第一篇：地鐵旁通道凍結(jié)法施工常見安全

地鐵旁通道凍結(jié)法施工常見安全

問題的應(yīng)急處理

據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)上海、南京、天津等地用凍結(jié)

法施工的地鐵隧道旁通道(或聯(lián)絡(luò)通道)工程已經(jīng)超過了70項(xiàng),凍結(jié)法已成為軟土中地鐵旁通道施工的主要工法。為此,上海市有關(guān)主管部門制訂頒布 了《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》

(J10851-2006)。該規(guī)程第1012節(jié)明確規(guī)定,“旁通道施工前必須編制施工應(yīng)急預(yù)案。”并要求對(duì)鉆孔噴砂、凍結(jié)管斷裂、開挖過程中意外停凍和凍結(jié)壁“開窗”漏水等施工安全問題和突發(fā)事件制訂應(yīng)急預(yù)案。因此,有必要全面分析與總結(jié)過去在地鐵旁通道凍結(jié)法施工中所遇到的安全問題和處理經(jīng)驗(yàn),以便制定出有效的應(yīng)急預(yù)案,避免旁通道凍結(jié)施工重大安全事故的發(fā)生。1凍結(jié)鉆孔漏水噴砂問題

1.1引起凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的原因

在上海地鐵旁通道凍結(jié)施工中往往會(huì)遇到地下水壓力較大的含水砂層。在這些地層施工近水平凍結(jié)孔發(fā)生鉆孔漏水噴砂的情況非常頻繁,嚴(yán)重時(shí)可以引起很大地層沉降,造成隧道管片和地面建筑變形損壞甚至釀成隧道垮塌的災(zāi)難性事故。引起鉆孔漏水噴砂的原因主要有孔口管松動(dòng)或脫落、凍結(jié)管接頭斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等。有時(shí)在凍結(jié)壁解凍后,由于凍結(jié)管與隧道管片之間的空隙不能及時(shí)有效的封堵，也有發(fā)生漏水噴砂的情況。根據(jù)過去經(jīng)驗(yàn)開始施工凍結(jié)孔時(shí)發(fā)生孔口管松動(dòng)脫落、凍結(jié)管斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等情況較少也易處理。但在凍結(jié)孔施工后期,由于地層擾動(dòng)加大滲透性提高很容易引起塌孔抱鉆使得發(fā)生上述情況的可能性及其處理難度顯著增加。112 凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的應(yīng)急處理

如因孔口管松動(dòng)或脫落引起孔口管與管片之間漏水,應(yīng)立即停止鉆進(jìn),在凍結(jié)管上安裝管卡,用鉆機(jī)推進(jìn)凍結(jié)管將孔口管頂實(shí),或者用膨脹螺栓等將孔口管固定牢固。然后用棉紗堵塞孔口管與管片之間漏水處,并通過孔口管旁通進(jìn)行壓漿堵漏。注漿材料以采用化學(xué)漿液為宜,也可用水泥-水玻璃漿液。在緊急情況下,可直接從凍結(jié)管中注入水泥-水玻璃漿液。

當(dāng)漏水涌砂點(diǎn)在隧道底部時(shí),如遇緊急情況,可以用堆壓法處理。采用這種方法時(shí),先應(yīng)用棉紗等堵塞出水點(diǎn)控制漏水速度,并及時(shí)排水。然后,在出水點(diǎn)周邊壘一圈砂包,在出水口埋設(shè)導(dǎo)水管,并迅速將水泥和水玻璃撒到出水點(diǎn),邊撒邊攪拌,使之快速凝固。在堆壓體中可埋一些鋼筋或型鋼,以便將其與隧道管片固定以增加堆壓體的穩(wěn)定性。當(dāng)堆壓體有一定強(qiáng)度和體積后,可逐漸控制導(dǎo)水管的出水量。最后,通過導(dǎo)水管或從附近隧道管片開孔注漿封堵出水點(diǎn)。

如因凍結(jié)管接頭斷裂和鉆頭逆止閥失效引起漏水噴砂,可直接通過凍結(jié)管注漿。在采用鉆進(jìn)法下凍結(jié)管時(shí),可先準(zhǔn)備一個(gè)能與凍結(jié)管連接的注漿管接頭,這樣,一旦發(fā)生凍結(jié)管漏水噴砂的情況,可以迅速擰上準(zhǔn)備好的管接頭,進(jìn)行注漿。在用夯管法下凍結(jié)管時(shí),可預(yù)備一個(gè)止?jié){塞進(jìn)行堵水和注漿。如沒有止?jié){塞,可準(zhǔn)備一個(gè)凍結(jié)管木塞和一截帶閥門的注漿管,在凍結(jié)管漏水時(shí),可用木塞堵塞凍結(jié)管(用夯管錘將木塞夯入凍結(jié)管),然后在凍結(jié)管上焊接注漿管進(jìn)行注漿處理。

