符兴华 兰晶红 朱思猛
摘要：由于本工程处于生产巷道内，不能影响生产，不能在井下使用大型浇筑设备，造成施工难度大；同时，设计为清水混凝土，局部构件截面均大于1m，达到大体积混凝土施工标准，故井下施工，大体积混凝土施工质量控制成为施工难点；根据井下施工现场实际条件、设计要求及功能要求，特制定一系列大体积混凝土质量控制措施。
关键词：防水闸门 砌碹 混凝土 观感 强度
0 引言
太平煤矿水文地质类型划分报告经过济宁市煤炭局组织专家审核，定为水文地质条件类型复杂型矿井。
根据《煤矿防治水规定》第六十六条 水文地质条件复杂、极复杂的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统的基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。根据太平煤矿井底车场条件，附近不适合构建防水闸门，考虑到上组煤开采主要位于井田北部区域，决定在北大巷和北总回风巷四联以里构建防水闸门。上组煤开采受水害威胁也能和下组煤隔离开来，也能达到分区安全开采的目的。
1 工程概况
防水闸门硐室由前室、主体硐室、后室三大部分构成，后室位于液压站操作室中心前3m开始。硐室全长13m，其中前室、后室各为5m，主体硐室3m，见平面图。混凝土设计强度不低于C30。（图1）
本工程施工空间受限、位于生产中在用巷道，不能影响生产，且混凝土体积大、浇筑送料、振捣不便，施工难度大，技术要求高。
2 施工方法
由于井下混凝土施工受到材料运输不方便，不能使用大型机械进行混凝浇筑的限制，故按照设计要求使用自拌混凝土，人工浇筑，使用风动振捣器振捣。
2.1 施工顺序 由里向外推移式分段浇筑。即：前室→主体硐室→后室。每一段浇筑由下向上进行，即两侧墙体→顶部。顶部封顶时，人工上料，使用压风吹入，拆模后再施行壁后注浆封堵缝隙。
2.2 施工工艺 首先进行碹腿、通梁及碹胎的支设，同时将搅拌机固定安装在门框位置，在经验收合格后进行浇筑用脚手架搭设，根据实际断面尺寸长度预先在地面加工好注浆管并进行编号，然后自下向上（先墙体后拱部）进行前室浇筑混凝土及埋设注浆管施工。
2.3 施工要求 ①对称浇筑混凝土，待浇筑至预留设备处时，应根据设备尺寸预留或预埋设备。②浇筑混凝土72小时后拆模，拆模后及时洒水养护28天。③拆除碹胎、碹板在混凝土凝固72小时以后方可对硐室碹板进行拆除施工：拆除碹胎、碹板应自内向外、自上至下进行，拱部拆除时人员应撤退至未拆除的、支护完好的安全地带用绳套将碹胎拉倒；拆除两架碹胎后在支护完好的巷道内将顶部碹板拆除；碹板拆除后及时将其运出施工巷道，保证退路畅通。
3 控制难点
由于本工程设计为清水混凝土施工，对于混凝土要严格控制其观感质量，严禁出现蜂窝麻面、裂纹等质量缺陷。
针对本工程大体积混凝土的构造要求、混凝土强度等级、混凝土材料选择、配合比设计、制备、运输、施工，混凝土的保温保湿养护以及在混凝土浇筑硬化过程中浇筑体内温度计温度应力的监测和应急预案等指定技术环节，采取了相应的技术措施。
4 技术措施
4.1 混凝土配合比控制 水闸门混凝土设计为C30强度等级，其配合比为水泥：砂：石子：水=1：2.01：3.89：0.5（重量比）。实际施工前，用现场材料委托当地建材实验室做混凝土配比实验，根据实验室提供的配合比组织施工。
拌制混凝土的原材料应计量准确，定期校验计量系统。严格控制水的加入量，其误差不超过5%。
4.2 原材料的选择 水泥选用凝结硬化慢、早期强度低、后期强度增长较快、水化热较小的P·S·A42.5矿渣硅酸盐水泥，其3天的水化热不宜大于240kJ/kg，7天的水化热不宜大于270kJ/kg。
砂使用中粗砂，其含泥量不应超过3%。
石子选用粒径20-40mm的坚硬石灰岩碎石，其含泥量不应超过1%。
混凝土搅拌装料顺序：石子→水泥→砂子→水
4.3 适量加入外加剂 在混凝土拌制前或拌制过程中适量掺入缓凝、减水、微膨胀的外加剂，掺量不大于水泥质量的5%；从而起到增强混凝土和易性，保证混凝土强度；避免由于混凝土振捣难度大出现混凝土不密实等问题。
4.4 混凝土的浇筑顺序 采用推移式连续浇筑施工方式。
4.5 混凝土入模温度控制 降低混凝土的入模温度，控制混凝土内外的温差在25℃以内。另外，满足混凝土的绝热温升、温控的技术要求，混凝土拌合水采用温度较低的地下水，骨料用水冲洗降温，避免暴晒。
4.6 设置构造筋 本工程混凝土体积过大，在混凝土浇筑前配置控制温度和收缩的构造筋，避免出现“温度缝”。
4.7 混凝土的振捣 混凝土一次浇料层厚度为300mm，闸门墙中部和底部使用垂直振捣法，顶部用斜向振捣法，振捣器插入点间距为400×400mm。振捣以混凝土表面出现浆液且发生表面波动为止。
为了排除混凝土因泌水在粗骨料下部生成水分和空隙，提高混凝土与构造筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土抗压强度提高，从而提高抗裂性，混凝土在振动界限以前对混凝土进行二次振捣。
4.8 表面二次抹压 混凝土浇筑完成后及时进行表面二次抹压，减少表面收缩裂缝。
4.9 混凝土养护 每一段混凝土浇筑完成后，除按照普通混凝土进行养护外，还应及时按照温控技术措施要求进行保温养护，养护时间不得少于14天，经常检查混凝土养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。
充分利用预埋注浆管进行导热，必要时向注浆管内注水，进一步降低混凝土内部温度。
5 结论
大体积混凝土施工，控制温度裂缝、保证混凝土强度等级、提高混凝土观感质量应严格遵守规范要求，做好设计方案，采取针对性措施严格控制施工过程，必将能达到设计要求，满足使用功能。
经过本工程的实践，总结大体积混凝土控制要点如下：①优先选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥拌制混凝土，并适当使用缓凝减水剂。②在保证混凝土设计强度等级前提下，适当降低水灰比，减少水泥用量。③降低混凝土的入模温度，控制混凝土内外的温差在25℃以内。④及时对混凝土覆盖保温、保湿材料，并进行养护。⑤可预埋冷却水管，通入循环水将混凝土内部热量带出，进行人工导热。⑥在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥。⑦设置后浇缝。可以适当设置后浇缝，以减小外应力和温度应力；同时，也有利于散热，降低混凝土的内部温度。⑧大体积混凝土必须进行二次抹面工作，减少表面收缩裂缝。
参考文献：
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[2]何金标.大体积混凝土施工裂缝控制[J].价值工程，2011（07）.
[3]姚自勇，侯昌明，黄锦林.变电站大体积混凝土施工质量控制措施[J].价值工程，2012（31）.
作者简介：符兴华（1984-），男，2006年7月毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，助理工程师，现任山东鲁泰煤业有限公司太平煤矿生产技术科副科长。
