湖南楚湘建设工程集团有限公司 湖南 长沙 412000
摘要：超大竖井井底工程较为复杂，连接处的施工安全至关重要，本文则围绕“立面分层、平面分区”的方案展开探讨，这是推动超大竖井井底连接处得以正常发展的基本条件。经本文的探讨，以期给同行提供一些可行参考。
关键词：超大竖井；井底连接处；技术探讨
在展开超大竖井施工时，以井底连接处尤为关键，选取合适的施工技术尤为重要。在本文中，则提出可行的施工技术，愿起到抛砖引玉的效果，提供一些技术指导，进一步推动我国超大竖井井底连接处施工的顺利开展。
1工程概况
本文以某2号竖井为背景，其井底连接处的工程量达到了25m，主要分为井筒南北两侧，二者均对应有12.5m，采用的是钢筋混凝土支护结构，在此基础上展开了锚网喷处理；井筒两侧变段面的工程量均为7.5m，支护形式与前述相同。
井底连接处所处的区域为典型的钾质花岗岩，其呈现中粗粒斑状特性，基质部分主要由石英以及角闪石等构成。总体上以II类围岩为主，围岩稳定性良好，但局部岩体出现了破碎现象。
2施工方案
在展开竖井井底连接处施工时，主要涉及到两大部分，即马头门以及竖井与主动的交叉区域。为了推动工程施工的顺利进行，基于“立面分层、平面分区”的方式而展开，并且做到了“随挖随支”。扩挖工作共分为三层，各自对应的高度分别为3、3、3.3m；平面上主要分为三个区，具体为井筒的东侧以及上、下游。关于具体的分区情况如下所示：
图1 井底连接处立面图及分层施工（mm）
关于马头门连接段，其形成的开挖断面为圆形，基于YSJZ4.8型液压伞展开钻爆施工，使用的是岩石乳化炸药，通过非电微差毫秒雷管达到起爆的效果，经一定时间的爆破施工后展开石渣清理作业，达到模板的4.8m高处时便可以展开混凝土浇筑施工，将浇筑地面与开挖面的间距严格控制在2m及其以上水平，这是后续循环钻薄施工的基本支持。在进行混凝土浇筑时，引入了3m3底卸式吊桶，在此基础上可以通过吊装的方式将混凝土运输到溜槽，由此达到入模的效果，此后使用规格为ΦX50mm振捣棒展开振捣处理。做好上述工作便可以展开竖井与主动交叉施工作业，具体方法如下：
(1)借助于YSJZ4.8型液压伞钻设备展开施工作业，持续开挖且达到标高处后，便可以对掌子面进行开挖处理，当与马头门顶部间距达到4m时便需要暂停施工，由此进行马头门首次扩挖处理。关于扩挖钻薄施工设备，以YT-28手风钻为宜，在进行水平方向施工时以多次浅孔钻薄的方式为宜，经一段时间施工后到达设计结构线，在扒渣机的辅助下完成对石渣的清理作业，借助于抓岩机进一步将渣石清理到井外。基于提升顶拱围岩稳定性的目的，当结束开挖作业后应随即进行素喷封闭处理，在此基础上再进行喷锚支护，由此起到初期支护的效果。
(2)当结束首次扩挖施工后，需要使用YSJZ4.8型液压伞钻设备作进一步的开挖处理，此环节施工应沿着圆形断面而展开，最终开挖到543.687 m区域。当结束井筒范围内的开挖作业后，便可以展开二次扩挖施工，要求立面分层高度达到3m，且扩挖方式与前述一致，结束开挖后便需要随即采取喷锚支护措施。
(3)当结束第二次扩挖施工后，依然需要沿着圆形断面作进一步的开挖处理，此环节设备与上述相同，但需要严格控制井筒范围内的工作面高程，即必须比主洞底板高度略低1.7m，低于底板的部分可以发挥出临时集渣坑的效果。持续进行施工作业，当达到计划高程后便可以展开第三次扩挖施工，此环节高度以3.3m为宜，具体操作流程与前述均一致。
(4)当结束交叉洞段扩挖施工后，便可以展开KS248+783.9KS248+788.9区段的施工作业，主洞部分需要使用YT-28手风钻进行施工，且需要使用到φ32mm的岩石乳化炸药，采取全断面光面爆破施工方式。
(5)此后，再围绕KS248+788.9-KS248+811.1展开混凝土衬砌施工作业，为了推动马头门部分施工的顺利进行，需要得到组合钢模板的支持，对于局部异形结构而言以木模施工为宜，考虑到施工稳定性要求，模板支撑系统也尤为重要。由于马头门段实际工程量较大，要想做好施工质量控制工作并非易事，因此在围绕KS248+788.9-KS248+811.1段展开施工作业时，将其细分为3段，对应长度分别为7.2、7.2以及7.5m；在进行施工缝施工时，只设橡胶止水，具体为651A型材料。为了提升混凝土的施工效率，引入了3m3底卸式吊罐，由此实现对混凝土的提升作业，加之溜槽的辅助可以提升混凝土入仓效率；在施工中需搭设脚手架，且形成的护栏高度至少要达到1.5m。
3石方洞挖
在竖井内展开施工作业时，需要使用到YSJZ4.8液压伞钻设备，借助于YT-28风钻可以展开扩挖施工，为了将孔距控制在合理范围内，采用的是光面爆破的方式，进行人工间隔装药处理，借助于导爆索达到起爆的效果。施工过程中会产生大量的石渣，此时应使用局部扒渣机加之人工辅助的方式做深度的清理，此后进一步运输到指定的泄渣场。
