大体积砼浇筑质量控制技术在井筒维修中的应用

朱智凯，罗伟明，褚 磊

（1.江西煤业丰城分公司 安全生产技术部，江西 丰城 331141；2.安源煤业集团公司安环部，江西 南昌 330003）

受地压及采掘应力影响，曲江公司中央风井于2016年10月出现大面积垮塌，井筒堵塞严重，无法继续使用，经采用锚网索喷砼修复后，由下向上逐段分拱分层进行永久混凝土浇筑施工。 对于立井井筒修复的大体积混凝土而言，有效控制混凝土浇筑质量是确保井筒安全使用、延长使用寿命的关键因素。

1 材料的选择

对于大体积混凝土的材料质量，通过合理的选择施工材料，按照设计配合比对混凝土进行充分的搅拌，方可确保强度满足要求。

1.1 水泥的选择

大体积混凝土对使用水泥的型号有更高要求，低热矿渣硅酸盐水泥能有效解决水泥水化热的大量积聚，避免混凝土出现早期升温和后期降温导致出现温度裂缝等问题。 因此，在曲江公司中央风井井筒修复工程中，选用了低热矿渣硅酸盐水泥。

1.2 掺加外加剂

曲江公司中央风井井筒修复工程中，外加剂主要参入了一下三种：

（1）减水剂：大体积混凝土施工时掺入缓凝高效减水剂可以提高混凝土浆体的流动性，降低水灰比，确保混凝土浆体满足稠度的要求，提高混凝土的和易性，延缓混凝土的初凝时间，降低水化热的产生。

（2）膨胀剂：在井筒大体积混凝土浇筑施工时掺入UEA 混凝土膨胀剂， 减少大体积混凝土在硬化过程中的体积收缩，有效补偿硬化过程中冷缩和干缩的发生，尽可能避免井筒修复过程中大体积混凝土出现开裂。

（3）粉煤灰：在混凝土中掺加粉煤灰，提高混凝土的密实性，也可以提高混凝土的强度。 混凝土的养护龄期越长，反应越完全，混凝土越密实，混凝土的强度也越高。 同时，也降低水灰比，改善了混凝土的和易性，减少混凝土内部多余水份蒸发而产生孔隙、裂隙。

所有外加剂应到相应检测单位做配比设计并试验，确保试验结果符合设计与规范要求。

2 浇筑施工技术

井筒大体积混凝土浇筑必须严格按照设计要求施工，每层浇筑厚度控制在200～300 mm，施工段高不得超过1 m；对已浇筑的混凝土，在初凝后实施二次振动，以排除混凝土因泌水、石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高混凝土粘结力和抗拉强度，并减少混凝土内部裂缝与气孔，提高混凝土抗裂性。 二次振动时间控制在浇筑后2～3 h，振捣时要插入下层50～150 mm 处。

3 温度控制

混凝土的温测技术是确保大体积混凝土质量的重要技术之一，通过对各模的温度进行测量并分析处理，可以有效防止产生裂缝。 施工时沿浇筑断面均匀布置3 个测点，在浇筑时通过预埋3 根2 寸钢管随浇筑向上延接，并进行编号记录。 自混凝土入模开始测温， 测温控制在每隔2 h 左右1 次，10～14 d 后可停止测温，或温度梯度＜20℃时，可停止测温。

4 质量控制技术

4.1 施工中常见的问题及质量保证措施

（1）泌水现象。 为解决混凝土分层分段浇筑泌水现象，施工工艺上主要采取以下办法：在第一层混凝土初凝后浇上层时，采用插入式振捣器进行二次振捣，以提高混凝土的粘结性、密实度和抗裂性能。 浇筑时应及时将浇筑层面产生的浮浆、泌水及时除去，消除泌水对混凝土层间黏结能力的影响。

（2）干裂收缩裂缝现象。 为解决混凝土凝固硬化过程中， 其内部的游离水份由表及里逐渐蒸发，出现由表及里的干燥收缩裂缝，施工时通过敷设冷水却管对混凝土内部采取降温措施，减少混泥土内外温差；同时对混凝土裸露面洒水保湿养护，确保混凝土缓慢降温、缓慢干燥，减少大体积混凝土内外温差，防止表面出现收缩裂缝。

（3）孔洞现象。 解决曲江公司中央风井井筒修复大体积混凝土内出现空洞， 主要采取以下措施：①在钢筋布置处，认真分层振捣密实，不留漏振死角； ②对出现孔洞的混凝土周围的软弱浆液凿除、凿毛处理，再用高压水冲洗干净混凝土表面，待混凝土体充分湿润后再重新用高一强度等级的细石混凝土重新浇灌、捣实。

（4）麻面现象。 在井筒大体积混凝土浇筑时，混凝土局部由于缺浆出现许多小凹坑、麻点，形成粗糙面。 解决方法：①及时清理模板表面，不得粘有异物；浇筑前，对模板进行充分湿润，确保模板安装平整，有缝隙处用油毡纸、腻子等堵严填平；并用模板隔离剂涂刷均匀，防止漏刷；②大体积混凝土分层浇筑时，要对混凝土体进行充分均匀振捣，确保其密实，并保证振捣时间。 ④对出现麻面的部位，按设计要求用原混凝土相同标号的水泥砂浆将麻面进行抹平处理。

（5）露筋现象。 在井筒大体积混凝土浇筑时局部出现露筋。 主要原因为钢筋和模板安装时，没有调整好位置，造成钢筋或模板位置不正确，局部钢筋紧贴模板外露；没有把握好混凝土配比，水灰比过大使混凝土产生离析，浇筑时造成靠模板部位缺浆或模板漏浆造成露筋； 没按技术要求振捣混凝土，振捣棒撞击钢筋，造成钢筋位置错动，引起露筋； 没按设计要求的时间精心养护已浇筑的混凝土，随意过早或过迟撤模，拆模时没有对混凝土体进行有效保护，造成碰坏混凝土棱角，导致露筋等。解决方法：①钢筋和模板的安装必须严格按设计布置，且要验收合格后才能浇筑混凝土；选用适当粒径的石子， 保证混凝土配合比准确和良好的和易性，下料时防止离析，混凝土振捣时严禁撞击钢筋；②模板充分湿润； 严格按施工技术要求时间脱模，防止过早过迟拆模， 杜绝野蛮作业碰坏混凝土棱角；③对出现表面露筋的，应按设计要求返工处理。

4.2 施工过程控制要点

（1）严格控制原材料质量，及时调整施工配合比。

（2）控制拌合物质量，加强拌合物的坍落度控制；严格控制混凝土的温度，混凝土入模温度控制在30℃以内。

（3）采用分层浇筑，延长大体积混凝土水化热时间，减缓混凝土降温速率，减小温度应力，控制混凝土内部收缩裂缝的产生。

5 养护技术

大体积混凝土浇筑完后，还应加强对其进行养护。

1）在混凝土浇筑完毕后2 h 开始养护，保湿养护的持续时间不得少于14 d，保持混凝土表面湿润。

2）应专人负责保温养护工作，并应按本规范的有关规定操作，同时应做好测试记录。

6 结语

通过曲江公司中央风井修复工程实际应用，大体积混凝土质量控制技术能确保控制混凝土施工期间的质量，同时可操作性较强，具有较好的推广意义。