混凝土顶板

混凝土顶板（精选11篇）

混凝土顶板 篇1

1 清水混凝土顶板浇筑概述

1.1 清水混凝土顶板浇筑概念

清水混凝土,也称为装饰混凝土,英文名为As-castFinish Concrete/Bare Concrete,其最大特点就是自身具备装饰效果。清水混凝土顶板浇筑技术一般为在现场采用预制的模板进行浇筑,一次成型,形成建筑物的顶板,混凝土顶板结构表面自为饰面而不需要二次特殊装饰,顶板表面比较平整、光滑,色泽比普通混凝土均匀,结构棱角分明,一般只在其表面涂层保护剂以保护混凝土结构,整个混凝土顶板结构显得庄重、天然。

1.2 清水混凝土顶板浇筑特点

清水混凝土顶板浇筑是一种新型的顶板施工工艺,体现着顶板结构本质美感。首先,采用清水混凝土顶板浇筑技术而成的顶板自身就是绿色环保的结构,顶板结构不需过多装饰,避免了使用其他装饰材料、涂料等对环境造成的负面影响,十分环保。其次,顶板结构一次成型,不需要额外进行抹灰、修补,避免产生大量的建筑垃圾,有助于减少对建筑周围环境的干扰。再次,其可以消除一些普通工艺制造所引起的问题,避免由于需要抹灰导致的混凝土开裂、脱落等质量隐患,降低了顶板出现裂缝、漏浆等工程问题的概率,有助于促进工程建设质量的提升。最后,清水混凝土施工工艺要求严格,有利于施工企业对项目施工的过程的控制,有助于提高工程质量,同时由于其工序紧凑且简单,也有助于降低工程的造价。

1.3 清水混凝土顶板浇筑质量标准

清水混凝土顶板浇筑有如下标准:顶板结构轴线应该通直,尺寸应准确;顶板结构线条应顺直,棱角应方正;顶板结构表面需要保持清洁、平整及色泽一致;顶板结构表面不能有明显的气泡、砂带及黑斑;顶板结构表面不能出现麻面、蜂窝、裂纹及露筋等现象;顶板结构浇筑所需模板的接缝、预留的施工缝及对拉螺栓要有一定规律性,摒弃模板接缝处与施工缝出现挂浆或者漏浆的现象。清水混凝土已经应用于我国一些公共建筑、民用建筑、工业建筑等。

2 复杂清水混凝土顶板浇筑技术工艺

2.1 前期准备

复杂清水混凝土顶板浇筑技术施工的一般工艺流程为:审图→模板设计→模板制作→放线→支模→预埋件安装→钢筋安装→验收→浇筑→养护→拆模→成品保护。

在复杂清水混凝土顶板浇筑工作开始前,要做好前期准备工作。

审图:分析工程的施工组织设计以及相关施工图纸,充分了解工程师设计意图以及相应的工艺要求。

现场了解:要进行现场了解,熟悉工程作业场所的周边环境,对清水混凝土具体施工位置的构造进行了解。

材料准备:基于前述工作之后准备工程施工的材料,根据施工的方案制定相应的模板工程施工材料计划。

量测防线:对工程作业面进行量测,根据平面轴线控制网,确定工程构件边线,根据水准点测量得出艺术馆的建筑线,分别布置在位置较固定,不会发生变形、沉降的钢筋或者钢管上,并加以标志。

通常为了保证工程竖向控制达到相应的精度要求,往往需要开展高程控制点进行联测,从而精确地布设高程控制网。一个施工场区需要埋设水准点的数量应该不少于3个,各水准点之间的距离应该在50~100m范围内,这样既可以保证各基准点的通视及校核,也有利于基准点的保存、查找及引测。在工程基坑内,根据情况设置一些标桩,将高程引测于所设置的标桩上,并确定其绝对高程,以便施工使用。

在工程的拟建的电梯和地上1层基坑处,水准点应该采用标准尺寸100mm×100mm的钢板进行制作,以便对高程进行引测并提供相关依据,这层以上的各层应该在所设置的基准点的正上方相应的位置进行设计,并预留孔洞作为锤球和激光束的通孔,严禁对其覆盖,并要防止有杂物从预留孔处掉落。

利用首层所设置的基准点进行各层的标高的传递,并采用已经检定合格的钢尺进行向上引测,或者置于中间层,并加设标高的基准点,以此向上传递。每层所设置的标高基准点不应低于三个,并采用水准仪进行往返测,在测设合格点上进行标记,并且应该设在同一水平标高上。

2.2 模板工程

模板材料:浇筑模板一般选用木质模板,木模板具有强度高、容易脱模、重量较轻、耐磨、耐水等特点。通过实践得出,木胶板做为模板所浇筑出的混凝土顶板表面比较平整、光滑,可以确保达到清水混凝土的效果。

模板支架:模板支架一般采取行间距纵间距一致的正方网格,步距一般为横距和纵距的2倍。立杆的上端要伸出,并接近模板的支撑点,要注意模板支架的搭设高度。模板支架的钢管的使用要采用满足现行钢管技术规定标准的钢管,钢管的直径要适中,不能太粗不利于搭设模板,也不能太细不利于支架结构稳定。可以根据模板支架的需求选择满足要求的截面面积、截面惯性矩,从而选择合适的钢管。板底支撑的连接方式一般采用方木支撑,立杆的承重的连接方式一般采用单扣件连接,材料为可锻铸铁制作的扣件,其要满足支撑的受力要求,保证直角扣件、旋转扣件(抗滑)在一定荷载下不会滑动,其抗滑承载力要达到其设计值。同时要考虑到扣件的保养情况,全部使用经检测合格的扣件,加强对扣件质量的控制。

荷载参数:在进行计算时,要考虑到结构荷载,一般主要考虑模板与木板的自重、混凝土的自重、钢筋的自重以及施工均布荷载,充分考虑模板所承担荷载分布有利于把握模板安装、控制工作,保证模板工程的安全性。

材料参数:模板面板采用胶合面板,表面较光滑,利于混凝土成型,其厚度选择要适中。板底支撑一般采用方木,要使木方抗剪强度、木方弹性模量、面板抗弯强度、木方抗弯强度达到设计值,同时控制木方的间距、宽度和截面高度。

楼板参数:设计时可以采用双层板,首先考虑先行施工下层板,当梁浇筑到上层板的下表面时,再拆除梁侧的胶合板、木方背楞、钢管扣件、对拉螺栓,之后再搭设上层板的模板,浇筑上层板的混凝土。此时下层板与支架已经形成了一个整体的稳定系统,因此对下层板的胶合板进行验算时仅需要考虑下层板的厚度,不需要考虑上层板的板厚,即按照其厚度板进行验算。木方背楞、钢管大横杆受力验算、扣件抗滑能力验算、立杆的稳定性计算时均考虑双层板的作用。

模板工程施工方法:

模板的成型对于清水混凝土顶板的观感影响很大,需要严格按照经批准的专项的模板施工方案进行模板的支撑系统的搭设,清水混凝土顶板的模板的排板方法应该严格按照设计所提出的排板布置图进行施工。

木方应该顺着构件的长方向进行铺设,一般先进行布置构件周边的垫木,之后再布设模板的拼接缝的垫木,尽量平均地布置在垫木之间,其间距一般设定为250mm~300mm。胶合板的铺设应该按照模板排板的布置图从藻井的斜梁交叉点处到水平梁的中心点拉线开始铺设整张的胶合板,之后向两边进行铺设。现浇板的拼接缝使用硬接法,但必须保证长方向的接缝下有垫木,以避免出现接缝漏浆、接缝错台的现象。

顶板模板的上表面的平整度允许偏差为2mm,采取相应的措施控制现浇板模板的平面的平整度,模板支架必须有满足要求的稳定性及充足的刚度,必须严格地按照标高对模板下口进行找平,严格施工,并通过拉通线绳进行调平。对于模板下的垫木,应该经过加工,制作成统一的高度、截面尺寸,必须根据施工要求设置垫木间距、位置,并采用2m靠尺检查垫木的平整度。模板铺设完毕后应用2m靠尺检查模板表面的平整度

现浇模板安装完成后,认真清扫模板,并对模板的标高、平整度以及支撑系统先行检查再进行复查。

2.3 钢筋工程

钢筋布设:应严格按照图纸相关要求做好钢筋式样,并做好钢筋样品,在其符合相关要求后才可以批量加工钢筋半成品;严格根据图纸设计进行钢筋的绑扎,对于钢筋绑扎位置、间距等要明确。现浇板的钢筋绑扎必须保证整体钢筋观感整齐;使钢筋工程规范化,确保钢筋规格尺寸符合图纸设计,位置准确,保证模板拆除后无露筋、泛锈等现象。

预埋件安装:一些预埋件需要根据图纸设计进行预留位置,对于一些孔洞需要提前标明,并将预埋件安装牢固。为了避免顶板出现裂缝,在布置管道时一般要留适当的间距,严禁采用三排管的布设方式。按照设计的预留孔洞必须采用与之直径相适应的钢管,并进行固定。在进行预埋线路时,要注意提前标记,但不能使用油漆标记。

2.4 混凝土工程

工程采用的是商品混凝土,确定清水混凝土相关质量要求,在满足一般的强度、性能等要求下,还需要满足如下要求。

表观色彩:应该采用浅灰色的普通硅酸盐水泥,一般在水泥中掺浅灰色的粉煤灰,选择骨料时可采用细度模数适中浅黄色中砂,选用连续级配较好、颜色一致的低碱活性集料。

工作性能:对混凝土的结构进行改善,以降低其空隙率,从而减少混凝土收缩变形,提高混凝土的表观质感,除了采用木模板、运输过程中慢速转动、延长搅拌时间及二次振捣外,还要严格地控制混凝土水灰比,在满足水泥水化需要和改善施工和易性的用水量的前提下,尽可能地降低其水灰比,从而提高混凝土的耐久性、密实性、光滑性,并且根据施工现场温度,确定其初凝时间,保证其工作性能。

