 管， 浇筑前混凝土的坍 落度控 制在 1 2 0 mm， 浇 筑 时 的最 低 温 度 不低 于 1 O 。 为防止浇筑过程中断， 泵管中的混凝土温度降 低 、 流动性变差而发生堵管事故， 每节井壁浇筑时必 须保证混凝土 的连续供应。 井壁浇筑时 ， 在每节井壁不同位置埋设深度不 同的 3根测温管 ， 随时监控井壁 内混凝土 的温度变 化情况 。 当浇筑前发现混凝土温度低于要求， 或混凝土 流动性变差 ， 可能影响井壁质量时， 不得继续浇筑。 3 4 混凝土养护 冬季施工混凝土， 必须加强养护， 使混凝土在受 冻前达到临界强度 。 为确保混凝土井壁质量 ， 对井壁采用棉 帐篷覆 盖 、 电暖气加热进 行养护。为此 ， 特制作直径 6 3 m、 高6 5 m的双层棉帐篷， 需对井壁养护时， 利用 吊车将帐篷直接吊起罩在混凝土井壁外， 且周围压 实 。 混凝土浇筑后， 先在井壁外沿 圆周方 向均布 6 个 2 k W 电暖气 ， 然后将井壁马上采用棉帐篷覆盖。 拆除模板时 ， 则将棉帐篷 吊开 ， 模板拆 除后 ， 在井壁 表面喷涂养护剂， 对井壁重新覆盖， 并采用电暖气加 热养护。经实测 ， 当室外温度为 一1 O时 ， 帐篷内 的温度可达到 1 51 8 ， 而井壁内混凝土的温度则 达到 2 5 3 O。 混凝土在棉帐篷内的养护时间根据同条件养护 下 的试块强度确定 ， 要求混凝土试块 的抗压强度不 低于设计强度的7 0 。经实测 ， 预留试块的 3天抗 压强度 达到设计 强度 的 3 0 以上， 平 均 为 1 5 2 3 M P a 。7天抗 压强度达 到 6 5 以上 ， 平 均为 2 6 9 2 M P a 。根据室外 温度不 同， 混凝土在棉帐篷 内的养 护时间控制在 3 5天。 4 结语 本工程经采取以上措施 ， 确保 了钢筋混凝土井 壁的施工质量 ， 对与井壁同条件养护 的混凝土试块 进行 2 8天强度试验， 实际强度超过了设计强度。井 筒建成后井壁未发现渗水等现象， 运行良 好。 参考文献 ： 1 俞宾辉 建筑混凝土工程施工手册 M 济南： 山东科学技术 出版社 ， 2 0 0 4 2 刘津明， 韩明 土木工程施工 M 天津： 天津大学出版社， 2 0 o1 3 C B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 ， 混凝土结构工程施工及验收规范 s 4 C B 5 0 2 6 8 9 7 ， 建筑工程冬季施工规程 s ( 上接第 4 9页) ( 2 ) 复合地基静载荷试验 ， 检测点数为总桩数 的 1 ， 共 2 2点， 承压板面积为 1 4 m1 4 m。 检测结果： 复合地基承载力特征值均大于或等 于 3 0 0 k P a ， 累计沉降量均小于或等于 1 8 mm， 满足 设计要求。 6 2 变形监测 从基础施工结束开始对建筑物进行变形监测， 经过一年多， 沉降已趋于稳定， 各建筑物的总沉降量 均小于3 5 e m， 建筑物倾斜 0 0 0 0 9 ， 复合地基加固 处理满足结构设计要求。 7 结语 本工程采用 C F G桩复合地基技术进行地基加 固处理， 达到了预期的效果。经过经济对比分析， 为 建设单位节约基础投资 2 5 3 0 ， 为当年动工、 当年投产奠定了基础。同时， 也为 C F G桩复合地基 技术在此地区的推广应用提供了可靠的经验。 参考文献： 1 J G J 7 9 2 0 0 2 ， 建筑地基处理技术规范 s 2 江正荣 地基与基础施工手册 M J 北京： 中国建筑工业出版 社 1 9 9 7 维普资讯 http:/