鉆孔堵漏時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):第一,要早發(fā)現(xiàn),早做好應(yīng)急處理的準(zhǔn)備;第二、堵漏速度要快,要把握時(shí)機(jī),疏堵結(jié)合;第三,要盡快進(jìn)行補(bǔ)償注漿控制地層沉降;第四,要加強(qiáng)隧道和地層沉降監(jiān)測(cè),及時(shí)對(duì)隧道和地面危險(xiǎn)建筑采取加固措施。

對(duì)于漏水的凍結(jié)管,如下入地層深度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,則可以在凍結(jié)管中下入直徑較小的凍結(jié)管進(jìn)行凍結(jié),否則,可以移位補(bǔ)打凍結(jié)孔。凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失問題 2.1 引起凍結(jié)管斷裂與鹽水漏失的原因

在積極凍結(jié)和開挖期間均可能發(fā)生凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失的情況。引起凍結(jié)管斷裂或滲漏的原因主要有三種情況。一是由于凍結(jié)管螺紋連接補(bǔ)焊質(zhì)量或凍結(jié)管端頭絲堵安裝質(zhì)量存在缺陷,打壓試漏不夠嚴(yán)格,從而導(dǎo)致供鹽水時(shí)凍結(jié)管接頭或凍結(jié)管端頭絲堵滲漏;二是由于凍結(jié)管接頭質(zhì)量差,開凍后管材發(fā)生冷縮,引起凍結(jié)管接頭焊縫開裂滲漏;三是開挖后凍結(jié)壁變形引起凍結(jié)管彎曲、拉伸,從而造成凍結(jié)管接頭斷裂。凍結(jié)管斷裂還與打鉆和凍結(jié)時(shí)引起的地層擾動(dòng)、隧道沉降等有關(guān)。

凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失一方面使凍結(jié)管不能再正常工作,需要停止凍結(jié);另一方面會(huì)融化凍結(jié)壁,或使凍土強(qiáng)度降低。因此,凍結(jié)管斷裂會(huì)嚴(yán)重威脅凍結(jié)施工的安全。這兩種情況在過去工程中均有發(fā)生,所幸發(fā)現(xiàn)早、處理及時(shí)或鹽水漏失在粘土層中,從而避免了更為嚴(yán)重后果的發(fā)生。

在積極凍結(jié)期間發(fā)生凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失,不會(huì)立即對(duì)工程安全造成威脅。但是,凍結(jié)管裂漏后鹽水會(huì)滲入地層,即使地層已經(jīng)凍結(jié)也會(huì)逐步融化,使地層不能凍結(jié)或地層凍結(jié)后凍土強(qiáng)度明顯降低,這樣給以后旁通道開挖帶來(lái)了很大的安全隱患。特別是一旦有鹽水滲入地層,凍結(jié)壁的擴(kuò)展厚度和凍土強(qiáng)度就不能通過測(cè)溫孔測(cè)溫來(lái)檢查,給旁通道開挖帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2凍結(jié)管斷裂與鹽水漏失的應(yīng)急處理

在積極凍結(jié)期間發(fā)現(xiàn)凍結(jié)管滲漏鹽水,可采用以下方法進(jìn)行處理。(1)立即切斷凍結(jié)器鹽水供給。

(2)在滲漏的凍結(jié)管中下套管恢復(fù)凍結(jié),套管與凍結(jié)管之間應(yīng)灌滿清水。對(duì)于向上傾斜的凍結(jié)管,下套管處理會(huì)在套管與凍結(jié)管之間存在空隙影響導(dǎo)熱,所以,應(yīng)改用液氮凍結(jié)。

(3)在緊靠漏管位置打探孔檢查漏鹽水位置和范圍。如漏水位置為透水砂層,可放水降低土層的含鹽濃度。

(4)取芯測(cè)定漏鹽水點(diǎn)附近土體的含鹽量或凍土強(qiáng)度。評(píng)估凍土強(qiáng)度降低可能凍結(jié)壁承載力和穩(wěn)定性的影響。

