钻孔灌注桩技术在孟津煤矿主井井架基础重的应用.pdf

‘第2 7 卷第1 2 期煤炭技术 V o ] ．2 7 ．N o ．1 2 2 0 0 8 年1 2 月 C o a lT e c h n o l o g y D e c 2 0 0 8 钻孔灌注桩技术在孟津煤矿主井井架基础中的应用 刘世忠，江涛 义煤集团孟津煤矿，河南孟津4 7 1 1 1 4 2 摘 要本文叙述盂津煤矿主井井架基础钻孔灌注桩施工的监控技术，对类似情况具有一定的借鉴意义。 关键词钻孔灌注桩；监控体系；质量检测 中图分类号T D 2 6 文献标识码B 文章编号1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 8 1 2 0 1 0 5 0 3 A p p l i c a t i o no fD r i l l i n gG r o u t i n gP i l eT e c h n o l o g yi nM a i nS h a f t F r a m eF o u n d a t i o ni nM e n g j i n gC o a lM i n e L I US h i z h o n g ，J I A N GT a o M e n g j i nC o a lM i n e ，Y i m aC o a lI n d u 面G r o u p ，M e n g j i n4 7 11 4 2 ．C h i n a A b s t r a c t T h i sa r t i c l en a r r a t e st h em o n i t o r i n gt e c h n o l o g yo fd r i l l i n gg r o u n f i n gp i l ec o n s t r u c t i o nf o rt h em a i n s h a f tf r a m ef o u n d a t i o ni nM e , a g i i n gC o a lM i n e ．w h i c hp r o v i d e dar e f e r e n c ef o rt h e s i m i l i a ro n e ． K e yw o r d s d r i l l i n gg r o u t i n gp i l e ；m o m t o r i n gs y s t e m ；q u a l i t y O 前言 孟津煤矿为年产1 ．2M f f a 的大型矿井．地处盂津县境 内，位于新安煤田深部，主井直径5 ．0n l ，单壁砼结构，井深 7 5 4m ；主井井架基础有立架基础和斜架基础组成，立架基础 坐落在锁扣盘上，斜架基础采用钢筋全笼砼钻孔灌注桩基 每组试验的混凝土试件成型工作都在一天完毕，以减少 气候等其它外部条件的干扰。每个配合比按现行混凝土收 缩试验标准试件要求成型3 联1 0 0m i l l 1 0 0m i l lx5 1 5m m 的 测试试件，在成型完毕后，立即带模放人标准养护室养护，这 里一般要养护2d 才能拆模，拆模后继续在标准养护室养护， 标养达3d 后转移至温度2 0 ℃2 ℃、相对湿度6 0 ％5 ％的 养护室 以下称干燥养护室 中，预置4h 后，用混凝土收缩膨 胀仪测量其初始长度。然后继续在此干燥养护室中养护，并 按规定时间测其变形凑数。这样测试所得的混凝土收缩值 实际即它的干缩值。 、 暑 丹 誊 剖 癸 裂 崔 型 察 2 试验结果及分析 图l粉煤灰不同掺量混凝土干缩性能 经二元回归分析得出经验公式 D 7 5 ．3 3 9 e o ．7 5 3 , t o ．瑚 式中D 粉煤灰混凝土干缩量 * l O “ ； 区粉煤灰取代率 ％ ； I 期龄 d 。 相关系数0 ．9 6 07 ，相对误差0 ．1 8 1 ，标准误差0 ．1 9 8 。 从图1 可以看出 1 龄期3 ．