混凝土的质量预控:要准确计量混凝土的原材料,重点监控混凝土的质量,从而保证工程的质量。混凝土坍落度根据申请的要求,由搅拌站根据季节、气温、运输路径等条件试配确定,要注意控制水灰比和砂率,初凝时间根据具体要求确定。不同强度等级的混凝土同时使用时,应专车专供,并在罐车前挡风玻璃上贴上标识,以防出现差错。

要全过程对清水混凝土顶板施工进行监管,及时检查和控制混凝土顶板浇筑的质量,保证清水混凝土顶板饰面的观感质量。合理调度搅拌、送料,使顶板浇筑过程得到持续,混凝土搅拌过程要缓慢转动,出料前需快速转动,时间一般控制在两分钟左右,避免运输过程中出现混凝土离析的现象,控制混凝土坍落度,注意控制入模的混凝土的坍落度。在已浇筑混凝土和新浇混凝土间要选用相同配合比的水泥砂浆,保证连续性,并且要合理控制混凝土续浇时间间隔,注意冬季和夏季浇筑时间间隔不一样,要加以控制,确保不出现冷缝。混凝土振捣时,应快速插入慢慢拔出,保证混凝土振捣均匀。严格控制每一次下料的高度和厚度,确保其分层厚度,不能过薄或过厚。严格控制每一次振捣的时间及振捣棒插入下一层混凝土的深度,振捣深度不能过深也不能过浅,振捣时间也要控制,时间不能太短或太长,否则都会影响混凝土的成型。振捣以混凝土翻浆后不再下沉并且混凝土浆液表面无气泡泛起为标准。振捣过程不得出现漏振、过振的现象,确保混凝土内实外光。采用二次振捣法保证混凝土表面气泡很少甚至没有,一般在混凝土初凝之前再进行振捣,而顶层振捣一般在第一次振捣结束一段时间后进行第二次振捣,第一次振捣时用振捣棒进行振捣,采用常规振捣法,点距一般控制在1.5倍径距。注意控制插入前一层的深度,二次振捣在初凝前开始,深度为不能插到前一层混凝土中。

在支模前一定要擦除模板表面的污垢、足迹等,保持模板表面清洁,以免影响混凝土饰面的质量,在进行模板拼缝时,拼缝位置、施工缝设置位置、形状、对拉螺栓等尺寸要准确,密封要严密,防止漏浆。绑扎钢筋的铁丝应折向钢筋骨架中间,以防因折向外面露出表面后锈蚀污染清水混凝土顶板表面。混凝土进行浇注时,对预留的线盒、埋管的位置等要提前对振捣工进行技术交底,在这些位置进行均匀振捣,以免使预埋件发生错位或边口不直。控制浇注速度,以防止混凝土表面出现麻面,缩短浇注时间间隔,及时除去水泥浆液,防止混凝土冷缝出现。

在混凝土浇筑结束后,应该进行浇水养护且不得少于14天,双层板的部位可以进行蓄水养护。拆模时必须达到所要求的脱模强度才可以进行,拆模需要小心,不能硬砸猛撬,以免损坏结构和其表面,最终得到所设计的艺术馆顶板。

结论

清水混凝土在我国虽然起步较晚,但近几年发展迅速,已经广泛应用于我国工业建筑、民用建筑和公共建筑。本文以某艺术馆工程为例研究复杂清水混凝土顶板浇筑技术,主要从复杂清水混凝土顶板浇筑的前期准备工作、模板工程、钢筋工程以及混凝土工程四个方面入手对复杂清水混凝土顶板浇筑技术进行研究,为以后其他建筑的顶板浇筑提供了一定的经验。

混凝土顶板 篇2

第一层:水泥浆层，厚2mm，先抹一遍1mm厚水泥浆，用铁抹子(灰匙)往返用力压抹，填实基层表面的孔隙，随即在其表面再抹一道厚1mm的水泥浆找平层,并用湿毛刷在水泥浆层表面按顺序轻轻涂刷一遍。

第二层:水泥砂浆层，厚4～5mm。在水泥浆层初凝时抹水泥砂浆层，抹压力度以使砂浆层薄薄压入水泥浆层为宜。抹完后，在砂浆初凝时用横扫按顺序向一个方向扫出横向条纹，

第三层:水泥浆层，厚2mm。在第二层水泥砂浆层凝固并具有一定强度(一般隔12h)，适当浇水湿润，分次用铁抹子压实,一般抹压3～4次为宜，其方法同第一层。

第四层:水泥砂浆，厚4～5mm。在第三层凝结前，按照第二层的施工方法进行，抹压后不扫条纹，而是在砂浆初凝前，分次抹压3～4遍，最后再压光。

第五层:水泥浆层，厚1mm。在第四层水泥砂浆抹压两遍后，用毛刷均匀地将水泥浆涂刷在第四层表面，随第四层抹实压光。

浅析煤矿顶板管理方法措施 篇3

关键词：煤矿;顶板;管理;研究;完善

0 引言

煤矿的每个安全事故都会涉及到工作操作人员的生命安全，因此，煤矿的监管部门如果只重视单位效益，没有形成有力的监管，就会给煤矿施工埋下一定的安全隐患，必将形成安全事故。如何保障管理的有效性，管理人员要找准重点，以煤矿采掘质量管理为基本，全面综合加强工程的质量管理，从管理方面控制顶板事故的发生。

1 煤矿顶板管理的意义

我国煤层赋存条件复杂，自然灾害严重，大量资源多集中在深部。全国千米深井中，随着开采深度的增加，煤与瓦斯突出、冲击地压、地温、瓦斯、水害等自然灾害对安全生产和劳动强度的影响正在加大，制约煤矿发展采掘机械化的因素越来越多，地质条件也愈加复杂。

矿井开采过程中矿压问题日益突出，其中较为明显的就是冲击地压的问题，冲击地压随着开采深度的增加也会发生变化，从强度、频率和规模上都会随着开采深度而上升，同时冲击地压并不是单独发生的，会伴随着瓦斯突出、承压水等各种问题一同发生，他们之间会有互相的作用和叠加，这就造成了更严重的事故，这些灾害互为诱因给灾害的预防和防治带来了更严重的挑战;另外煤与瓦斯的突出危险性会越来越高，开采的深度增加会直接造成地应力的增大，地应力的增大对于煤与瓦斯的突出危险有直接的关系。还有，采场矿压也会由于开采深度的增加而危险性更大，深部煤岩体的应力环境、变形与破坏特性较浅部煤岩体发生了显著变化。深层煤岩体的变形特性发生了根本变化，岩体的扩容现象突出;岩体变形具有不连续性，巷道围岩变形量大。随着采深的增加，采场矿压显现强烈，表现为围岩剧烈变形、巷道和采场失稳，加大了顶板管理难度，增加了支护成本。

在这种严峻的开采环境下就需要各煤炭企业对顶板管理工作提高重视，深入贯彻落实相关文件，例如《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》建立健全煤矿安全长效机制，对于煤矿顶板事故的发生起到预防和防治。

2 煤矿顶板管理方法措施

2.1 完善制度

健全完善规章制度，強化落实工作责任，推进各项管理制度真正落到实处。

2.2 动态监测和预防

加强地质勘探和地质资料分析研究，做好地质预测预报以及矿压观测工作，及时准确地掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性和矿压显现规律，切实为做好煤矿顶板安全管理工作提供可靠基础资料。在回采工作面的使用过程中容易出现初次来压或者周期来压造成的冒顶事故，通常事故多发区为断层、裂隙发育的顶板等，这种情况下一旦出现问题将会造成局部漏冒严重的还会造成大片支架的平衡不能稳固直接影响工作面的稳定，造成垮塌，甚至会影响到工人生命财产的安全，所以这就凸显了顶板监测的重要性，及时对顶板的具体情况进行有效的检测，消除顶板事故隐患，加强支护措施，真正的保障在施工过程中的安全。

2.3 工程技术管理

有些煤矿顶板事故的发生经过查证之后发现是由于工作面的质量或者现场的管理问题造成的，这种情况下就需要充分认识到顶板事故的原因，针对原因采取措施，在顶板管理工作中，采掘工程是基础，如何进行小煤矿的安全管理就需要从现场管理紧抓，首先重要的一项就是提高工程质量，这就需要在井下作业过程中及时进行现场的检查和监督，一旦发现问题就要进行指导和解决，尤其是在地质构造等大问题上要及时进行安全技术措施的补充教育，组织所有员工进行学习和培训，从而提高施工质量和安全，在日常工作中需要注意的是安全员要对采掘面的支护质量进行一个良好严格的检查工作，及时发现问题并且解决，避免出现隐患后没有察觉而造成的事故，在验收中需要注意的是必须严格控制质量，保障工程质量的合格。

2.4 强化事故多发地点的顶板管理

在事故多发的地点，例如局部冒顶等问题，这种问题要首先找到问题产生的基本原因，针对问题采取解决方法，例如冒顶问题的实质就是顶区内的有效支护没有充分的改善，这种情况下就需要我们了解容易发生冒顶的位置进行重点控制，其中主要是地质构造有所破坏的周围;第二是采面靠近煤壁处或顺槽掘进迎头;第三是巷道、顺槽交叉口及回采工作面上下出口处;四是采面放顶线附近。找到产生的原因和多发地点之后就能够减少工作量，更有效率的维护顶板管理的安全。

2.5 加强现场检查监督

在现场的检查监督过程中要严格执行监管部门的相关管理条例，一旦出现有违规行为和违规人员都要严格处理，避免打人情牌，对于一些事故预防做出了巨大贡献的人员必须给予奖励以示鼓励，井下一旦发生顶板事故，需要认真分析原因，并制定防范措施。

2.6 参与人员素质提高

在企业管理和生产过程中基本的单位组成就是小队，如何有效的控制事故发生就需要对这些队伍进行控制，在安全生产管理工作中这是一项非常重要的保障，在安全生产中需要及时解决一些安全隐患问题，对于班组建设不断加强，这是实现安全生产的基本基础，安全生产的根本就是将一些存在安全隐患的问题及时解决，对于工作人员以及各个班组要及时进行培训和监督，提高施工人员素质，真正的保障顶板管理工作和井下工作的安全。

2.7 创新实践

我国很多矿区，巷道支护工作难度很大，经过不断的研究和实践，在巷道支护方式上，建议采用锚、梁、网、喷、钢带、钢棚、注浆加固等多种形式的联合支护，有效地控制巷道变形。同时注重做好巷道底板水的治理工作，对于受动压扰动影响的巷道，通过提高支护强度合理确定停采线等方法来加强顶板管理。

3 结语

综上所述，在煤矿顶板管理工作中，由于顶板管理与工作安全息息相关，这就需要我们充分重视顶板管理工作，从多方面综合控制，完善创新管理方法，真正的实现煤矿开采的安全和高效。

参考文献：

[1]杨雪林.浅谈煤矿顶板管理方法[J].科技与企业，2014（11）：18-18.