5)必要時(shí)采用液氮凍結(jié)降低凍結(jié)壁溫度,或延長(zhǎng)積極凍結(jié)時(shí)間和局部補(bǔ)孔凍結(jié)增加凍結(jié)壁厚度。

在開挖期間遇到凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失的情況,應(yīng)立即切斷鹽水供給。如果地層為含水砂層,應(yīng)立即施工初期支護(hù)封閉開挖工作面。并應(yīng)盡快關(guān)閉防護(hù)門充壓氣保持開挖區(qū)土壓平衡,然后在漏鹽水的凍結(jié)管中用液氮進(jìn)行凍結(jié),直至取芯檢查凍結(jié)壁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再恢復(fù)開挖。如果地層為粘土層,也宜將漏鹽水凍結(jié)管改用液氮凍結(jié)并及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。在探明開挖面凍結(jié)壁穩(wěn)定性滿足施工安全需要的情況下,方可繼續(xù)進(jìn)行開挖.3 開挖期間長(zhǎng)時(shí)間停凍問題 311 開挖期間長(zhǎng)時(shí)間停凍的原因

開挖期間停凍一般是由于停電或發(fā)生嚴(yán)重機(jī)電 事故引起的。如果在旁通道開挖期間發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間停凍,會(huì)使凍凍結(jié)壁溫度迅速升高,使凍結(jié)壁的承載力迅速降低、變形速度加快。特別是停凍后凍結(jié)壁與隧道管片交界面很容易解凍引起透水。因此,會(huì)給工程安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。在過去,旁通道開挖時(shí)因停電或機(jī)電事故停凍的時(shí)間一般在幾小時(shí)內(nèi),只要盡快恢復(fù)凍結(jié),不會(huì)對(duì)施工安全帶來(lái)嚴(yán)重影響。但是,過去往往采用較高的鹽水溫度進(jìn)行維護(hù)凍結(jié),當(dāng)快施工完旁通道結(jié)構(gòu)時(shí),又提前停凍或提前關(guān)閉部分凍結(jié)器,從而引發(fā)險(xiǎn)情。

312 開挖期間長(zhǎng)時(shí)間停凍的應(yīng)急處理

在積極凍結(jié)期間,由于停電或發(fā)生嚴(yán)重機(jī)電事故引起停凍的情況時(shí)有發(fā)生。此時(shí),只要延長(zhǎng)積極凍結(jié)時(shí)間即可。延長(zhǎng)積極凍結(jié)工期一般取停凍時(shí)間的2倍。

如果在開挖期間發(fā)生停凍,根據(jù)凍結(jié)壁的穩(wěn)定情況和溫度回升情況可以采取以下應(yīng)對(duì)措施。

(1)排除機(jī)電故障,盡快恢復(fù)凍結(jié)。

(2)加強(qiáng)凍結(jié)壁收斂和溫度變化監(jiān)測(cè),尤其是要密切監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁與隧道管片交界面溫度的變化,防止凍結(jié)壁局部融化透水。

(3)加強(qiáng)凍結(jié)壁與隧道管片交界面保溫,最好沿交界面敷設(shè)管路進(jìn)行液氮凍結(jié)。(4)快速開挖、及時(shí)支護(hù)。并根據(jù)凍結(jié)壁和支護(hù)層變形情況,增加初期支護(hù)的內(nèi)支撐。

如果停凍時(shí)間在3～5天之內(nèi),通過采取上述措施,一般是可以繼續(xù)安全地進(jìn)行旁通道開挖的。如果停凍時(shí)間和旁通道開挖時(shí)間需要更長(zhǎng),可以考慮先施工部分混凝土襯砌,并封閉開挖作業(yè)面,或者關(guān)閉防護(hù)門,充上壓縮空氣,待恢復(fù)正常凍結(jié)后繼續(xù)開挖。凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水問題 411 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水的原因 在旁通道開挖過程中,一旦發(fā)生凍結(jié)管鹽水漏失、遇到長(zhǎng)時(shí)間停凍,或者由于開挖凍結(jié)壁形成遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,就有可能發(fā)生凍結(jié)壁承載力不足和嚴(yán)重變形的情況。特別是在凍結(jié)壁與隧道管片的交界面附近,由于隧道管片散熱,往往存在局部?jī)鼋Y(jié)壁溫度過高、厚度過小的問題,導(dǎo)致在開挖過程中局部?jī)鼋Y(jié)壁嚴(yán)重變形,或者有軟土擠出,甚至發(fā)生凍結(jié)壁透水險(xiǎn)情。一旦凍結(jié)壁發(fā)生嚴(yán)重變形、失穩(wěn)或透水,將嚴(yán)重威脅工程的安全,必須采取應(yīng)急措施進(jìn)行快速、有效的處理.4.2 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水的應(yīng)急處理

