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【摘 要】 稳车在立井井筒施工中作为悬吊设施是必不可少的机电设备。在煤矿立井掘进过程中主要用于懸吊吊桶、吊盘、水泵、风筒、压缩空气筒、注浆管等掘进设备和紧张稳绳。随着时代的发展,机械化水平不断提高、施工速度逐步加快等条件的变化,稳车基础的稳定性也在承受着巨大考验。鉴于以往其它煤矿立井施工稳车基础被拔出、拉翻事故的发生,为确保高效、快速、安全施工,须对煤矿立井稳车基础施工优化。文章结合工程实例,探讨了稳车基础整体浇筑后地脚螺栓孔成孔新工艺,以便供同行交流。
【关键词】 稳车基础;浇筑;地脚螺栓孔;新工艺
一、工程概况及新施工方法的意义
河北省唐山市滦南县马城铁矿是我国冀东地区少有的待开发特大型铁矿之一,矿区位于河北省滦南县境内,距唐钢55km,北距京山铁路滦县车站约15.0km,西距迁(安)曹(妃甸)铁路约4.0km,平青大公路从矿区西侧通过,交通运输十分便利。矿山采矿设计采用由下而上、阶段空场嗣后充填的地下开采工艺进行矿石开采,采用竖井开拓方案进行开拓,共设置主井、副井、风井等12条、采区斜坡道6条。我项目部施工的为2#进风井其井深558.5m,净直径8.0m,井口标高+18.5m,井底标高-540m;根据相邻大贾庄铁矿施工揭露和中间资料,上部为第四系全新统(Q4)洪冲积成因的粉土、粉细砂、圆砾、卵石;第四系全新统(Q4)洪冲积成因的粉土、砾砂、圆砾,冲积层总厚度154.4m;因表土层多为粉砂,每个稳车单独一个稳车基础,会产生不均匀沉降,对将来工程影响巨大,经过多次计算,将单独的稳车基础连成一片,提高了稳车基础的稳定性,又增加了经济效益。
我项目部在承建马城铁矿立井井筒时,前期准备都需要安装临时稳车所以稳车基础施工必不可少,稳车基础施工好坏直接影响到稳车安装及后期使用。本此施工用整体浇注混凝土的方法浇注稳车基础,方便、快捷而且地脚螺栓孔用潜孔钻机成孔,保证了地脚螺栓孔的垂直度及空间位置,为后期安装稳车提供了保障。
以前施工时候,每个稳车单独一个稳车基础,会产生不均匀沉降,对将来工程影响巨大,经过多次计算,将单独的稳车基础连成一片,提高了稳车基础的稳定性,又增加了经济效益。整体浇筑稳车基础,无法控制预埋孔及预埋件的位置,经过多次现场实践,等稳车基础整体浇筑后,达到设计强度的75%时,用潜孔钻机成孔,又快又经济,而且预埋孔位置精度可以达到稳车地脚螺栓设计精度。
在国内其他施工单位,有的已经开始使用此方法施工,方便快捷,但是很多单位控制不好现场施工质量,都是根据经验来指导生产,这样有一定的盲目性,对工程质量没有百分百的控制,国外先进单位多数都将基础与周围地面硬化连成一片,形成一个更大更稳固的基础,这样需要管技人员需要对项目有更深入的了解,需要更统筹的安排,需要更多的、更丰富的施工经验。这就要求我们掌握各个方面的知识,有全局意识。
二、施工过程
(1)主要实施内容
每个稳车单独一个稳车基础,会产生不均匀沉降,对将来工程影响巨大,经过多次计算,将单独的稳车基础连成一片,提高了稳车基础的稳定性,又增加了经济效益。整体浇筑稳车基础,无法控制预埋孔及预埋件的位置,经过多次现场实践,等稳车基础整体浇筑后,达到设计强度的75%时,用潜孔钻机成孔,又快又经济,而且预埋孔位置精度可以达到稳车地脚螺栓设计精度。
(2)施工步骤
1、测量放线:首先校核井中放出井筒十字线。
2、确定稳车位置、稳车基础图及标高。
确定稳车基础时,枕头梁位置,以枕头梁螺丝孔向外800mm,其余位置以螺丝孔向外600mm为准。
3、基础放样
放样是首先标定出稳车十字线由于井筒十字线与稳车滚筒十字线不在一条直线上,根据提升天轮与井筒中心线的位置关系标定出稳车十字线。(做桩点是应避开开挖线1m-1.5m位置,避免挖掘是土层松动影响桩点。桩点应高出稳车基础300mm以上以便于支模板是校核模板及预留螺丝孔位。)依据十字线放出基础轮廓线,撒好石灰。
4、开挖
根据设计标高、稳车基础深度和垫层厚度确定开挖深度。开挖是用水准仪控制好荒底标高以免超挖增加垫层厚度浪费混凝土。(由于不支外模板同时控制好挖掘宽度避免超挖。)