[2]苏才.回采工作面特殊地段顶板管理方法探索[J].中国高新技术企业，2014（20）：146-147.

[3]郑伟.煤矿顶板管理的具体方法与措施研究[J].技术与市场，2014（8）：269-270.

混凝土顶板 篇4

混凝土发生碱骨料反应、水泥熟料中含有较多的fCa O、混凝土发生冻融破坏, 都会导致混凝土发生膨胀、剥落等现象, 在工程实际判别中容易被混淆。目前实际工程中结构混凝土发生膨胀、剥落现象时有发生, 因此, 明确这三种破坏形式的反应机理, 正确区分这三种破坏形式对判别工程病害的准确原因, 显得十分必要。本文结合工程实例针对这三种因素的破坏形式、破坏机理和表现形态进行分析, 得出导致本工程产生病害的原因。[1,2,3]

1 造成混凝土鼓胀、脱落因素的反应机理与破坏特征

1.1 碱骨料反应机理与破坏特征[1]

碱骨料反应是水泥中的碱离子 (如Na2O、K2O等) 与骨料中的活性二氧化硅发生反应, 反应产物在受限条件下吸水膨胀, 致使混凝土内部沿骨料与水泥石界面发生体积膨胀或骨料内部发生膨胀, 造成沿骨料形状的放射性裂缝和骨料内部发生开裂破坏。从时间上讲, 碱骨料反应的潜伏期长, 反应速度缓慢, 潜伏期可达到30~50 年。一般碱骨料反应从混凝土浇筑后几年后开始才出现。

碱骨料反应的破坏特征:最初碱骨料反应在无钢筋约束条件时呈网状裂缝, 但由于是膨胀裂缝, 往往裂缝两侧的混凝土不平, 由一侧拱起;当有钢筋约束时, 裂缝沿钢筋方向开展。当膨胀裂缝发展到一定程度会造成混凝土疏松, 以致脱落。混凝土开裂、脱落面多为骨料与砂浆结合面和骨料内部崩裂面, 并伴随着新产物的生成。

1.2 冻融破坏反应机理与破坏特征[2]

冻融破坏为砂浆吸收混凝土中的水分, 遇冷冻结, 体积发生膨胀, 造成骨料与砂浆之间产生裂缝, 膨胀加剧会导致混凝土疏松, 甚至脱落。冻害是经过多次冻融反复形成的, 且冻害裂缝进水会造成冻胀破坏加剧。从时间上讲, 冻融破坏多发生在结构混凝土浇筑后的1~2 年内, 潜伏期短, 且随着时间的推迟, 混凝土中游离水分的减少, 混凝土发生冻融破坏的机率会越来越小。

冻融破坏的破坏特征为:由于冻害涉及浆体, 破坏部位浆体一般较为疏松, 具体表现为骨料与浆体之间存在骨料与粒径相关的裂缝, 但基本上没有源于骨料的裂纹。反映到混凝土表现为表面混凝土开裂、浆体疏松以致脱落。冻融破坏属于物理反应, 不会伴随有新物质的生成。

1.3 f-Ca O反应机理与破坏特征[2,3]

游离氧化钙f-Ca O反应是由于水泥中存在过量fCa O, 水泥凝结硬化后, 水泥砂浆拌合物中的f-Ca O会继续吸收水分, 导致体积膨胀, 水泥砂浆拌合物发生开裂、疏松, 与骨料发生脱离, 以致脱落。从时间上讲, f-Ca O一般在混凝土浇筑后几个月开始水化, 在硬化混凝土中产生局部膨胀, 使混凝土结构发生破坏, 潜伏期较短。

游离氧化钙f-Ca O的破坏特征:f-Ca O吸水膨胀, 造成混凝土拌合物发生疏松, 导致混凝土鼓胀和开裂, 甚至脱落。开裂和脱落面多位于水泥砂浆拌合物中, 或为水泥砂浆与骨料的连接部位, 骨料一般不会发生破坏, 不伴随有新产物的生成。

2 工程实例[4,5]

学生公寓楼, 结构形式为地上六层砖混结构, 现浇混凝土楼板, 墙下钢筋混凝土条形基础。2012 年5 月份建成, 随后投入使用。2012 年底, 使用过程中发现三层局部顶板出现混凝土鼓胀、脱落现象 (图1、图2) , 且未发现其它损伤缺陷。

2.1 初步判断

2.1.1 从使用环境分析

该建筑进入冬季前, 主体结构、二次结构和门窗玻璃均已安装完成, 顶板混凝土发生冻融破坏的可能性不大。同时在相同使用环境下, 该建筑除三层顶板混凝土发生鼓胀、脱落外, 其它楼层楼板、构造柱、圈梁均未发现混凝土鼓胀、脱落现象。因此, 可排除冻融破坏的可能性。

2.1.2 从破坏形态分析

碱骨料反应破坏会造成混凝土表面产生网状裂缝, 裂缝发展到一定程度后伴随有混凝土破碎、脱落现象, 而三层顶板混凝土未发现裂缝, 且未发现拌合物生成, 这与碱骨料反应破坏现象不相符。

2.1.3 从时间上分析

三层顶板混凝土从浇筑完成到出现鼓胀现象, 仅几个月时间, 考虑到碱骨料反应潜伏期长, 一般需要几年时间, 最快的也需要一年多时间, 而f-Ca O反应破坏出现时间较短, 一般在混凝土浇筑后的几个月内开始发生水化反应, 混凝土出现鼓胀、疏松等现象。从时间上可初步断定三层顶板混凝土发生鼓胀、脱落的原因为顶板混凝土中的fCa O所引起。

2.2 试验分析

在该建筑三层随机选取3 块出现混凝土鼓胀、脱落的顶板, 在存在鼓胀部位及其他部位各钻取2 个准75mm的混凝土芯样, 在每个芯样上截取1 个无外观缺陷的10mm厚薄片, 同时将芯样加工成高径比1.0 的芯样试件, 将薄片试件及同一部位钻取的2 个芯样中的一个进行沸煮。

经沸煮后发现:6 个芯样和12 个薄片试件中有一个芯样试件发生崩溃, 另有一个薄片试件发生开裂、崩溃。其它芯样和薄片试件均无明显开裂、疏松及崩溃等现象。图3 为芯样和薄片试验前后状态。

将沸煮的芯样晾晒3d, 与同一部位钻取的未经过沸煮的芯样同时进行抗压强度测试。沸煮与未沸煮芯样试件抗压强度及强度变化百分率 ξcor对比结果见表1。

从沸煮试验现象和抗压测试结果可知:三层顶板混凝土中的f-Ca O对混凝土质量有影响。

同时现场在该建筑三层出现鼓胀的顶板上取适量混凝土, 剔除石子, 碾压成粉末, 经过化学分析, 断定三层顶板混凝土中含有游离氧化钙f-Ca O, 其含量在1.5%~2.7%之间。

综上:造成该建筑三层顶板混凝土出现鼓胀、脱落现象的原因是顶板混凝土中含有过量的f-Ca O, f-Ca O发生水化反应, 产生碳酸钙, 体积膨胀, 膨胀应力超过混凝土抗拉强度极限应力, 导致混凝土出现鼓胀和脱落。

3 结论及建议

3.1 结论

本文结合工程实例从反应机理和破坏形态以及反应发生时间上对碱骨料反应、冻融反应和游离氧化钙反应进行了分析, 为以后的工程损伤鉴定提供参考依据。该建筑三层顶板出现混凝土鼓胀、剥落现象的原因是混凝土中含有f-Ca O, 游f-Ca O遇水反应, 产生碳酸钙, 混凝土体积膨胀, 导致顶板混凝土发生鼓胀、脱落;混凝土中含有f-Ca O会降低混凝土的抗压强度, 应对发生鼓胀、脱落的楼层加强观测, 及时发现问题, 以判定是否影响结构安全及采取相应的措施。

3.2 建议

施工过程中, 为防止碱骨料反应, 可采取以下措施:1掺入矿物掺合料;2掺入引气剂;3加入防水剂。

为防止冻融破坏, 采用以下措施:1降低混凝土的水灰比;2采用加气剂与减水剂;3配置防冻融钢筋。

针对本文工程情况, 破坏原因是水泥熟料中含有较多的f-Ca O, 可采用有效措施将含有游离氧化钙f-Ca O的顶板与空气隔离, 避免病害的进一步恶化。

摘要：学生公寓三层顶板混凝土出现鼓胀、脱落, 影响了该公寓的正常使用, 给该结构带来了安全隐患。本文对引起混凝土出现鼓胀、脱落现象的常见因素进行了总结分析。结合工程实例, 分析了引起该工程损伤的原因, 阐述了由游离氧化钙f-Ca O引起的结构病害的鉴定方法, 为实际工程鉴定分析提供参考依据。

关键词：混凝土,鼓胀,脱落,游离氧化钙f-CaO,碱骨料反应,冻融破坏

参考文献

[1]刘长坤.普通混凝土碱骨料反应的成因分析与预防措施[M].四川:四川建筑科学研究, 2007, 33 (4) .

