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        馬道頭煤礦原煤筒倉混凝土施工難點淺析

        2018-07-24 02:03:30劉成雨
        同煤科技 2018年3期
        關(guān)鍵詞:馬道筒倉原煤

        劉成雨

        馬道頭煤礦作為同煤集團公司一座主力礦井,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力1 000萬t,可采儲量為140 457萬t,井下原煤需皮帶運輸直接進入原煤倉,所以原煤倉施工的質(zhì)量對煤礦的運行效率以及安全有重要的作用,面對原煤倉倉體高且直徑大,工期緊張,施工難度相對較大的問題,如何能在規(guī)定時間內(nèi)安全、高效、高質(zhì)量的完成原煤倉建設(shè)成為煤礦建設(shè)的一道難題。

        1 工程概況

        大同煤礦集團馬道頭煤業(yè)有限責任公司原煤倉,總造價8 000多萬,建筑面積為2 722.38 m2,工程基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年,原煤倉為三座并列圓形筒倉及配套建筑組成(見圖1)。單倉儲煤3.5萬t,總?cè)萘?0.5萬t,煤倉內(nèi)徑34 m,總高度為62.2 m,該工程采用混凝土灌注法,原煤倉結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計強度在標高58.5 m以下為C40,在標高58.5 m以上為C30。

        圖1 馬道頭原煤倉模型示意

        2 施工工藝分析

        為保障煤礦原煤倉筒倉的質(zhì)量,必須要有一個切實可行的施工計劃,確定施工順序,在軸線控制、高程控制傳遞、建筑物沉降監(jiān)測、基礎(chǔ)工程施工以及混凝土工程施工中進行合理設(shè)計[1]。根據(jù)工程特點本項目主要重點部位及工序:主要重點部位為漏斗以下混凝土施工觀感質(zhì)量控制、筒倉掛模施工及鋼棧橋吊裝作業(yè)。筒倉基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工工序:測量放線→土方開挖→人工清槽→毛石基礎(chǔ)→基礎(chǔ)墊層→綁扎鋼筋→模板安裝→澆筑混凝土→土方回填;筒倉及上部結(jié)構(gòu)施工工序:筒壁鋼筋綁扎→掛模模板安裝→澆筑混凝土(見圖2)。

        圖2 筒倉及倉壁平面

        澆筑混凝土順序為:布置混凝土泵→商砼攪拌車到場→開機、潤管→澆筑后振搗第一層砼→澆筑后振搗第二層砼→測溫→商砼澆筑、振搗循環(huán)至設(shè)計標高→筒倉砼面壓光抹面→砼覆蓋保溫保濕養(yǎng)護→測溫監(jiān)控。

        3 原煤倉混凝土澆筑施工難點

        1)原煤倉外表面大,所以混凝土澆筑面和澆筑量也大,在掛模過程中對混凝土的整體要求高,要保障模板的板面干凈、牢固,無論是水平還是豎直的間距均需要達到施工的要求,從而盡量使模板的誤差在規(guī)定的誤差之內(nèi),保障混凝土澆筑的正常進行[2]。

        2)原煤倉砼原材料包括水泥、粗骨料、細骨料以及粉煤灰等,這些原料的配合比是否合理,直接影響著混凝土的質(zhì)量,在原煤倉工程施工中,要避免因混凝土質(zhì)量較差而影響工程質(zhì)量。

        3)混凝土澆筑后由于水泥的水化熱量大并且聚集在原煤倉結(jié)構(gòu)內(nèi)部,形成較大的內(nèi)外溫差,容易造成原煤倉單倉基礎(chǔ)混凝土梁板柱、倉壁混凝土溫度裂縫[2],當混凝土外表面出現(xiàn)蜂窩、麻面、細小裂紋等,需進行二次抹面施工,不但增加了勞動力的投入,而且影響施工進度。

        4)基礎(chǔ)混凝土在初凝后進行普通養(yǎng)護,在原煤倉第一次基礎(chǔ)底板混凝土澆筑時出現(xiàn)混凝土中心溫度內(nèi)外溫差超過25℃如表1所示,不滿足規(guī)范要求。

        表1 普通養(yǎng)護措施下混凝土施工期溫度

        4 針對難點采用的解決方案

        1)采用大鋼模板,保證清水混凝土質(zhì)量,將比傳統(tǒng)竹膠板施工質(zhì)量好,并且傳統(tǒng)竹膠板施工容易漲模、跑模、漏漿、麻面。

        2)水泥設(shè)計采用P.042.5標號,粗細骨料0.5 mm~25.5 mm顆粒級配的石子(含泥量小于1.5%),中粗砂含泥量下于2%,混凝土參合料主要為粉煤灰及外加劑(緩凝高效減水劑),降低水熱化;原煤倉基礎(chǔ)混凝土配合比依據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55-2000)(J64-2000)以及《建筑施工計算手冊》計算。水、水泥、砂子、石子、粉煤灰、外加劑進行配合比試驗后,綜合考慮強度、抗?jié)B、耐久性及性能等多種因素,最終確定基礎(chǔ)混凝土配合比如表2所示。

        表2 基礎(chǔ)混凝土配合比 (單位:kg/m3)

        3)澆筑之時要保障澆筑的間歇時間較短,保障底層的混凝土在初凝之前上一層的混凝土便能澆筑完畢。保障了混凝土的澆筑質(zhì)量,最后合理養(yǎng)護混凝土,從而保障原煤倉混凝土施工的質(zhì)量[3]。

        4)考慮到原煤倉普通養(yǎng)護無法達到規(guī)范要求,為防止出現(xiàn)筒倉基礎(chǔ)出現(xiàn)溫度裂縫[4],在基礎(chǔ)內(nèi)部預埋冷卻水管,通過循環(huán)水對混凝土內(nèi)部進行降溫控制,同時在澆筑完畢后及基礎(chǔ)表面覆蓋塑料布和草袋子進行保溫保濕。

        5)施工中的創(chuàng)新:“S”型冷卻水管的使用。

        “S”型冷卻水管布置在筒倉基礎(chǔ)中間層,間距2 m,冷卻水管采用φ50 mm薄壁鋼管,設(shè)置φ25 mm鋼筋架進行固定,用鐵線綁扎牢固。進水口布置在底板頂面,管頭高出板面500 mm;出水口設(shè)在底板外側(cè),管頭高出砼面500 mm(見圖3)。在混凝土澆筑24小時后接通循環(huán)水,對筒倉混凝土內(nèi)部降溫,同時在基礎(chǔ)不同位置設(shè)觀察孔,對混凝土進行測溫監(jiān)控。在混凝土澆筑3天后其內(nèi)部降溫速度要求控制在1.5℃∕天,當混凝土內(nèi)外溫差降至10℃時可以停止使用循環(huán)水降溫[5]。同時循環(huán)水降溫過程中流出來的水還可以對原煤倉筒倉混凝土表面進行養(yǎng)護。

        圖3 “S”型冷卻水管

        在使用“S”型冷卻水管后,再次對原煤倉混凝土面進行溫度監(jiān)測,溫差低于20℃,符合規(guī)范要求,結(jié)果表明效果良好,有效地控制了混凝土面內(nèi)外溫差。

        6 結(jié)語

        本文通過對原煤倉混凝土施工工藝的研究及優(yōu)化,加快了施工進度,保證了施工質(zhì)量,確保馬道頭礦井原煤倉如期完工,為礦井進入試運行階段提供了有力的保障,安全、高效、高標準地完成了生產(chǎn)任務(wù),為同類型礦井大型筒倉建設(shè)提供了寶貴的施工經(jīng)驗。

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