5、打垫层
如果垫层底部土质松软时应进行夯实避免稳车基础下沉。
控制好标高并找平。
6、放线
垫层初凝后,将稳车十字线反倒垫层上。首先校核十字线,确认无误后拉线。在十字线交点处悬挂垂球,将点反倒垫层上架设仪器或直接上对中架设仪器在垫层上放出稳车十字线。根据十字线放出模板位置及螺丝孔位。
7、浇注混凝土
大体积混凝土应该根据有关规范,进行分层分段浇注,以满足设计要求。
8、根据稳车基础图,放螺栓孔位置线;
9、根据位置线,用潜孔钻机成螺栓孔;
10、清理螺栓孔。
11、按照图纸吊装稳车等设备。
12、按照图纸穿高强螺栓。
13、找正、找平后进行二次灌浆。
三、技术关键及创新
技术关键:一、开挖时候不能放坡,即使放坡也得保证放坡系数小,要不无法控制砼用量,将会造成浪费,虽然节约了时间,但是浪费了资源;二、成孔的大小、深浅必须满足设计要求,要不没法保证施工质量。
创新点:一、就是不使用模板,整个稳车基础就靠自然土方就坡打砼;二、不用预留螺栓孔,节约预埋螺栓孔时间,将来用潜孔钻机直接打孔,可以保证螺栓孔的大小及垂直度等。
四、新施工方法经济效益
1、稳车基础整体浇筑会比单个稳车基础多使用砼26m3,现浇砼价格约210元/m3,所以材料超支:26x210=5460元。
2、因整体浇筑,不用预留预埋孔,浇筑后用潜孔钻机成孔,省去了单个稳车基础支模时间及预埋件定位时间,工期可以缩短2天,每天现场管理人员5人,浇筑砼工人6人,支模板工人6人,其他辅助工人4人,按照管理人员工资150元/天、施工人员平均180元/天计算:节约人工费:2x5x150+2x(6+6+4)x180=7160元
3、按照甲方合同规定,工期提前一天奖励20000元,可以获得奖励:20000x2=40000元。
4、总成本节约:7160+40000-5460=41700元。
五、新施工方法总结
根据现场的施工特点,将多个独立的稳车基础,整体浇注到一起,形成了两个独立的稳车群,进行研究和分析,正式开挖后根据现场数据反馈,几乎没有沉降以及无其他不利于施工的现象出现。
现场可以很方便观测,观测整体浇注稳车群基础能够满足设计要求,整体浇筑混凝土稳车基础,再集中成螺栓孔,再进行二次灌浆,这样的新施工方法,可以节约时间,节约成本,能够更好的控制施工质量。
【关键词】 稳车基础;浇筑;地脚螺栓孔;新工艺
一、工程概况及新施工方法的意义
河北省唐山市滦南县马城铁矿是我国冀东地区少有的待开发特大型铁矿之一,矿区位于河北省滦南县境内,距唐钢55km,北距京山铁路滦县车站约15.0km,西距迁(安)曹(妃甸)铁路约4.0km,平青大公路从矿区西侧通过,交通运输十分便利。矿山采矿设计采用由下而上、阶段空场嗣后充填的地下开采工艺进行矿石开采,采用竖井开拓方案进行开拓,共设置主井、副井、风井等12条、采区斜坡道6条。我项目部施工的为2#进风井其井深558.5m,净直径8.0m,井口标高+18.5m,井底标高-540m;根据相邻大贾庄铁矿施工揭露和中间资料,上部为第四系全新统(Q4)洪冲积成因的粉土、粉细砂、圆砾、卵石;第四系全新统(Q4)洪冲积成因的粉土、砾砂、圆砾,冲积层总厚度154.4m;因表土层多为粉砂,每个稳车单独一个稳车基础,会产生不均匀沉降,对将来工程影响巨大,经过多次计算,将单独的稳车基础连成一片,提高了稳车基础的稳定性,又增加了经济效益。
我项目部在承建马城铁矿立井井筒时,前期准备都需要安装临时稳车所以稳车基础施工必不可少,稳车基础施工好坏直接影响到稳车安装及后期使用。本此施工用整体浇注混凝土的方法浇注稳车基础,方便、快捷而且地脚螺栓孔用潜孔钻机成孔,保证了地脚螺栓孔的垂直度及空间位置,为后期安装稳车提供了保障。
以前施工时候,每个稳车单独一个稳车基础,会产生不均匀沉降,对将来工程影响巨大,经过多次计算,将单独的稳车基础连成一片,提高了稳车基础的稳定性,又增加了经济效益。整体浇筑稳车基础,无法控制预埋孔及预埋件的位置,经过多次现场实践,等稳车基础整体浇筑后,达到设计强度的75%时,用潜孔钻机成孔,又快又经济,而且预埋孔位置精度可以达到稳车地脚螺栓设计精度。