[2]慕晓方, 唐明述, 等.混凝土中碱骨料反应与冻融破坏的特征判据[M].南京:低温建筑技术, 1995 (3) .

[3]张海亚.游离氧化钙对水泥安定性的影响及其控制措施[M].江苏:企业科技与发展, 2010 (14) .

[4]GB/T 50344-2004, 建筑结构检测技术标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.

煤层顶板砂岩水害分析与对策 篇5

[关键词]煤层顶板砂岩 水害形成原因 水害防治策略

[中图分类号]TV122 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0416-01

煤层顶板砂岩的特发性和致使矿井坍塌事故率相对来说比较低，这也使得人们对煤层顶板砂岩水害重视程度较低。但是随着生产规模的扩大进和生产产量的提高，煤层顶板砂岩水害对煤矿安全生产带来严重的威胁，一方面顶板砂岩水害使得煤矿生产区域的作业环境进一步恶化，另一方面，使煤层顶底板岩软化，容易引起工作面综合支架被压死，从而使人们对顶板砂岩水害的重视程度不断加深。此外，人们对安全生产意识的提高，也使人们对顶板砂岩水害的重视程度进一步加深。因此，要充分认识顶板砂岩水害的严重性，综合分析灵东煤矿顶板砂岩水害形成原因，找出合理的防治措施。

1 煤层顶板砂岩水害形成主要原因

1.1 地下水的补给、径流、排水条件

地下水的补给、径流、排水条件与工作面顶板砂岩涌水量的大小和涌水持续的时间有着密切的关系。当工作面的顶板砂岩含水层的补给水源充足，径流通道良好，而排水条件不足时，会使工作面的顶板砂岩涌水量较大，而且涌水持续时间较长，对整个工作面的工作环境影响较大，容易造成水害威胁。如灵东煤矿一出水点，由于水源充足，使出水时间达到4个月之久，最大用水量达到每小时30多立方米，对矿区工作面的工作环境影响较大。

1.2 地下水埋藏深度

煤层顶板砂岩裂隙含水层的充水特征，与裂隙的发育程度和裂隙的形成原因及特征有着密切的关系。裂隙发展程度越低，其含水层埋藏越浅，其充水性越强，裂隙发展程度越高，其含水层埋藏越深，其充水性越弱。裂隙发展程度低的，使裂隙韩遂曾处于岩层的浅部或中部，使其水源补给和径流条件都较为良好，一旦出现涌水，则涌水量较大，且持续时间较为长久。如灵东煤矿1121（3）面出水点标高为负五百多米，最大涌水量达达到每小时200到300立方米，造成较为严重的水害。

1.3 工作面的推进速度

工作面是否是匀速正常推进关系到裂隙能否恢复闭合状态。当工作面推进速度处于一个比较正常的水准，那么在工作面推进过程中所开启的裂隙会随着工作面的匀速推进而恢复至闭合的状态，这样使顶板砂岩的涌水量减小。而一旦工作面的推进速度处于缓慢或者停滞的状态时，那么在工作面推进过程中所开启的裂隙就无法及时地恢复至闭合的状态，不仅如此，所开启的裂隙还会进步扩大，从而使裂隙含水层的倒水裂隙进一步扩大。这样一来，不但使含水层导水道扩大，导水道顺畅导水，还使砂岩含水层增加，涌水量增大。如灵东煤矿17110（3）工作面工作面推进速度缓慢，致使整个液压支架压死，带来了严重的经济损失。

1.4 钻孔封闭质量和冲洗漏液矢量

煤层顶板砂岩含水层的充水特性与钻孔的封闭质量也有着直接关系。如果钻孔封闭的质量较低，造成其他水源会进入钻孔，钻孔里的水源将会使砂岩含水层的富水性进一步加强，如此一来，远远不断的水源则使工作面涌水量增加，涌水时间继续更为长久。此外，在钻孔施工的过程中，也会出现漏失现象，而漏失量大的层段都含有裂隙水和孔隙水。灵东煤矿很多工作面出现大量涌水原因之一就是由于钻孔封闭质量较低和冲洗漏液矢量较大引起的。

2 煤层顶板砂岩水害综合防治措施

灵东煤矿煤层顶板砂岩出水具有出水时间短，水量迅速增大，储量以静储量为主等特点，因此在煤层顶板砂岩发生水害往往会给矿区采煤工作的安全生产带来严重的威胁。为了提高灵东煤矿采煤工作的安全生产质量，需要采取合理的防治措施，以防止水害对矿区工作的安全生产的影响。由于灵东煤矿煤层顶板砂岩形成原因复杂，在针对矿区的水害防治工作，不能单靠某一种措施就能起到作用，需要对水害防治工作进行全面的分析和研究，做好整体规划工作，采取综合性防治措施。

2.1 采取技术手段实施水害防治

首先，要根据灵东煤矿勘探资料及矿井充水性调查资料，将灵东煤矿煤层的顶板砂岩含水层进行富水性分区，同时对砂岩含水层与开采煤层之间的空间关系、岩性组合特征等进行分析，在对工作面进行设计时，要将煤层砂岩含水层排水系统设计考虑进来，建立起完善的技术保障体系。其次，要对块段的钻孔的封孔质量进行严密的监控，将封孔质量不高的钻孔记录下来，分析找出封孔质量不高的原因以及哪个各部位封孔出现问题，在进行煤矿采掘时，要坚持“有疑必探、先探后采”的原则，针对灵东煤矿勘探资料及矿井充水性调查资料所反映的情况，对于富水区域预先实施探放措施。最后，在采掘工作前要对煤层砂岩顶板含水层的充水性进行调查，采掘工作结束后，也要对煤层砂岩顶板含水层的充水性进行总结。

2.2 采取管理手段实施水害防治

灵东煤矿煤层砂岩顶板含水层的水害防治工作关系到采空工作的顺利进行。因此，在水害防治工作中，灵东煤矿各单位必需明确自身职责，在矿区应成立防治水害的领导小组，在区队应成立防治水害小组，煤层砂岩含水层排水系统需要专人管理。此外，作为灵东煤矿的职工，应掌握突水预兆和出现突水时采取的有效措施，同时要对工作面的避水灾事故路线，一旦人身安全受到威胁时，要及时从避水灾事故路线撤离。

2.3 利用装备手段实施水害防治

在灵东煤矿煤层砂岩顶板含水层的水害防治工作中，利用一些有效的装备措施，对水害的防治具有良好的效果。首先在工作的两巷都要铺设专用排水管路，在煤层砂岩顶板含水层发生了突水现象或者涌水量过大时，可以将压风管改为临时排水管，以此增大排水能力。其次，对于煤层砂岩顶板含水层的排水系统要保持器畅通性，对于失效的排水设施要进行更换或者维修。再次，要加大对煤层砂岩顶板含水层的排水系统的建设，在工作面两巷安设大功率、高性能的潜水泵，同时要准备两台备用潜水泵，对排水潜水泵要保证能随时投入排水的使用，从而使煤层砂岩顶板含水层发生水害时，排水设施能及时派上用场。

3 结束语

灵东煤矿煤层砂岩顶板含水层的水害防治工作，关系到整个煤矿采掘工作的正常进行，要确保煤矿采掘作业的正常进行，就需要矿区做好水害防治工作，综合利用技术措施、组织管理措施和装备措施，从而使水害防治工作收到良好效果，为矿区安全生产提供保障。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局，煤矿防治水规定[M]，北京：煤炭工业出版社，2011

[2]国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局，煤矿安全规程[M]，北京：煤炭工业出版社，2011

[3]陈胜生，常文林，等1影响徐州矿区煤层顶板砂岩涌水的主要因素及机理[J]，煤田地质与勘探，2011.6

混凝土顶板 篇6

通过对多个工程的实例监测和分析发现, 板面不规则裂缝一般多发生在浇筑后至60天内, 特别在炎热的夏季出现得更早, 此时结构尚未承受正常使用情况下的全部荷载, 裂缝多因非荷载变形引起, 可以将此期间发生的裂缝定义为混凝土早期裂缝, 早期裂缝中很大一部分是由于混凝土早期收缩引起的;柱、梁结点附近构件开裂一般发生在地下室顶板整体结构完成后 (设计有后浇带的在浇筑完成后) , 顶板面覆土隐蔽之前, 裂缝多发生于整体结构边角部位、中部天井洞口等较薄弱部位, 主要是温度应力造成的裂缝。地下室顶板裂缝可从结构设计优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合控制。

1 混凝土开裂机理

按最大拉应力理论, 在复杂应力状态下, 只要材料内任一点的最大主拉应力σ达到单向拉伸断裂时横截面上的极限应力σ, 材料就会发生断裂破坏。结构混凝土浇筑后, 由于多种原因, 会产生温度、收缩变形, 若变形能自由发展, 则结构不产生温度、收缩应力;若变形受到约束而不能自由发展, 则结构内将产生一定的温度、收缩应力, 若此应力大于混凝土的极限抗拉强度, 混凝土就会开裂, 可以理解为混凝土的“局部断裂破坏”。设计及构造措施不当, 施工措施不当等均可能引起地下室混凝土顶板开裂。温度变形主要体现为自身胶凝材料水泥、矿物掺合料水化热引起的约束变形和混凝土浇筑后自然环境温度变化引起的变形。导致混凝土板面不规则开裂的主要原因是混凝土的早期收缩, 混凝土浇筑后不久就开始产生体积变化, 混凝土主要的早期收缩如化学收缩、自收缩、沉降、塑性收缩、干燥收缩等;导致边角等薄弱部位开裂的主要原因是外部环境 (温度变化) 引起的变形。