7d 时，l 一1 、l 一4 、l 一5 的干缩率增长较明 显，而l 一2 、1 3 的干缩率变化不大；7 1 4d 时，5 组试件的 干缩率均激增；6 0d 后，干缩率增长速度均减慢。 2 2 一l 、3 一l 、4 1 、5 1 各龄期干缩率均低于1 1 ，龄 期1 8 0d 时，5 一l 干缩突然上升超过2 一l 、3 一l 、4 1 。 由图 1 可以看出粉煤灰掺量对混凝土干缩的影响。在 一定范围内，粉煤灰增加时，有减少收缩的作用，而且效果显 著。最佳掺量为3 0 ％一4 0 ％，但超过4 0 ％这种作用不大。 胶凝材料用量一定，当粉煤灰掺量增大，则水泥用量减 少，其化学反应所用的水减少，同时粉煤灰的加人对水泥有 稀释作用，所以反应速度减慢，失水速率小，收缩就小些。 回归分析主要给出了二元经验公式，分析了粉煤灰取代 率和期龄对混凝土干缩性能的影响，这对粉煤灰混凝土的施 工具有指导意义。 3结论 1 干缩性能是粉煤灰混凝土的耐久性的重要指标，本 文的研究给出了粉煤灰混凝土干缩性能随粉煤灰取代率变 化及期龄变化的影响曲线和二元回归经验公式，分析了干缩 率的变化趋势及施工中粉煤灰掺量控制范围，这对粉煤灰混 凝土的施工具有指导意义。 混凝土中掺加适量粉煤灰，对于混凝土的干燥收缩有补 偿作用，可降低其开裂风险。即使在干燥环境中和较低水胶 比条件下，这种补偿作用仍能发挥作用。 粉煤灰适宜掺量需要根据粉煤灰的品质和混凝土配合 比情况，由试验决定。本文所给条件下，掺加4 0 ％的高钙灰 是可以接受的上限。一般来说，掺加3 0 ％左右的粉煤灰，所 配制的混凝土的强度性能和体积稳定性较好。 参考文献 [ 1 ] 肖瑞敏，张雄，等．混凝土配合比对其干缩性能的影响[ J 】．混凝 凝土．2 0 0 3 ， 7 3 8 4 0 ． [ 2 ] 穆大鹏，阎培渝。等．高钙粉煤灰混凝土的强度和干缩性能[ J 】． 混凝凝土．2 0 0 4 ， 1 1 3 1 3 4 ． [ 3 ] 张镇鑫．道路高性能混凝土耐久性能及干缩性能研究[ J ] ．湖南 交通科技．2 0 0 3 ， 4 9 1 2 ． [ 4 ] 刘应应．混凝土掺合料与混凝土耐久性[ J ] ．山西建筑，2 0 0 2 ． 7 0 1 1 7 0 2 ． [ 5 ] 邢世海．粉煤灰混凝土技术[ M ] ．哈尔滨哈尔滨地图出版社， 2 0 0 0 ． 收稿日期2 0 0 8 0 8 2 0 ；修订日期2 0 0 8 1 0 0 2 作者简介刘世忠 1 9 6 5 一 ，男，河南孟津人，地质工程师．1 9 8 9 年毕业于焦作矿业学院水文地质与工程地质专业，现在义马煤 业集团有限公司孟津煤矿筹建处工作。 万方数据 1 0 6 煤炭技术第2 7 卷 础；灌注桩设计直径中6 0 0m m ，砼等级为c 2 5 ，群桩2x9 根，桩 长1 5 ．5m ，呈正方形规则布置，主筋l O 忆O ，加强筋为d p l 4 1 5 0 0 ，螺旋筋为季8 1 0 0 ，桩顶预留长8 0 0i l l n l 的钢筋，保护层 不少于5 0m m ；单桩竖向承载力不小于l0 0 0k N ，桩底落在⑦ 粉质黏土之中。 1 施工技术与质量管理 1 ．1 专业分包 根据主井井架斜架基础的特点，承包单位将钻孔灌注桩 施工进行专业分包给具有资质的专业队伍施工，分包单位必 须证件齐全，具备资质证书和营业执照，具有相应的业绩，经 项目监理部审查合格，报建设单位核查同意后签署分包合同 方可承担施工任务。 I ．2 技术和质量管理 专业分包单位应根据施工单位总体进度计划，安排和服 从总包单位和建设单位的管理，钻孔灌注桩施工技术和质量 管理要从以下4 个方面进行监控。 1 ．2 ．1前期控制 根据工程地质报告、实际地质资料、设计文件、会审记录 和设计交底，结合本业分包单位的实际条件，综合设备、人 员、环境等因素，编制符合实际，满足技术要求，达到设计和 规范要求，明确安全质量目标的专项施工组织设计 方案 。 