在国内其他施工单位,有的已经开始使用此方法施工,方便快捷,但是很多单位控制不好现场施工质量,都是根据经验来指导生产,这样有一定的盲目性,对工程质量没有百分百的控制,国外先进单位多数都将基础与周围地面硬化连成一片,形成一个更大更稳固的基础,这样需要管技人员需要对项目有更深入的了解,需要更统筹的安排,需要更多的、更丰富的施工经验。这就要求我们掌握各个方面的知识,有全局意识。
二、施工过程
(1)主要实施内容
每个稳车单独一个稳车基础,会产生不均匀沉降,对将来工程影响巨大,经过多次计算,将单独的稳车基础连成一片,提高了稳车基础的稳定性,又增加了经济效益。整体浇筑稳车基础,无法控制预埋孔及预埋件的位置,经过多次现场实践,等稳车基础整体浇筑后,达到设计强度的75%时,用潜孔钻机成孔,又快又经济,而且预埋孔位置精度可以达到稳车地脚螺栓设计精度。
(2)施工步骤
1、测量放线:首先校核井中放出井筒十字线。
2、确定稳车位置、稳车基础图及标高。
确定稳车基础时,枕头梁位置,以枕头梁螺丝孔向外800mm,其余位置以螺丝孔向外600mm为准。
3、基础放样
放样是首先标定出稳车十字线由于井筒十字线与稳车滚筒十字线不在一条直线上,根据提升天轮与井筒中心线的位置关系标定出稳车十字线。(做桩点是应避开开挖线1m-1.5m位置,避免挖掘是土层松动影响桩点。桩点应高出稳车基础300mm以上以便于支模板是校核模板及预留螺丝孔位。)依据十字线放出基础轮廓线,撒好石灰。
4、开挖
根据设计标高、稳车基础深度和垫层厚度确定开挖深度。开挖是用水准仪控制好荒底标高以免超挖增加垫层厚度浪费混凝土。(由于不支外模板同时控制好挖掘宽度避免超挖。)
5、打垫层
如果垫层底部土质松软时应进行夯实避免稳车基础下沉。
控制好标高并找平。
6、放线
垫层初凝后,将稳车十字线反倒垫层上。首先校核十字线,确认无误后拉线。在十字线交点处悬挂垂球,将点反倒垫层上架设仪器或直接上对中架设仪器在垫层上放出稳车十字线。根据十字线放出模板位置及螺丝孔位。
7、浇注混凝土
大体积混凝土应该根据有关规范,进行分层分段浇注,以满足设计要求。
8、根据稳车基础图,放螺栓孔位置线;
9、根据位置线,用潜孔钻机成螺栓孔;
10、清理螺栓孔。
11、按照图纸吊装稳车等设备。
12、按照图纸穿高强螺栓。
13、找正、找平后进行二次灌浆。
三、技术关键及创新
技术关键:一、开挖时候不能放坡,即使放坡也得保证放坡系数小,要不无法控制砼用量,将会造成浪费,虽然节约了时间,但是浪费了资源;二、成孔的大小、深浅必须满足设计要求,要不没法保证施工质量。
创新点:一、就是不使用模板,整个稳车基础就靠自然土方就坡打砼;二、不用预留螺栓孔,节约预埋螺栓孔时间,将来用潜孔钻机直接打孔,可以保证螺栓孔的大小及垂直度等。
四、新施工方法经济效益
1、稳车基础整体浇筑会比单个稳车基础多使用砼26m3,现浇砼价格约210元/m3,所以材料超支:26x210=5460元。
2、因整体浇筑,不用预留预埋孔,浇筑后用潜孔钻机成孔,省去了单个稳车基础支模时间及预埋件定位时间,工期可以缩短2天,每天现场管理人员5人,浇筑砼工人6人,支模板工人6人,其他辅助工人4人,按照管理人员工资150元/天、施工人员平均180元/天计算:节约人工费:2x5x150+2x(6+6+4)x180=7160元
3、按照甲方合同规定,工期提前一天奖励20000元,可以获得奖励:20000x2=40000元。
4、总成本节约:7160+40000-5460=41700元。
五、新施工方法总结
根据现场的施工特点,将多个独立的稳车基础,整体浇注到一起,形成了两个独立的稳车群,进行研究和分析,正式开挖后根据现场数据反馈,几乎没有沉降以及无其他不利于施工的现象出现。
现场可以很方便观测,观测整体浇注稳车群基础能够满足设计要求,整体浇筑混凝土稳车基础,再集中成螺栓孔,再进行二次灌浆,这样的新施工方法,可以节约时间,节约成本,能够更好的控制施工质量。