2 综合防治措施

混凝土早期裂缝应从结构设计优化、原材料优选、配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施进行综合控制。主要措施如下:

2.1 原材料优选

应选用中水化热普通水泥和低水化热矿渣硅酸盐水泥, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。并掺粉煤灰掺合料, 以改善混凝土的抗裂性能。选用级配较好的中粗砂。选用空隙率较小、级配良好的碎石, 粒径为25~40mm。适当掺入聚丙烯纤维掺入纤维量:0.9kg/m3能有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能。在混凝土中加入聚丙烯纤维后, 可以阻止水泥基体中原有微裂缝的扩展并有效延缓新裂缝的出现。

2.2 控制混凝土的坍落度优化配合比设计

水灰比是影响混凝土收缩的重要因素, 因此调整好商品混凝土的配比, 是控制混凝土收缩裂缝的有力保证。在常规配合比设计和优选原材料的基础上, 进行抗裂配合比设计, 使混凝土除具有符合设计和施工所要求的性能外, 还具有抵抗开裂所需要的性能。抗裂混凝土配合比中, 水灰比不宜小于0.4;粗、细骨料的体积含量不宜小于0.70;体积砂率不宜大于0.41。在进行配合比设计时可遵循了以下原则: (1) 在满足混凝土强度和工作性能的前提下, 选择最小胶凝材料用量, 增大骨料体积;2) 控制骨料的合理级配, 减小骨料空隙率; (3) 选择合适的水胶比, 满足强度和耐久性的要求, 不过大或过小。

2.3 施工过程控制

(1) 合理确定混凝土施工性能指标, 加强施工组织合理控制坍落度等施工性能指标, 坍落度不宜过大。加强混凝土浇筑包括振捣工人的施工组织、管理工作。

(2) 选择合理的浇筑方案。保证混凝土浇筑的连续、顺利进行, 防止施工冷缝出现。

(3) 加强混凝土振捣, 消除混凝土内部孔隙, 确保混凝土的高密实度, 增加混凝土与钢筋的粘结力, 增加混凝土材质的连续性和整体性, 提高混凝土的强度, 尤其要提高混凝土的抗拉强度。

(4) 及时和充分养护。养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施, 应充分重视, 制定养护方案, 派专人进行养护工作。混凝土浇筑完毕后, 常温下在12h之内浇水养护。遇高温时6小时之内浇水养护, 保证这些关键构件始终处于湿润状态, 养护时间为浇筑后不少于15天。

(5) 地下室顶板施工完毕后可对较长时间外露部分采用封水或覆盖等方式减少外界环境的影响;设计有后浇带的地下室顶板, 后浇带浇注时间宜选择在顶板面覆土隐蔽前20天内, 尽可能减少整体结构外露时间。

3 结语

地下室混凝土顶板裂缝的发生较为普遍。裂缝发生的原因很多, 裂缝控制不能仅考虑某单一环节, 应从结构设计及构造优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施, 进行综合控制。只要措施采取得当并严格执行, 裂缝控制能取得较好的效果。

摘要：通过对超长地下室顶板混凝土温度裂缝形成原因的分析, 提出了对该类温度裂缝的预防及治理措施。

混凝土顶板 篇7

本工程为汕头市梅溪河金凤大桥—西港高架桥工程第四合同段西港高架桥, 起于西港路, 跨越光华路、厦岭河、乌桥河、商平路、西堤路, 终点与宕石大桥北引桥 (第27号墩) 相接, 全长1796.231 m。桥梁跨径组合为11×20 m预应力砼空心板梁+ (21+27+27+21+3×25.3) m预应力砼连续梁+ (83+138+83) m预应力连续刚构+ (35+50+65+50+35) m预应力砼连续梁+ (9×30+11×35+35.755) m预应力砼T形梁。全桥为单幅双向四车道。

西港高架主桥为连续刚构, 单箱双室, 中跨138 m, 二个边跨83 m, 采用挂篮悬浇施工, 在主桥现浇箱梁在施工完成后, 于箱梁顶板处发现多条长短不一, 比较规则的细微裂纹。

2 裂缝修补原则

结构裂缝处置原则依据《混凝土结构加固技术规范》CECS25:90、《纪要》。依据上述规程和《纪要》的意见, 决定采用以下方案:

(1) 对于宽度大于等于0.2 mm的裂纹采用“必可法”灌注结构胶处理。

(2) 对于宽度大于0.1 mm, 小于0.2 mm的裂纹采用表面切槽, 用SHO-BOND#101胶嵌缝封闭处理。

(3) 对于宽度小于0.1 mm的裂纹直接采用SHO-BOND#101进行封闭。仅采用涂抹法进行表面密封, 处治工艺相对灌注裂缝来讲较为简单, 施工流程为:检查确定封闭裂缝处治范围→混凝土表面处治 (打磨干净、干燥) →微细缝灌缝胶表面涂刷二次、指触干燥 (主要是粘度低, 渗透力强、粘接能力强) →检查封缝质量。

3 裂缝修补材

修补用所有材料必须具有出厂合格证书, 并经相关检验后方可使用, 对其中主要修补材料的力学性能尚应作如下要求。

3.1 BL—GROUT浆液

专门用于修补混凝土结构裂缝的高分子树脂基灌注材料, 具有极强的粘结力、渗透性、较好耐久性和可操作性。其主要力学性能应满足表一要求:

3.2 SHO—BOND#101

专门用于混凝土、金属材料粘结的高分子树脂材料, 具有良好的粘结力和耐久性, 注浆修补中用于封闭裂缝和粘贴注浆咀。其主要力学性能应满足表二要求:

在混凝土裂缝低压灌胶中, 高分子树脂胶液在裂缝中的流动主要取决于其自身的性质、混凝土裂缝的宽度及胶液与混凝土接触界面的特征。低黏度、表面张力小的胶液对混凝土表面具有良好的浸润性, 易于形成湿润状态, 有利于胶液在裂缝中流动;混凝土裂缝宽度越大, 胶液在裂缝中的走胶长度越长。

4 “必可法”工艺及材料简介

(1) “必可法”改变了靠人工控制注入树脂胶的传统方法, 其优越性主要体现在施工方法、工艺控制、材料特点三个方面:

传统环氧树脂灌缝总是要开V形槽, 钻进 (排) 气孔, 相当于人为地制造裂缝;而“必可法”不对原构筑物结构作任何一点破坏。

传统的压力灌注是使用6 kg/cm2以上压力进行操作的, 高压灌注是瞬间行为, 对于0.5 mm以上的宽裂缝还比较顺畅, 因为有较大的间隙在瞬间可以充填, 但出气孔位置往往受缝的走向、纵深的分布影响, 肉眼只能看到缝的表面, 内部只要倒一个弯, 你开多少出气孔都无济于事, 因为瞬间的压力压出的浆液不可能完全按照所设定的排气座方向渗透, 必然会产生“气阻”, 最多可以灌入到0.15 mm的裂缝中去;

“必可法”是通过专用灌注器以3 kg/cm2的恒压自动完成注入, 逐渐压向缝的间隙, 持续的压力至少可达30分钟以上, 这时产生的“气阻”靠混凝土的微细孔隙容纳空气并通过它的自然“呼吸”而排出体外, 故而低压持续构成了此工法的最大特点, 其密封材料为高分子树脂粘结剂, 有很强的结合力, 在较高的注入压力下不会发生崩裂渗漏, 能够确保注入材料密实的灌注效果, 并能保证将注入到宽仅0.02 mm的裂缝末端, 以实现结构完美的恢复。

4.2 “必可法”注入材料的特点

极强的渗透力:粘度仅约500 MPa°s, 有极强的渗透能力, 保证注入效果。

良好的柔韧性:固化后仍保持良好韧性, 具有极强的“追随性”, 裂缝受到冲击和振动时不脱开。

最佳的抗收缩性:不含溶剂, 以化学反应实现固化, 因此不会发生收缩。

瞬间固化:材料的固化为突变过程, 注入效果不受结构振动的影响, 不会因运行中的火车或汽车所产生的冲击、振动而降低了粘接效果, 因而能在完全开放交通的情况下施工, 给施工单位及建设单位带来巨大的实用效果。

出众的耐久性:改性高分子环氧聚合物, 因为不含溶剂成份, 材料固化后具有极强的耐水性和化学稳定性, 不会受雨水、海水、酸、碱、二氧化碳等破坏。无中性反应出现, 可认为是永久性修复。

强大的粘结力:由于材料的抗压屈服强度50 MPa以上, 弹性模量1.5×104MPa以上, 抗剪强度10 MPa以上, 粘结抗拉强度大于10 MPa, 抗弯强度30 MPa以上, 具有高粘结度等优异的机械性能, 保证对开裂的混凝土结构实现完美的一体化修复。

施工温度范围宽:可适用于5 ℃～45 ℃的施工环境。

5 裂纹封闭

(1) 以箱梁阶段为单位, 对该段箱梁各个部位进行仔细检查, 对有裂纹的地方进行标注明, 采用刻裂纹测宽仪器对裂纹进行观测, 标明该裂纹的长度、宽度, 并做好记录。

(2) 对于宽度大于0.1 mm, 小于0.2 mm的裂纹, 采用小型切割锯, 沿裂纹方向切出深约10 mm, 宽约6 mm～10 mm的“U”混凝土表面切槽, 并用细毛刷仔细清理槽内粉尘。

(3) 用钢丝刷沿裂纹方向反复擦刷, 清除裂纹两侧2 cm～3 cm范围内的松散或浮浆, 露出新鲜的混凝土表面, 用细毛刷仔细清理表面粉尘。

(4) 将封闭用SHO—BOND#101胶按一定比例调至颜色均匀, 用小灰刀用力挂抹胶于缝处, 直到表面光滑平顺为止。

(5) 对于宽度小于0.1 mm的裂纹, 才对裂纹两侧表面进行处理后, 直接采用小灰刀用力刮抹SHO—BOND#101进行封闭。

6 施工工艺流程

(1) 裂缝表面处理:

用砂轮机或钢丝刷沿裂缝走向宽约5 cm范围清理混凝土表面, 消除水泥浮尘、砂粒及疏松的混凝土块, 如有油污要用丙酮擦净。

(2) 粘贴注入座

将环氧胶泥均匀的抹在注入座四角, 厚度1 mm～2 mm, 使孔眼对准粘贴在裂缝中心线上。注入座的间距根据缝长及裂缝的宽窄以10 cm～30 cm为宜, 一般宽缝可稀, 窄缝宜密, 其裂缝分岔处也应布置。注意, 灌浆孔眼必须对中保证导流畅通, 注入座应粘贴牢靠, 四周抹成鱼脊状进行封闭。对于表面非连续裂缝宜用心对待, 各段不得少于一个注入座。

(3) 裂缝封闭、固化

为使混凝土缝隙完全充满浆液, 并保持压力, 同时又保证浆液不大量外渗, 必须对已处理过的裂缝表面 (除孔眼及嘴子外) 用封闭胶沿裂缝走向从上至下或从左至右均匀涂抹, 封闭裂缝, 胶泥厚约1 mm, 宽度2至3 cm, 一次完成, 避免反复涂抹。经过10小时～24小时, 其自行硬化。

(4) 注入结构胶

①按由低至高、下到上 (竖向裂缝) 或从始到终 (水平裂缝) 有序依次灌注。

②将压力类注入器安装在注入座上, 如注入器膨胀后很快收缩, 说明缝内空间大, 还需补灌;裂缝深度越深, 裂缝越细, 其压注压力应越小, 故应延长保压时间。

③当充满灌注胶的注入器不在发生收缩变化时应停止注入, 在保持压力下封堵注入座。

④贯通缝如果单面灌后另一面未见出浆, 可在另一面压灌一次。对于未贯通裂缝必须见到邻近嘴子喷浆。

⑤拆除灌注器并用牙签封闭该灌注座。

⑥迅速安装另一灌注器于相邻注入座上。

⑦重复以上③、④、⑤步骤, 直至裂缝末端为止。用丙酮清洗注入工具.

注入器灌注裂缝时间宜根据结构层厚度、裂缝宽度、施工温度、工人的熟练程度和裂缝处治经验现场控制, 以确保可靠的密实度。

(5) 注入材料的固化养护:

一般经过10 h～24 h可自行硬化。硬化后敲掉注入器和注入座。

(6) 其它工作:

对于已灌完的桥台前墙裂缝, 可结合现场实际情况, 待浆液聚合固化后将注入座一一拆除, 对每一道裂缝表面再涂一层水泥浆, 使其颜色与原混凝土结构表面尽量保持一致。

7 安全保证措施

(1) 由于修补作业位于主梁底部, 因此必须设计可移动脚手架方案, 并交有经验的施工人员进行绑扎。脚手架加工完成后, 应通过相应的荷载试验后方可使用, 以保证脚手架的稳固可靠。

(2) 为保证脚手架的安全, 应按设计控制每次脚手架上荷载总数, 对人员、物品的数量进行控制。

(3) 脚手架移动过程中应做好防护措施, 以避免脚手架移倾覆。

(4) 所有参加修补的人员应经过高空安全作业培训, 不合格者不得上岗;参加施工人员必须配戴安全帽、安全带。

(5) 施工时应注意用电安全。

(6) 由于修补用化学原材料均为有毒、易燃易爆化学产品, 存放使用时必须做好通风防毒、放火防爆工作。操作人员必须配戴橡胶手套、口罩等防护用品;化学原材料存放和施工时严禁烟火。

8 结束语

混凝土顶板 篇8

1 工程实例及施工方案的选择

1)太原市某煤矿装车仓,三个独立圆形混凝土仓,直径18m,高48.27 m,仓顶板混凝土结构呈45°锥壳,由上、下环梁连接锥壳板,锥壳板厚350 mm,上环梁截面1 400 mm×450 mm、下环梁截面1 800 mm×500 mm,仓顶梁1 300 mm×400 mm、板厚140 mm。筒体采用液压滑模技术,操作平台(即桁架)采用型钢桁架支承,与仓顶梁垂直布置。滑升至下环梁标高后,每榀桁架逐一进行加固,用槽钢呈45°角一端与筒体预埋铁件焊接,另一端与桁架的下弦焊接支撑,槽钢之间加设连接板,增加槽钢横向刚度。加固后的桁架平台作为仓顶板的模板支撑体系,在施工仓顶锥壳板结构时,混凝土结构没有发生下挠。

2)长治某煤矿原煤仓,直径22m,高57.8 m,三个独立圆形混凝土仓,仓顶混凝土结构呈45°锥壳形式,下环梁截面为800 mm×1 800 mm,上环梁截面为500 mm×1 500 mm,锥壳板厚400 mm,仓顶梁板截面为500 mm×1 300 mm,板厚180 mm,混凝土强度C30。此筒仓施工难点是:直径大,仓顶梁、环梁和锥壳板荷载较大。仓体同样采用液压滑模施工,在施工仓顶板混凝土结构时,根据它直径大、荷载重的结构特点,在筒仓中心从基底搭设竖向钢管井架体作为支承点,将一大跨变为二等跨,从而减小弯矩和下挠度,将已制作好的钢桁架高空吊装,一端支承在中间竖井架上,一端支承在筒壁预埋件牛腿上,并将钢桁架沿筒壁成辐射状均匀布置,钢桁架要与牛腿可靠焊接,与竖井架可靠连接。筒仓平面示意图见图1。

桁架布置完毕后,用ϕ25钢筋,沿径向每500 mm间距设置环梁一道,钢筋要与桁架上表面可靠焊接,最后再在两榀桁架间用ϕ48×3.5钢管设置一道桁架辐射梁,钢管桁架与环形钢筋也要可靠焊接,在构成的平台骨架上面铺设木板,形成钢平台,在平台上支设仓顶板混凝土结构的模板支撑体系。在实际施工操作中,收到很好的效果。

3)柳林某煤矿装车仓,三个连体筒仓,直径16m,高43.5 m,仓顶混凝土结构呈平顶,梁截面尺寸为1 800 mm×350 mm,1 600 mm×350 mm,1 300 mm×350 mm,1 000 mm×350 mm,环梁截面尺寸为1 000 mm×450 mm,板厚120 mm,仓体采用液压滑模施工,滑模操作平台采用格构式钢管架,作为软平台,不能满足仓顶板混凝土结构荷载的支承,采用先加固原有滑模操作软平台,吊钩把平台桁架上弦与筒壁上预埋件斜拉焊接牢固,防止下沉,用花篮螺丝将桁架下弦与筒壁处预埋铁件水平拉接,使桁架形成整体。在仓顶滑模的支撑杆焊上槽钢与每根梁头位置对齐,与每根梁相对应的部位布置一榀桁架,采用反吊的方法将桁架与钢管操作平台下弦连成整体,吊杆采用ϕ48×3.5钢管,1 m设置一根,吊杆和桁架、吊杆和操作平台采用扣件连接。加强平台的刚度,然后在平台上铺设木方和木板架设脚手架。

筒仓施工采用滑模施工技术,机械化程度高,提高工效,节省材料,缩短工期,外形美观,但筒仓顶混凝土结构施工一直以荷载大、高度高,支撑体系复杂,安全风险大困扰着我们。

筒仓仓体滑模完毕后,确定采用滑模平台作为筒仓顶板模板支撑的操作平台和支撑点,结合筒仓顶板的结构形式,将平台、支撑、顶板模板作为一个整体,解决传统施工方法因超高支撑稳定性差、施工难度大、安全风险高的难题,同时解决滑模平台高空解体操作难、安全隐患突出的问题,提高施工作业安全度。

通过以上的工程实例,我们看到,筒仓在施工仓顶板混凝土结构时,根据筒仓直径大小,采用桁架平台形式,所以,仓顶混凝土结构施工的方法也不尽相同,但同样一个目的:即降低工程成本,加快进度,保证质量、确保安全。施工操作人员在滑模操作平台上施工,减少在高耸的筒仓顶面工作的安全风险。而且,施工效率高、实用性强、经济效益显著。

2 安全措施

在开始施工前,项目部一定要对工人进行安全教育,使工人从思想上对安全有足够的重视,技术安全交底要全面、细致。工人在正确仔细的领悟了交底内容后方可作业。在操作特别工制作安序时如:安装桁架、加固操作平台,要选用熟练、精干的专业工人。操作人员进行高空作业时,要穿防滑鞋,戴安全帽,系安全带。 在材料选用方面也要细致,扣件要使用国标扣件,并保证不裂、不滑丝、不脱扣,选用的支承材料,要无焊伤、无裂纹、无裂缝、无打弯等现象。支承体系制作完毕,要经过验收完毕后,方可使用。在作业层的平台上不能集中堆放模板、钢筋等材料,并且要随用随吊。不得随意拆除、改装支撑系统上的任何钢管和钢筋等部件。

3结语

随着科学技术的发展,筒仓在不同领域所发挥的作用越来越大,筒仓的结构设计也在不断的翻新,筒仓施工高支模作为一大难题,在建筑领域日新月异的今天,我们要探索新的施工技术,保证工程质量,降低安全风险。

参考文献

混凝土顶板 篇9

1 工程概况

某公寓搂为全现浇框架、剪力墙结构, 地上20层, 地下1层, 结构总高度为69.6m, 建筑面积为27000m2。

该工程地下室平面尺寸为82m×38~48m, 顶板采用现浇钢筋混凝土板, 设计板厚为350mm, 抗渗等级为S8级, 水泥用量为400kg/m3, 设计坍落度为140~160mm。此混凝土采用双掺技术, 即掺加粉煤灰和高效减水剂。混凝土的配合比见表1。