一旦發(fā)現(xiàn)凍結(jié)壁變形速度迅速增大,表明凍結(jié)

壁承載力不足,有失穩(wěn)破壞的危險(xiǎn)。此時(shí)必須立即支護(hù),并考慮加強(qiáng)內(nèi)支撐。如果在開挖集水井時(shí)遇到這種情況,也可用土袋迅速進(jìn)行回填。同時(shí),要加強(qiáng)凍結(jié),降低鹽水溫度,并檢查凍結(jié)孔是否有堵塞的情況,確保每個(gè)凍結(jié)孔的鹽水供給正常。然后,暫停開挖,對(duì)凍結(jié)壁和初期支護(hù)表面進(jìn)行保溫,并嚴(yán)密觀測(cè)凍結(jié)壁和初期支護(hù)的變形。如檢查凍結(jié)壁及支護(hù)層變形得到了有效控制,可立即施工混凝土襯砌。否則,可關(guān)閉防護(hù)門,直到凍結(jié)壁強(qiáng)度達(dá)到安全施工的要求后再行開挖。

凍土遇水沖刷容易融化,水流速度越快,融化速度越快。因此,凍結(jié)壁一旦開窗透水,不能硬堵,尤其不能注漿,否則凍結(jié)壁“窗口”擴(kuò)大速度會(huì)更快。此外,如果凍結(jié)壁透水已成線流,即使采用液氮凍結(jié)(在凍土表面噴灑低溫氮?dú)?一般也無(wú)濟(jì)于事。因此,凍結(jié)壁透水的最好處理方法是立即關(guān)閉防護(hù)門并向旁通道內(nèi)充壓縮空氣,保持開挖區(qū)水土壓力平衡,使凍結(jié)壁不再漏水,這樣繼續(xù)凍結(jié),凍結(jié)壁窗口很快就會(huì)彌合。在開挖區(qū)內(nèi)水土壓力平衡后,可灌水并注入聚氨酯漿液置換壓縮空氣。

如果在施工完初期支護(hù)后發(fā)生凍結(jié)壁與隧道管片交界面滲水的情況,可先用液氮噴灑出水點(diǎn)附近,并觀測(cè)滲水量是否有增大趨勢(shì)。如果滲水小且沒有增大趨勢(shì),可盡快澆筑混凝土襯砌。

在凍結(jié)壁嚴(yán)重變形和漏水時(shí),應(yīng)檢查隧道管片的變形情況,對(duì)隧道管片進(jìn)行支撐加固。同時(shí),應(yīng)監(jiān)測(cè)地面和建筑物沉降,檢查水、電、燃?xì)獾裙芫€是否安全。并對(duì)建筑物附近地層進(jìn)行跟蹤注漿。注漿應(yīng)在地面進(jìn)行,不得離凍結(jié)壁太近,以免壓壞凍結(jié)壁。注漿材料宜采用水泥-水玻璃雙液漿。

如凍結(jié)壁透水,應(yīng)立即通知相關(guān)部門,盡快疏散附近地面人員.5 地層快速融沉問題 511 地層快速融沉的原因

凍結(jié)壁融化時(shí)會(huì)發(fā)生收縮,從而引起地層沉降。

在一般情況下,凍結(jié)壁融化的速度較慢,地層沉降更緩慢,因此,只要進(jìn)行正常的環(huán)境監(jiān)測(cè)和跟蹤注漿處理,不會(huì)給周圍建筑物和管線等的安全構(gòu)成威脅。但是,在一些特殊情況下,如施工凍結(jié)孔時(shí)地層水土流失嚴(yán)重、旁通道開挖時(shí)凍結(jié)壁變形大、施工支護(hù)和襯砌時(shí)與凍結(jié)壁之間存在大的空洞且未進(jìn)行有效的注漿充填等,停止凍結(jié)后地層可能發(fā)生快速沉降,從而,給周圍地面建筑物和管線等造成險(xiǎn)情。512 地層快速融沉的應(yīng)急處理

