冻结法施工下竖井多层吊盘倒模法混凝土衬砌施工技术

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发布时间：2021-09-10

资料介绍

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刘国章胡殿军
(河南黄河工程有限公司郑州450004) (郑州顺鑫工程监理有限公司450004)
王海正
(河南黄河工程有限公司郑州450004)
【摘要】本文详细介绍了神木县供水工程利用冻结法施工下竖井多层吊盘倒模法混凝土衬砌施工技术的工艺过
程。这种综合性创新解决了竖井和筒体结构施工的难题。通过技术创新大大降低了施工难度，加快了工程进度，保证
了人员财产安全，降低了工程施工成本。
【关键词】竖井混凝土衬砌多层吊盘倒模法施工冻结法施工
1 项目概况
神木县供水工程是榆林市重点建设项目，工程主要解
决该县城区15万人生活用水、城区各企业工业用水和县
城周边农业用水问题，为神木县经济社会的发展及小康社
会的建设提供水资源保障。该工程由21kin隧洞和22km
压力管道组成，其中，隧洞部分位于毛乌素沙漠一漏斗形
区域内，洞体水平埋深为80～190m，该区域内地质条件复
杂，且富含地下水，因此，竖井在开挖时采用了冻结法施工
工艺。
由河南黄河工程有限公司施工的该工程第五标段，位
于该输水隧洞中部，标段全长3115m，隧洞水平埋深150～
180m，沿途布设三口竖井(13～15号)作为施工通道，井距
lO00m。竖井开挖井径为：土层部分(厚约61～9Ore)开挖井
径4．5m，初衬井径4．1m；岩石部分(厚70～lOOm)开挖井径
4．1m。开挖后采用300mm厚C30钢筋混凝土二次衬砌，衬
砌成型井径3．5m。
该竖井于2007年l0月开工，竖井部分于2008年5
月完成，历时8个月。
2 竖井衬砌施工中存在的问题
由于该标段为整个输水隧洞的中间段，隧洞埋深相对
较深，三个竖井深度分别为170m、180m、150m。同时，由于
三口竖井均采用了冻结法施工，开挖后井壁表面温度为
一6～8~C，受井壁温度影响，新浇筑混凝土初期强度较低且
强度增长较慢，而混凝土脱模强度又有严格的限制(不小
于0．3MPa)，因此，从浇筑到脱模需用时间较长，而每天冻
结维持费用高达21000元，如何在低温情况下保证混凝土
脱模强度，提高施工进度，减少冷冻时间，降低冷冻成本，
从而降低工程综合成本，成了本工程成败的关键。
竖井混凝土衬砌一般常用的施工方法有满堂架施工、
滑模法施工，拉模法施工，但由于该工程采用了冷冻法施
工，再加上该标段三口竖井深度较大，以上几种方法的使
用均受到局限。
2．1 满堂架法
由于该标段三口竖井最小井深为150m，而根据脚手
架搭设规范要求，采用双肢立管满堂脚手架时最大施工高
度为60m，远远小于该工程竖井衬砌深度。如采用井壁加
环梁法对脚手架进行阶段性支撑，则井口断面需扩大，造
成开挖和衬砌工程量加大，增加成本。且此方法需用钢管
及耗材量极大，同时，模板循环安拆及竖向提升受脚手架
影响，只能依靠人力拉升，造成大量用工，进度不宜保证。
另外，此方法在施工安全上不易保障，故该方法不能满足
要求。
2．2 滑模法施工
滑模法施工是筒体结构施工中较常见的施工方法，
其优点为施工工艺简单，劳动强度较小，浇筑质量容易保
证，缺点是前期投入较大，受混凝土脱模强度限制，进度
受到限制(常温下每天1．8～2m)。特别在该工程中，受冷冻
法施工的影响，井壁温度过低(一8~-10 )，导致新浇混凝
土前期强度增长较为缓慢，按强度增长曲线计算，在脱模
强度为0．3MPa时，每天仅能浇筑拉升1．2m左右，远不能
满足施工进度要求。且由于井壁冷冻维持费用过高(每天
约7000元)，施工进度对成本造成的影响巨大，故该方法