地下室顶板于6月初与地下室外墙一起浇筑, 采用泵送施工工艺。宽度为80mm的后浇带设置在6~7轴中间。由于施工时气温较高, 混凝土浇筑后12h立即浇水养护, 并在表面覆盖湿草袋, 保证混凝土潮湿养护7d。到7月初, 在后浇带封闭之前, 发现地下室顶板室外部分在后浇带两侧出现了5条裂缝, 而且均为贯穿性裂缝。裂缝开展方向垂直于地下室纵向, 开展部位为顶板跨中1/3跨处。其中离后浇带最近的裂缝宽度超过0.3mm, 其余4条裂缝宽度在0.2mm左右。

2 顶板出现裂缝的原因分析

地下室顶板出现渗漏后, 各方对地下室的混凝土梁、柱、墙及±0.00以上已施工的主体结构混凝土和砌体进行了检查, 未发现异常现象。检测部门对地下室顶板进行了相关检测, 经钻芯取样和混凝土回弹表明, 板厚、混凝土强度及混凝土保护层厚度均满足设计要求, 根据沉降记录, 其最大沉降仅为5mm, 排除了基础不均匀沉降引起开裂的可能因素。另外, 设计单位又对地下室顶板进行了复查验算, 考虑板承受地面填土、绿化、消防车等使用荷载的作用, 板的承载力符合现行规范要求。

混凝土的裂缝有塑性收缩裂缝、沉淀裂缝、水泥水化热产生的混盛土内部早期升温引起的裂缝、混凝土干缩引起的下缩裂缝、温差应力引起的温度裂缝等。塑性收缩裂缝和沉淀裂缝, 主要是在新浇筑的混凝土中出现, 多数表现为表面龟裂。水泥水化热引起的温度裂缝, 主要是在大体积混凝土中出现。该工程地下室顶板属大面积混凝土。经分析, 顶板开裂主要是由混凝土干燥收缩及昼夜温差应力所引起的。

根据美国混凝土协会209委员会1982年报告中提出, 混凝土在任意龄期的收缩εsh可按下式进行计算:

式中t0——自然养护龄期;

εsh, ∞——混凝土极限收缩值。

根据我省的气候, 混凝土的配合比以及养护龄期等, 求得该工程所用混凝土的极限收缩应变值为630×10-6。不同龄期时混凝土收缩应变与相应的计算拉应力, 如表2所示。混凝土的弹性模量可按下式计算:

由表2可以看出, 混凝土停止养护6d后, 其收缩应力已高于其抗拉强度。由于徐变的影响, 混凝土将产生应力松弛, 因此混凝土实际的收缩应力要低于计算的收缩应力值。混凝土的应力松弛可以用松弛系数S加以考虑。不同龄期的松弛系数及松弛后收缩应力值见表3。

由表3可以看出, 虽然徐变对于防止混凝土的开裂具有一定的缓解作用, 到龄期25d时, 混凝土的收缩力仍超过其抗拉强度, 这时混凝土开裂。这与现场实际情况基本吻合。

3 几点建议

混凝土开裂, 尤其是大面积混凝土开裂是一种比较普遍的质量问题, 但是也并非不可避免。为了有效防止混凝土有害裂缝的产生, 在结构设计中应充分考虑气候特征, 根据国家有关规范的规定合理留设伸缩缝, 对于收缩大和室内结构施工需要外露时间较长的结构, 应适当缩小伸缩缝的间距。实践证明, 在结构中留设后浇带或在结构设计中考虑温度应力变化配置温度钢筋也是切实可行的。

本工程地下室为超长结构, 且地下室顶板大部分暴露在自然环境中, 设计时没有考虑设置伸缩缝, 而仅考虑设置施工后浇带, 实际结果表明, 施工后浇带并没有达到预期的避免混凝土开裂的效果, 后者说, 施工后浇带仅能在顶板施工过程有一定效果, 而当施工后浇带封闭后, 由于温度效应, 顶板混凝土仍不可避免要开裂。

对于不宜设置伸缩缝或后浇带的结构, 可在混凝土中掺入UEA或JM膨胀剂, 以补偿混凝土的收缩, 缓解温度应力的作用。在施工过程中, 对大面积混凝土的水化热予以足够的重视;在后续施工中, 加强对外露混凝土的现场管理, 避免直接受到日照, 经常保持混凝土处于湿润状态, 也能确保混凝土不会产生开裂。

摘要：某高层建筑在建过程中, 地下室混凝土顶板的开裂情形, 分析了裂缝产生的主要原因, 提出了裂缝修补的施工措施, 可供类似工程参考。

关键词：地下室混凝土顶板裂缝,质量问题,防治措施

参考文献

地质构造对煤层顶板的影响分析 篇10

关键词:地质构造;顶板;煤层冒落

0 引言

在煤巷掘进过程中,有时会发生煤巷冒顶,引起顶板的大面积冒落,导致掘进头停产,影响了工作面的布置,延长了采掘衔接,不但使生产成本增加,安全生产也受到威胁。煤巷冒顶的原因是多方面的,地质构造不清、顶板

压力显现规律不明是发生冒顶事故的主要因素。采动容易使构造结构面“活化”,从而影响煤层顶板的稳定性。

1 地质概况

淮南矿业集团潘北煤矿是设计年产400万吨现代化的特大型矿井,2005年开工建设,设计于2007年8月正式投产。为满足安全高产、高效矿井的需要,潘北煤矿决定采用先进的计算机技术来实现矿井现代化管理,从而使地质测量成果能高质量、高效率全面地服务于矿井生产。

1.1 煤层顶底板岩石工程地质特征 主要可采煤层顶底板岩性:13-1煤层顶板以粘土岩为主,次为砂质粘土岩,个别为砂岩,底板一般为粘土岩;11-2煤层顶底板为粘土岩及砂质粘土岩,十西线～十一东线顶板常见砂岩;8煤层顶板七—八线～十二东线基本为砂岩,其它部分为粘土岩及砂质粘土岩,底板以粘土岩为主。砂质粘土岩次之;4-1煤层顶底板九线以东粘土岩、砂质粘土岩为主,次为粉砂岩,九线以西粉细砂岩或砂页岩互层为主,砂质粘土岩、粘土岩次之,底板为粘土岩及砂质粘土岩,偶见粉细砂岩;1 煤层顶底板为粘土岩和砂质粘土岩。粘土岩及砂质粘土岩的一般特征为致密,性脆,受力易碎呈碎块状,砂质粘土岩比粘土岩稍好;砂岩一般以石英为主,次为长石,含少量暗色矿物或菱铁,泥硅质胶结,较坚硬,局部裂隙比较发育。受构造影响的部分岩芯破碎;粉砂岩、粉细砂岩、砂页岩互层坚硬程度及破碎情况介于两者之间。

煤层顶底板岩石物理学试样根据勘探设计在13-1、8、1等煤层取样,大巷孔岩样根据省煤矿设计院要求而确定。

1.2 煤层顶底板类别 淮南煤矿开采对煤层顶底板的控制对象分为:伪顶、直接顶、老顶及直接底。这是最常用的矿山煤层顶底板分类,各类的基本含义如下:

1.2.1 伪顶:紧贴煤层之上,极易垮落的较薄煤岩层。它由炭质页岩等软弱岩层组成,厚度小于0.5m,其特征是随采煤而垮落。

1.2.2 直接顶:位于伪顶或煤层之上的一层或几层相同或不同的岩层。一般由泥质页岩、页岩、砂质页岩等不稳定岩层组成,具有随回柱放顶而垮落的特征。其厚度是指回放顶后能在采空区自行垮落的岩层厚度。直接顶一般相当于冒落带内的岩层。直接顶厚度一般为采厚的3～5倍,同时与岩性、岩组的组合有关。

1.2.3 老顶:位于直接顶之上的岩层,由砂岩、砂砾岩等坚硬岩石所组成,其厚度大于2m,岩石单向抗压强度大于60～80Mpa,岩层内节理裂隙不发育,自然分层比较大,整体性较强(裂隙间距和分层厚度一般大于1m),采空后能悬露较大面积。

1.2.4 直接底:直接底是位于开采层下面的岩层。当它为坚硬岩石时,可作为采场支柱的良好底座;如为泥页岩等松软岩层时,则常造成底鼓和支柱插入底板等现象;在急倾斜煤层时,直接底还可能出现沿倾斜滑动的现象。

2 影响煤层顶板稳定性因素

2.1 直接顶的厚度 生产实践表明,砂岩顶板比粉砂岩顶板稳定,粉砂岩顶板比泥质岩顶板稳定。同一岩性的顶板

厚度越大,稳定性越好。顶板的厚度还影响着小断层的发育程度,而小断层的发育在很大程度上影响着顶板的坚固性和整体性。

2.2 直接顶厚度与采高的比值 直接顶冒落后能够充满采空区的充分条件是具有6倍采高的厚度,此时老顶几乎起不到任何作用。多数情况下,直接顶厚度大于煤层采高高度3-5倍时,采空区基本能被充满,老顶的作用不明显;直接顶厚度小于3倍采高时,老顶对控顶区的作用较明显。当直接顶厚度小于0.3倍采高或无直接顶时,老顶来压较强烈,须采取强制放顶、弱化顶板或局部充填等方法对采空区进行处理。

2.3 顶板的分层层数 当顶板悬空时,沿层面易出现离层,进而发生顶板冒落。岩层层数越多,其顶板的整体性就越差,因此容易发生冒落。煤层顶板稳定性主要取决于靠近煤层之上3m以内顶板岩层的稳定性,而不是整个顶板岩层。

2.4 页板岩层中砂岩的含量 煤层顶板的岩石类型基本分为两种,一种是软质岩石,包括泥岩、砂质泥岩和粉砂岩;另一种是硬质岩石,包括各类砂岩。顶板岩石的采动和稳定性能与这两种岩石的组合和相对比率有很大的关系。砂岩比率相对较高的顶板组合,其稳定性能相对较好;反之,稳定性就较差。