1 ．2 ．2 事前控制 钻孔灌注桩基础属于隐蔽工程，首先控制各种原材料质 量，做好迸场前质量检查验收工作，原材料的质量是保证工 程质量的基础和前提，没有质量保证资料的材料不采购，做 到不合格的材料不进场，未经检验合格的材料不准使用。 1 ．2 ．3 事中控制 首先对钻机设备的完好性能、计量工具等在开工前进行 鉴定、维护和试验；施工过程严格工序制度；从桩的测量定位 到检测合格，都必须记录齐全完整，内业与外业同步，确保钻 孔灌注桩属于I 、Ⅱ类桩，杜绝Ⅲ类桩。 1 ．2 ．4 档案资料 及时完整的技术档案资料是施工过程形成信息的记录， 也是证明工程质量符合设计和规范 G B 5 0 0 7 2 0 0 2 的证明 材料，包括原材料质保文件、原材料复试合格文件；钻孔灌注 桩施工过程的成孔记录、旁站记录、浇注记录、理论配合比和 施工配合比等；测量复核记录，工序评定记录，桩位偏差平面 记录；混凝土试块强度报告、高低应变检测报告、承载力检测 报告等。 2 施工工艺与流程 2 ．1 关键施工工艺 一’ 2 ．1 ．1 钻孔前准备工作 首先平整场地，根据设计图纸，依据测量成果，换算出每 个桩位的坐标，利用全站仪放样并复核，符合要求后报测量 监理复核，偏差符合测量规范要求，方可开挖并埋设护筒，同 时将桩顶或底标高标于护筒上沿1 3 处。做好桩的平面位置 图。钻机设备就位时，要保护好测量标记，合理布置场地，搭 建施工平台．确定钻孔顺序和出浆线路。 钢筋砼原材料水泥、粗细骨料焊条等必须与合格证、质 保书、外观等要求相符合，复试合格方可使用。经送检和试 配满足C 2 5 要求的配合比，计量设备准确，工作正常。雨天 要有防雨措施，现场要有检测坍落度的仪器，泥浆比重计，测 绳和简易检孔器等；钻机设备正常运行，导管进行密封性和 强度检测合格，强制式拌和机2 台，其中l 台备用；经理、质 量员、安全员、资料员全部到位，方具备开工条件。 2 ．1 ．2 钻孔灌注桩施工阶段 钻机就位前，对其各项性能进行检查，保证能够正常工 作。 1 钻进成孔。采用G Z 一1 2 0 0 型钻机正循环钻进全断面 一次成孔，钻机移动后的底座和顶面必须平稳，钻进时不产 生位移，，根据工程地质资料显示，该孔底落在⑦层砂质黏土 中．泥浆用高塑性粘土和水拌和的混合物，其作用是护壁、置 换、润滑和降温。采取吊钻减压，平衡钻进，控制钻进速度， 控制垂直度，降低孔斜，确保钻孔不坍塌、不产生扩径和缩 径；对泥浆进行经常性检查，不合格时及时调整，保持孔内稳 定的泥浆水位，地面泥浆池具有沉淀和循环功能，用稀浆换 置孑L 内稠浆达到钻进清孔的目的。 2 根据设计标高和钻机进尺检查孔底标高和孔深，钻 进过程随时观察有无异常情况；当钻孔达到设计要求深度 后，对孔径、孑L 深等检查，符合要求进行下一道工序。 3 清孔。根据该区地质剖面，全断面均为粉质黏土，地 下水位较低，采用换浆清孔。其中，保持水头不变。待孔深、 沉渣、泥浆等指标达到一清要求后，检孔器能够顺利通过，方 可吊人钢筋笼骨架。在灌注水下C 2 5 砼前，进行第二次清 孔，检查上述项目符合设计和规范 G B 5 0 0 7 2 0 0 2 要求，进 行下一道灌注C 2 5 砼工序。 4 钢筋笼制作。主筋8 I { 2 0 与加强筋为巾1 4 1 5 0 0 焊 接，与螺旋筋为巾8 1 0 0 全部绑扎，桩顶预留长8 0 0m m 的钢 筋，保护层采用“0 ”型筋焊接到主筋上，2mJ 道，每个断面3 个，交叉布置，厚度不少于5 0m m 。地面全笼加工，采取一次 吊入，保证骨架牢固，不位移，不扭曲变形。 5 安装导管。导管采用具有一定强度和剐度的元缝钢 管，螺纹连接，密封牢固，导管内壁光滑平整，没有接茬错台， 导管底部距孔底3 0 0 。6 0 0i l i m ，经过水密承压和接头抗拉试 验，满足使用要求。 6 水下C 2 5 砼配制。水泥采用4 2 ．5M P a 普通硅酸盐水 泥，初凝时间小于2 ．