U型鋼支架在主斜井的施工中是常用的工具，本文首先分析了可縮性U型鋼支架的特點(diǎn)，隨后探討了可縮性U型鋼支架在斜井表土及軟巖施工中的應(yīng)用。

　　《施工技術(shù)》創(chuàng)刊于1958年，是由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部主管，亞太建設(shè)科技信息研究院、中國建筑設(shè)計(jì)研究院、中國建筑工程總公司、中國土木工程學(xué)會主辦，國際刊號ISSN:1002-8498,國內(nèi)刊號cn:11-2831/TU.國內(nèi)建設(shè)系統(tǒng)的國家級、核心科技期刊。

　　主斜井所穿過地層，巖石硬度系數(shù)≤4，工程地質(zhì)條件差，采用了可縮性U型鋼支架作為支護(hù)的一部分，可有效的提高工程質(zhì)量，便于拉開斷長，提高施工速度

　　一、工程概況

　　山西潞安環(huán)能股份有限公司五陽煤礦主斜井井筒，設(shè)計(jì)坡度為-16°，全長1283.196m。根據(jù)潞安環(huán)能公司地質(zhì)勘查大隊(duì)編制的《五陽煤礦主斜井井筒地質(zhì)報(bào)告》，主斜井所穿過地層80%左右為泥巖，易風(fēng)化且具有一定的膨脹性，整體巖石硬度系數(shù)≤4，工程地質(zhì)條件差。在原設(shè)計(jì)中，暗硐段108m采用鋼筋混凝土支護(hù)，440m采用素混凝土支護(hù)，若采用此種支護(hù)方法則巷道易發(fā)生底鼓、片幫、冒頂，從而影響施工安全、施工質(zhì)量，增加巷道投產(chǎn)以后的維護(hù)費(fèi)用。

　　二、原設(shè)計(jì)難以滿足施工安全、質(zhì)量的分析

　　1、原設(shè)計(jì)支護(hù)方案：暗硐雙層鋼筋混凝土支護(hù)段全長108m，鋼筋Φ20@300，支護(hù)厚度為400㎜。素砼段全長440m，支護(hù)厚度為400㎜。

　　此種設(shè)計(jì)支護(hù)方案存在如下幾種缺陷：

　　1)暗硐段仍在原始地表中掘進(jìn)，圍巖依次為黃土、回填土和風(fēng)化巖石夾層、風(fēng)化巖石，掘進(jìn)后泥土不斷脫落，出現(xiàn)自然垮落現(xiàn)象。

　　2)雙層鋼筋綁扎，工序繁雜，圍巖暴露時(shí)間長，容易造成風(fēng)化、脫落。

　　3)揭露的泥巖遇風(fēng)風(fēng)化，遇水膨脹，施工時(shí)只能短掘短砌，易造成井壁接茬多，接茬處出現(xiàn)滲、漏水現(xiàn)象。

　　4)底板基礎(chǔ)為500㎜厚三七灰土，掏槽進(jìn)兩幫各800㎜，現(xiàn)場不易操作且易出現(xiàn)片幫。

　　5)素砼支護(hù)段隨著工作面距井口距離增遠(yuǎn)，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸混凝土，容易造成離析、沉淀，造成混凝土強(qiáng)度降低。

　　6)砼支護(hù)時(shí)必須加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，如采用錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)，勢必增加支護(hù)費(fèi)用，提高工程造價(jià)。

　　綜上所述，雙層鋼筋砼、素砼支護(hù)不適合在表土層及軟巖中使用。

　　三、變更支護(hù)方案

　　1)變更方案：采用可縮性U型鋼支架+水泥背板+現(xiàn)澆混凝土支護(hù)。可縮性U型鋼支架采用U29型鋼加工而成，金屬棚棚距500㎜，圍巖較穩(wěn)定時(shí)采用U29金屬棚+水泥背板+噴射混凝土支護(hù)，金屬棚棚距為500㎜或750㎜;每兩架棚之間用五道拉桿連接固定，水泥背板規(guī)格為700×200×50㎜、1000×200×50㎜，間距為800㎜，三花布置;現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等級為C25，混凝土支護(hù)厚度400㎜，噴射混凝土強(qiáng)度等級為C25，混凝土支護(hù)厚度250㎜。

　　與原設(shè)計(jì)支護(hù)比較：

　　(1)金屬棚上敷設(shè)水泥背板接頂背幫，(不能接頂背幫時(shí)，在水泥背板后側(cè)用木背板接頂背幫，)既加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，減少泥塊落入混凝土中，又有效控制了片幫冒頂。

　　(2)U29金屬棚+水泥背板+澆筑混凝土支護(hù)可加長施工段長，減少支模工序，減少井壁接茬。

　　(3)U29金屬棚+水泥背板+噴射混凝土支護(hù)，拉長掘、支距離，便于實(shí)行掘、支平行作業(yè)，加快施工速度。

　　(4)在表土段，U型棚混凝土直接坐落在實(shí)地上，取消三七灰土墊層和掏槽，加長澆筑段長，能夠增加井壁的整體性，防止井壁下沉和減少巷道開挖量。

　　(5)該支護(hù)施工方便，便于操作，為快速施工節(jié)省了寶貴的時(shí)間。

　　四、幾點(diǎn)體會

　　斜井井筒表土及軟巖段分別采用U29金屬棚+水泥背板+現(xiàn)澆混凝土支護(hù)、U29型金屬棚+水泥背板+噴射混凝土支護(hù)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土支護(hù)相比較，加長了澆注段長，能夠?qū)嵭芯蛑�平行作業(yè)，減少了施工工序，減少了井壁接茬，增強(qiáng)了支護(hù)效果，降低了臨支費(fèi)用，為類似地質(zhì)條件工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。