2.5 主采煤层与薄煤层的间距 主采煤层之上的薄煤层或煤线往往是顶板的软弱面。据分析,当薄煤层与主采煤层相距1.8-3 m时,由于顶板锚杠不能穿透其上薄煤层,锚杠起不到固定顶板的作用,薄煤层以上的岩层呈悬空状态,这时极易发生冒顶事故。当主采煤层开采后,其上的薄煤层(或煤层)构成直接顶与老顶间的软弱而,连接力极差,造成薄煤层以下的岩体塌落,酿成冒顶事故。因此主采煤层和薄煤层的间距与煤层顶板稳定性成反比。

3 可采煤层的顶底板的特征

淮南矿区主要可采煤层的顶板已泥岩、砂质泥岩为主,其次为粉砂岩和细砂岩;底板以泥岩、砂质泥岩为主。据物理力学测试成果,岩石的抗压强度与层位、深度、容重的关系不明显,主要与岩性有关。泥岩强度最低,砂质泥岩次低,砂岩类强度高。砂岩类中砂岩和细砂岩强度最高见表1。

4 生产中遇到的工程地质问题及解决方法

4.1 复合顶板的控制问题 复合顶板又称离层型顶板,由下软上硬岩层组成,下部软岩层易于上部硬岩层离层。潘集地区的13-1煤层多为复合顶板,夹有软岩薄层,因此,直接顶难以支托住,顶板容易冒落,严重影响生产与煤质。通过多年的实践,对复合顶板的冒落规律及管理取得了许多经验,已能较好地控制复合顶板。

4.2 顶板砂岩体相变问题 煤层顶板砂岩是网状、数枝状、掌状河流沉积环境,砂岩分布与厚度变化大,常常相变为砂质泥岩或泥岩。煤矿开采表明,顶板异常冒落往往发生在砂岩体相变的部位。近几年来研究应用三维地震反演技术,解释煤层顶板砂岩体的分布范围,研究岩相变化与开采矿压显示的关系,进行有效的顶板控制与管理已取得初步的成果。

5 煤巷冒落的防治措施与建议

为了有效防止地质构造引起的煤巷顶板冒落,保证煤矿生产的安全,建议采取以下几种防治措施。

5.1 结合实际情况,认真贯彻执行相关操作规程,并制定易于操作的实施细则,确保施工人员的安全。在新办煤矿企业时,必须实行地质灾害评估制度,对于可能造成地质灾害隐患的煤矿,应保证有相应的配套治理措施。

5.2 加强地质预报工作,对目前正在生产的煤矿,通过收集资料、打钻、电测等手段,查明地质构造的复杂程度和变化趋势、陷落柱的分布范围、断层的延伸长度等,尽量在掘进前探明地质构造,提前做好顶板维护措施。

5.3 尽量避开地质异常区,重新对巷道定向,或者使巷道与其尽可能接近90°。如果掘进过程中不可能避开地质异常区,就应采取妥善的支护方式,如采用钢带、金属网,特殊地带增设木桁架等作为补充支护。

参考文献:

[1]范世义.掘进支护工[M].北京:煤炭工业出版社.1996:122-123.

混凝土顶板 篇11

1 研究区概况

矿井主要开采的石炭系太原组庚20煤层埋藏深度600 m, 煤层顶底板分别为石炭系太原组L5和L6+7灰岩, 平均煤厚1.8 m, 属可开采中厚煤层, 煤层倾角8°～12°。自开采庚组煤以来, 曾发生多起顶板事故, 严重制约矿井安全生产。

2 矿压监测数据分析

此次观测地点设在顶板压力大、突水严重的庚20-21040采煤工作面。

该面采用目前先进的KBJ-2004B型矿用多功能压力监测仪, 实行针对性的24 h在线监测, 且监测工作贯穿回采工作全过程。共设5个监测分站, 每个监测分站有4个监测点。每个测点主要对所采用的ZY4000-12/25型掩护式支架初撑力变化、循环末阻力、支架最大阻力、采煤工作面上下出口及顶板破碎区压力变化进行监测。

根据整个回采期间监测数据, ZY4000-12/25型掩护式支架最大初撑力1 227 kN, 最小590 kN, 初撑力合格率保持在80%以上;工作阻力最大2 060 kN, 最小1 472 kN, 平均1 815 kN, 为额定工作阻力的80%;距回风巷最近的2个监测点初撑力、工作阻力值均较高, 工作阻力接近安全阀开启值 (2 060 kN) , 且安全阀开启次数是其他位置的2倍。

随着工作面的推进, 矿压显现程度不断变化, 主要表现在采空区顶板悬露面积增大, 顶板压力增大, 支架支护阻力增大。初次来压时, 工作面顶板下沉量和下沉速度急剧增加, 支架压力增大, 矿压显现程度比较剧烈, 尤其是工作面中部、机头位置压力较大。来压时工作面中部最大工作面阻力为3 880 kN, 为支架额定工作阻力的97%, 工作面两侧来压时循环阻力分别为额定工作阻力的86%, 85%。周期来压时, 中部支架最大荷载平均3 603.3 kN/架, 为支架额定工作阻力的90%。

3 矿压显现规律分析

3.1 工作面推进速度对矿压显现的影响

工作面推进速度对矿压有较大影响。快速推进时顶板的垮落步距较大, 直接顶初次垮落步距大, 基本顶初次来压步距大, 周期来压步距平均值大。当工作面以5～6 m/d速度快速推进时, 顶板的垮落步距较大。与普通综采面推进速度相比, 其周期来压步距平均大2.7 m。顶板初次垮落后, 顶板一般有2～3 m的悬顶。周期来压时, 上下位基本顶断裂的时间基本一致, 断裂线位置超前煤壁4～5 m;当工作面以3～5 m/d速度快速推进时, 直接顶一般有1～2 m的悬顶, 断裂线超前煤壁3 m左右。工作面推进速度决定顶板的破坏影响范围, 两者呈负相关关系, 即推进速度快时断裂线超前煤壁的距离较长, 对顶板的破坏影响范围小;推进速度慢时断裂线超前煤壁的距离较短, 对顶板的破坏影响范围大。工作面快速推进与一般推进相比, 快速推进时顶板下沉量大于一般速度推进时的下沉量, 且快速推进时下沉速度有一突变点。例如测点距煤壁7～8 m, 顶板下沉速度变化很快, 直到顶板发生垮落, 而之前顶板下沉速度则低于后者, 表明工作面快速推进时顶板垮落具有突发性的特点。工作面推进距离与顶板下沉量、下沉速度关系如图1所示。

3.2 工作面快速推进矿压显现特点

(1) 来压影响时间短, 影响范围小。

由于工作面的快速推进, 来压后工作面可较快摆脱来压影响, 使得工作面来压的影响时间缩短, 影响范围减小。

(2) 来压次数增加。

工作面平均来压步距29.6 m, 最大33 m, 按工作面日推进6 m/d计算, 则平均4～5 d就有1次来压。

(3) 整个工作面来压时间趋于一致。

来压步距最大相差10 m, 即不到2 d的时间, 基本呈平稳趋势。

(4) 构造对顶板来压影响大。

节理、裂隙、断层越发育, 来压影响范围、影响度及来压强度越明显。

4 坚硬顶板控制

庚组工作面顶板虽然较坚硬, 但遇到复杂的断层构造时, 局部顶板相对较脆, 伴生的节理、裂隙多, 易断裂破碎, 容易发生冒顶事故。因此, 必须加强顶板支护和现场管理, 从而实现安全生产。

4.1 加强顶板支护

(1) 加强端头支护。

当工作面上下端头出现缺梁、缺柱或无支柱时必须立即补齐, 及时支护。

(2) 加强特殊地段支护。

当采面过断层、破碎带、地质条件发生变化时, 应超前支护, 并加大支护密度。

(3) 带压擦顶移架。

移架时, 同时打开降柱和移架手把, 及时调整降柱手把, 使顶梁紧贴顶板, 支架移动后停止降柱, 移架到规定步距后立即升柱, 从而减轻移架时由于顶板岩层活动而造成的影响。

(4) 铺网护顶。

将金属网铺设在煤层与支架顶部, 割煤拉架后将其置于支架上, 它能有效将顶矸阻挡在支架之上, 既保证顶板不漏顶不冒顶, 又能保证生产的原煤不受矸石污染, 提高原煤质量。

(5) 倒挑梁篷顶配合液压支架。

当工作面顶板状况恶劣, 工作面液压支架超前拉出实现及时支护后, 仍不能维护煤壁机道空顶, 端面距仍超过规定时, 必须采用煤壁垂直工作面倒挑梁篷顶的支护方式配合液压支架管理煤壁空顶。

4.2 加强现场管理

(1) 制订针对性强、操作性强的技术措施, 并严格落实。

当遇到断层等地质构造时, 参考矿压情况, 及时制订专门的、针对性强的安全技术措施, 相关管理部门认真监督贯彻执行。

(2) 强化班组建设。

班组是煤炭企业最小生产单位, 是企业实现安全生产的基础, 也是有效控制事故发生的基本环节。要实现煤矿的安全生产, 安全管理的各项工作, 包括操作规程、作业规程、安全技术措施等都必须要在基层班组中认真落实;其次要切实加强班组建设, 特别是加强对班组长的培训和安全教育, 提高他们的技术水平和安全意识, 使他们在顶板控制中发挥积极作用。

(3) 加强监察执法力度。

安检科等监察部门要严格执行《煤矿安全管理条例》, 坚持“四不放过”原则, 严查“三违”人员, 一经查出, 必须参加“三违”学习班, 学习合格后方可上岗。

5 结语

(1) 庚组工作面坚硬顶板的复杂多变, 通过分析研究矿压监测数据, 探索出基本顶来压规律, 总结出工作面推进速度对矿压的影响及工作面的矿压显现总体特点。