5h ，粗集料粒径不大于4 0m m 级配的石 灰岩，细集料采用级配良好的中粗砂；砼配合比含砂率为0 ．4 一O ．5 ，水灰比为0 ．5 ～0 ．6 ；拌和物的和易性良好，具有足够 的流动性，坍落度为1 8 0 2 2 0r a m 。配合比由工程试验检测 中心根据送检原材料试配确定，施工配合比由工地试验室根 据骨料含水率适当调整确定。 7 搅拌和运输。根据现场布置，拌和机距灌注地点2 0 ．5 0m ，强制式自动计量，翻斗车运输，保证每盘问隔不超过 5m i n o 8 灌注水下混凝土。首次混凝土的数量满足导管首次 埋置深度大于1 ．0m 和填充导管底部空间的需要；拌和后现 场有坍落度检测人员，严格控制水灰比和坍落度；首次灌注 后必须连续灌注，导管埋置深度控制在2 6m ；及时检测孔 内混凝土面的位置，适时调整导管深度；最后灌注到比设计 桩顶标高高出1 ．0m 确保桩顶质量，灌注结束及时核算桩混 凝土的充盈系数，检查灌注桩的桩径、高度等的正确性。 3 施工质量监控 3 ．1 原材料预控 万方数据 第2 7 卷第1 2 期煤炭技术 V 0 1 ．2 7 ．N o ．1 2 2 0 0 8 年1 2 月 C o a lTechnology,Dec，2008 马丽散在煤仓注浆堵水及矿井围岩加固上的应用 李守锋，齐俊德 华亭煤业集团有限责任公司，甘肃华亭7 4 4 1 0 0 摘要通过调研及试验，针对矿井的实际情况利用马丽散配以一定比例的催化剂对矿井煤仓漏水现象进行了注 浆堵水处理．对巷道围岩进行了注浆加固，取得了很好的效果，保证了矿井的正常生产。 关键词马丽散；注浆；堵水；围岩；煤仓；注浆加固 ， ‘ 中图分类号T D ％文献标识码A 文章编号1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 8 1 2 0 1 0 7 0 2 A p p l i c a t i o no fM a l i s a ni nG r o u t i n ga n dB l o c k i n gW a t e ro fC o a lB u n k e r a n dM i n eS u r r o u n d i n gR o c kC o n s o l i d a t i o n L IS h o u f e n g 。Q IJ u n d e 【H u a t i n gC o a lI n d u s t r yG r o u pC o ．L i d ．．H u a t i n g7 4 4 1 0 0 ，c I l i 姐l A b s t r a c t T h i sp a p e ri n t r o d u c e sas u c c e s s f u le x p e r i m e n ti ng r o u n t i n gb l o c k i n ga g a i n s tw a t e ri nc o a lb u n k e ra n d s u r r o u n d i n gr o c kg r o u t i n gs t r e n g t h e n i n gb yM a l i s a na n das u i t a b l ep r o p o r t i o no fc a t a l y s t s ，w h i c hh a v eg o ta g o o de f f e c ta n de n s u r e dt h er e g u l a rp r o d u c t i o no fc o a lm i n e ． K e yw o r d s M a l i s a n ；g r o u t i r i g ；b l o c k i n ga g a i n s tw a t e r ；s u r r o u n d i n gr o c k ；c o a lb u n k e r ；g r o u t i n gs t r e n g t h e n i n g 0引言 马丽散是一种具有高粘合力和很好机械强度的双组分 合成高分子材料。