问题——“用时不长却决定寿命”的砌壁短板亟待补齐 立井施工周期长、工序多，但单循环中，砌壁环节所占时间通常只有约12%至15%。比例不高，却起着决定性作用：井壁一旦成型，就成为井筒长期承载与防护的主体结构，关系到后续掘进安全、井筒抗变形能力以及50年乃至更长周期的稳定运行。实践表明，井壁质量问题往往不是发生在“浇筑那一刻”，而是从模板选型、刚度匹配、脱模控制、接茬处理等细节处逐步埋下隐患。如何让井壁实现“一次成型、少返工、少渗漏、少变形”，已成为制约短段掘砌混合作业效率的关键因素。 原因——金属模板“非标化”导致质量与效率难以兼得 与掘进机、装载设备等相对成熟的标准化装备相比，金属模板长期处于“关注度低、定型不足、标准缺失”的状态：产品设计不统一、受力校核不充分、现场适配更多依赖经验调整，直接带来三上矛盾。 一是抗侧压与抗冲击能力不足。混凝土侧压力可计算，但井下放炮冲击、提放振动等复杂载荷叠加，模板更容易出现局部屈曲、接口错台等问题。 二是连接拼装导致应力集中。两段或三段弧板通过螺栓拼接，接口处形成薄弱区；提放过程磕碰后更难保持圆度，混凝土侧压作用下接口更易先行变形，进而诱发漏浆和脱模困难。 三是脱模方式粗放、劳动强度大。部分现场仍依赖反正扣丝杆等方式“硬撬”脱模，同步性和力矩稳定性受限，常陷入“脱早则松、脱晚则卡”的两难，既增加工时，也容易损伤新浇井壁表面质量。 影响——模板小问题可能演化为工期、成本与安全的大变量 模板变形会直接影响井壁圆度与厚度均匀性，造成局部应力集中，带来长期运行风险；接茬处理不到位则容易形成渗水通道，尤其在破碎带或含水层中，渗漏可能深入引发冻胀、冲刷、钢筋锈蚀等连锁问题。对施工组织而言，脱模困难与接茬返工会拉长循环时间，打乱掘砌配合节奏；对经济性而言，返工、补强、堵水注浆等后处理通常成本更高，还可能带来不可预期的停工窗口。模板环节看似细小，却牵动“安全、速度、造价”三条主线。 对策——围绕“刚度、收缩口、脱模力、接茬”进行系统化升级 业内探索显示，模板优化不能停留在局部加厚或经验加筋，而应围绕关键受力与工艺环节形成成套技术路线。 第一，提升刚度：以结构效率替代“堆钢加重”。 面对侧压与不确定冲击载荷，模板刚度越可控，圆度越稳定，径向变化越小，脱模条件也更可预测。经验与实测表明，在不明显增加用钢量与自重的前提下，通过优化加强筋布置、提高截面系数、形成连续闭合受力路径，可提升抗弯抗扭能力。现场数据表明，合理的筋骨密化与闭环加固可将变形量由毫米级明显压缩，并缩短循环时间，体现出“结构优化优于简单加厚”的经济性。 第二，减少收缩口：以整体性降低接口风险。 多段拼接便于运输与装配，但接口应力集中与圆度控制难度长期存在。对直径较大的模板体系，探索采用单收缩口方案，有利于增强整体性、减少薄弱环节，并降低漏浆概率。涉及的试验表明，在一定直径范围内，合理的收缩量区间更利于成型与脱模。但前提是刚度充足、脱模力匹配、施工控制到位，否则整体性优势难以发挥。 第三，精算脱模力：把“凭手感”变成“按窗口”。 脱模并非整圈同步剥离，而是局部逐段脱开，瞬时脱模宽度决定粘结剪切面积，进而决定峰值脱模力。脱模窗口与混凝土早期强度密切相关：强度过低可能影响表面完整性，强度过高则进入“硬撬模式”，增加损伤与耗时。将模板自身变形恢复力与粘结剪切力综合考虑，建立更贴近工况的计算与控制方法，有助于实现“该脱时脱、脱得干净”。 第四，推广液压同步脱模：以装备化提升一致性与安全性。 相较丝杆脱模同步性差、力矩不稳，液压千斤顶具备同步加压、可控输出、操作省力等优势，可显著降低劳动强度并缩短工时，同时改善接茬面平整度与表观质量。对短段掘砌混合作业而言，液压脱模的稳定节拍更利于形成标准化施工组织。 第五，强化接茬防水：因水制宜构建“可维护”的防渗体系。 井壁接茬是渗水高风险部位，应根据涌水量与地层条件分类施策。对中小涌水工况，可采用环形槽等结构措施形成过渡与封闭层，兼顾施工效率与抗采动能力；对较大涌水或破碎带穿越工况，可预埋注浆通道，浇筑后实施高压注浆形成连续防渗帷幕，并为运行期“点状补注”预留条件，实现从“一次性堵水”向“可维护防渗”转变。 前景——推动金属模板标准化，带动立井施工迈向高质量与高效率 从工程实践看，模板革新不是单项改良，而是施工工业化的重要一环：当模板在设计、制造、验算、操作与验收上逐步形成可复制的标准件体系，立井短段掘砌混合作业将更容易实现机械化配套、工序节拍稳定、质量可追溯。下一步，围绕不同井径、不同地层、不同涌水条件建立系列化模板参数库与工法指南，并在重点工程中开展成套装备应用验证，有望进一步降低返工率和堵水处置成本，提升井筒全寿命周期安全水平。
这项看似局部的技术创新，实则反映了我国矿山建设从“补短板”走向“强能力”的重要变化；它也说明，工程难题的破解往往始于对关键细节的持续打磨。随着该技术在西部矿区深井建设中的推广应用，我国矿产资源开发有望在安全性与效率上实现同步提升，为国家能源安全提供更坚实的技术支撑。