3.1施工流程
整个施工过程较为复杂，各环节应遵循特定的流程而进行，具体如下：
图2 施工工艺流程
3.2具体施工方法
(1)测量放线。此环节需借助于陀螺仪完成定向操作，在展开开挖作业时使用全站仪设备进行测量，并利用红油漆将开挖边线描绘出来，以预先得到的爆破参数展开布孔作业。
(2)布孔及钻孔、爆破。关于扩挖环节，需使用到YT-28手风钻设备，基于斜孔掏槽的方式而展开，所得到的孔深应介于2.2-2.5m范围内，孔径以φ42mm为宜，确保周边孔距达到500mm，相比之下辅助孔间距可以适当加大，以600mm为宜。爆破环节，通过毫秒微差非电雷管实现起爆。
(3)安全处理。当结束上述的爆破施工后，则需要进行通风散烟处理，将残留在开挖面上的松动岩块做深度的清理。
(4)支护。结束危石处理工作后，则需要对局部破碎带进行加固，诸如安全锚杆以及喷砼等都是可行的方式。
(5)出碴。借助于扒渣机可以将石渣进行集中清理，此后使用耐抓岩机将其提升到井外，最终利用20t自卸车将其运输到指定的渣场。
4初期支护
4.1锚杆施工
基于YT-28手风钻设备可以完成砂浆锚杆钻孔处理，此环节应严格控制好孔径等各项参数，此后使用风水枪进行清孔处理，最终利用高压砂浆泵进行注浆。
(1)钻孔。要求孔位以及孔深偏差都需要控制在合理范围内，注重对锚杆孔轴方向的把控，其需要与开挖面呈垂直的状态。要求注浆锚杆的钻孔孔径不可小于锚杆的直径，当出现了锚杆孔下倾现象时，则需要加大钻孔孔径，它应超过锚杆直径15mm及其以上；对于上仰型锚杆孔而言，应超过锚杆直径25mm甚至更多。为了提升钻孔的精确性，技术人员需做好孔定位工作，同时做好与施工人员的沟通工作。
(2)钻孔冲洗。此环节借助于高压风水枪而实现，由此将孔内的岩粉以及积水冲洗干净。
(3)注浆。此环节需要使用到MZ- 30锚杆注浆机，在进行拌合时应兼并进行注浆施工，使用到的时通砼酸盐水泥，伴随着施工的进行如果遇到了地下水渗出区域，此时则需要使用到抗硫酸盐水泥，中细砂的最大粒径必须控制在2.5mm以内。持续进行长达3min的砂浆拌合作业，并在1h内将其使用完毕。基于试验的方式可以得到合适的水泥砂浆配比，要求强度等级至少要达到25MPa；当遇到下倾孔时，要求注浆管深入到孔底1m的位置，展开注浆施工直至孔口冒浆方可停止。当遇到上仰式孔时，经一段时间的注浆施工且排气管出现返浆时方可停止。为了确保砂浆的稳固性，在尚未凝固之前不允许进行任何敲击。
4.2喷砼施工
锚网喷施工之前的准备工作尤为重要，需要依据指定的流程展开，当对岩面进行喷砼处理后方可展开钢筋网的铺设工作。喷砼过程中需要使用到TK-961型机械手，基于分段分片的方式而展开，关于喷射顺序，以自下而上且呈螺旋状为宜，单次喷射厚度以5cm为佳，当前一层达到终凝状态后方可展开后续的喷射施工，如果超过终凝时间1h，则需要再次展开喷射施工。
喷砼施工需要注意一些细节问题，具体有：做好喷射之前的准备工作，应当将存在于开挖面上的浮石清理干净，不允许出现石碴堆积现象；提升岩面的光滑性；需要使用到高压风水枪展开清洗作业，如果遇到的泥化岩层表现出易潮解特性时，则必须进行高压风清扫岩面处理；预先设置好控制砼厚度的标志；要求施工区域内的通风以及照明都足够良好。
5混凝土浇筑
在进行马头门混凝土浇筑施工时，需要借助于组合钢模板而实现，对于局部异形结构而言，则需要进行木模施工，并且需要设置一个模板支撑系统，要求使用的钢管材料达到φ48mm，且壁厚应达到3.5mm。经计算后得知，立杆纵距以及横距都以1.00m为宜，此外立杆的步距应控制为1.50m。参考设计要求，在对KS248+78 8.9-KS248+811.1区段进行施工作业时，应遵循一次浇筑成型的基本原则，实际浇筑长度达到22.2m，单次浇筑量达到298.98m3，利用上述所提及的吊罐以及滑槽完成浇筑施工，并进行振捣作业。
6结语
综上所述，超大竖井工程量较大，其中以井底连接处尤为关键，在展开此部分施工时必须采取可行的技术，本文提出了“立面分层、平面分区”的基本掘进方案，并对施工各环节进行了分析，提出一些可行的措施，由此为工程的开展创设稳定的环境。
参考文献
[1]梁胜国.第四系强富水圆砾土地层深大竖井施工技术[J].施工技术,2019,48(7):114-117.
[2]毕国先.竖井开挖施工技术与质量控制的相关性研究[J].建筑技术开发,2019,46(5):65-66.
[3]朱胥仁.浅谈深大竖井施工技术[J].企业技术开发,2019,38(01):59-62.
论文作者:姜立忠
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/2
标签：竖井论文; 作业论文; 井底论文; 风钻论文; 马头论文; 环节论文; 钻孔论文; 《防护工程》2019年11期论文;