到目前为止，马丽散在煤矿围岩加固、破 碎顶板加固及注浆堵水等方面得到了一些应用，取得了不错 的效果。如安徽⋯、河南‘2 1 等地矿井采用马丽散注浆堵水取 得成功；阳城煤矿、皖北煤电集团公司刘桥一矿【，】、皖北煤电 集团公司刘桥一矿HJ 、淮北矿业集团桃园煤矿【5 】、东庞煤 矿怕1 等矿井利用马丽散注浆对破碎顶板、巷道围岩加固进行 施工，均取得非常好的效果。华亭煤业集团东峡煤矿1 0 7 5 一 1 1 4 0 区段北翼1 4 ’水平分层放顶煤工作面集中转载煤仓有 漏水情况，同时3 4 2 1 l 一6 放顶煤工作面下顺槽围岩破碎，严 1 钢筋及焊条有出厂合格证、试验报告及质量保证证 明文件，进场检查外观质量，伺时按照批量进行抽检复试其 力学性能，合格后对焊接质量按照数量 3 0 0 个为一组 送检， 全部合格方可翻样下料加工。 2 水泥进场前检查质量保证文件，按照2 0 0t 为一组送 检其物理性能，包括强度、初凝时间、终凝时间、安定性、细度 等；粗细骨料按照5 0 0t 为一组送检其物理性能，包括细度模 数、含泥量、级配、密度、压碎值等。 3 ．2 组织管理 建立质量管理和技术管理体系，经理、安全员、质量员、 技术员，资料员等齐全；特殊工种如电工、焊工、司机等持证 上岗；班组现场验收交接，工序及时验收。 3 ．3 专业分包单位严格按照施工设计文件、总包单位和项 目监理部的技术交底，结合实际情况，按照施工组织方案施 工．现场管理人员组合合理，工序紧凑，钻机机械性能良好正 常运行，建设单位为钻孔灌注桩施工提供良好的施工环境， 为分包单位按照进度计划，保质保量完工打下基础。 4监控结果 钻孔灌注桩桩的质量主要表现以下几个方面 1 桩位。钻孔灌注桩桩开挖后经过项目监理部的测量， 实际桩位与设计桩位的偏差在规范‘C B 5 0 0 7 2 0 0 2 要求之 内，符合设计文件要求。 2 深度、直径。经过汇总整理现场原始记录资料，孔深 不小于1 9 ．8m 、孔径大于6 0 0m m 、泥浆比重、沉渣厚度、垂直 度等符合设计文件和规范要求。 3 强度。每根桩留置两组 1 5 0m m 3 混凝土试块，经过 2 8 d 标准养护，监理见证送检，3 6 组混凝土试块强度大于设 计值的1 2 0 ％一1 6 0 ％，按照 n 1 0 统计强度满足，吮一A ， ≥O ．唬．．，丘．。；。≥A 丘．．。该批混凝土强度合格。 4 应变和承载力。通过低应变检测，没有断桩，没有明 显的扩径和缩径现象，没有Ⅲ类桩，I 类桩3 3 根，占9 0 ％，Ⅱ 类桩根1 0 ％；按照比例2 跟桩进行高应变 静力 检测，单桩 承载力达到设计要求的单桩承载力，符合设计和规范要求。 5结论 1 钻孔灌注桩桩设计c 2 5 混凝土应该为水下C 。混凝 土。 2 8 2 0 预留8 0 0m m 插入承台钢筋，应明确向外与垂直 方向呈1 5 。角。 3 忱螺旋筋与十2 0 主筋1 0 0 ％绑扎，防止钢筋笼位移变 形。 4 不具备检测孔深、孔径条件时，可以使用简易检孔 器。 收稿日期；2 0 0 8 0 7 1 8 i 修订日期2 0 0 8 1 0 0 2 作者简介李守锋 1 9 7 4 一 ，男，甘肃平凉人，工程师，1 9 9 8 年毕业于中国矿业大学矿建工程专业，现从事煤矿生产管理工作， T e l 0 9 3 3 7 7 3 1 9 6 0 。 万方数据 钻孔灌注桩技术在孟津煤矿主井井架基础中的应用钻孔灌注桩技术在孟津煤矿主井井架基础中的应用 作者刘世忠， 江涛， LIU Shi-zhong， JIANG Tao 作者单位义煤集团孟津煤矿,河南孟津,4711142 刊名 煤炭技术 英文刊名COAL TECHNOLOGY 年，卷期2008,2712 本文链接