在旁通道施工期間及停止凍結(jié)后,應(yīng)按照《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》的要求對(duì)施工影響范圍內(nèi)的隧道管片、地下管線、地面及其建(構(gòu))筑物變形等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一旦監(jiān)測(cè)結(jié)果達(dá)到了警戒值或者隧道管片、地下管線和建(構(gòu))筑物有損壞跡象,地面沉降將影響車輛或行人安全通行,應(yīng)立即采取以下方法進(jìn)行應(yīng)急處理。

(1)對(duì)地下管線、地面及其建(構(gòu))筑物的安全狀況進(jìn)行評(píng)估,如果存在安全隱患或險(xiǎn)情,按相關(guān)規(guī)定對(duì)地下管線、地面和建(構(gòu))筑物采取保護(hù)措施。

(2)觀察隧道管片和旁通道結(jié)構(gòu)是否有破壞、滲漏情況,如隧道管片和旁通道結(jié)構(gòu)有破壞或隧道變形超過了規(guī)定要求,立即報(bào)設(shè)計(jì)單位,制定技術(shù)方案對(duì)隧道進(jìn)行加固處理。如果隧道管片接縫、凍結(jié)孔孔口和旁通道結(jié)構(gòu)等有滲水,立即采用注漿方法進(jìn)行堵漏,注漿材料可以采用化學(xué)漿液或水泥-水玻璃漿液。(3)采用注漿方法控制地層沉降。注漿區(qū)域應(yīng)選在地層沉降較大的位置,最好是地面注漿與隧道內(nèi)注漿相結(jié)合。應(yīng)先注地層沉降大的位置,再注地層沉降較小的位置,先注地層深部,再注地層淺部。注漿應(yīng)遵循少量、多次、均勻的原則,注漿引起的地面抬升要嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。注漿漿液宜以水泥-水玻璃雙液漿為主,單液水泥漿為輔。水泥-水玻璃雙液漿配比可為:水泥漿與水玻璃溶液體積比1∶1,其中水泥漿水灰比1∶1,水玻璃溶液可采

第二篇：地鐵施工旁通道凍結(jié)法施工工藝

地鐵施工旁通道凍結(jié)法施工工藝

一 前言

作為一種成熟的施工方法，凍結(jié)法施工技術(shù)在國(guó)際上被廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和煤礦建設(shè)中，已有100多年的歷史，我國(guó)采用凍結(jié)法施工技術(shù)至今也已有40多年的歷史，主要用于煤礦井筒開挖施工，其中凍結(jié)最大深度達(dá)435m，凍結(jié)表土層最大厚度達(dá)375m.自1992年起，凍結(jié)法工藝被廣泛應(yīng)用于上海、北京、深圳、南京等城市地鐵工程施工中。公司在上海地鐵隧道旁通道工程施工中，采用了凍結(jié)法加固的施工方法，通過對(duì)施工工藝的歸納總結(jié)，以及參考有關(guān)施工技術(shù)資料，形成本工法。

二、特點(diǎn)

凍結(jié)法適用于各類地層尤其適合在城市地下管線密布施工條件困難地段的施工，經(jīng)過多年來(lái)國(guó)內(nèi)外施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明凍結(jié)法施工有以下特點(diǎn)：

1、可有效隔絕地下水，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的，對(duì)于含水量大于10%的任何含水、松散，不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工技術(shù)；

2、凍土帷幕的形狀和強(qiáng)度可視施工現(xiàn)場(chǎng)條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，凍土強(qiáng)度可達(dá)5-10Mpa，能有效提高工效；

3、凍結(jié)法是一種環(huán)保型工法，對(duì)周圍環(huán)境無(wú)污染，無(wú)異物進(jìn)入土壤，噪音小，凍結(jié)結(jié)束后，凍土墻融化，不影響建筑物周圍地下結(jié)構(gòu)；

4、凍結(jié)施工用于樁基施工或其它工藝平行作業(yè)，能有效縮短施工工期。

三、使用范圍

凍結(jié)法適用于各類地層，主要用于煤礦井筒開挖施工。目前在地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工、雙線區(qū)間隧道旁通道和泵房井施工、頂管進(jìn)出洞施工、地下工程堵漏搶救施工等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。

四、工藝原理

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，將松散含水巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下，進(jìn)行地下工程掘砌作業(yè)。它是土層的物理加固方法，是一種臨時(shí)加固技術(shù)，當(dāng)工程需要時(shí)凍土可具有巖石般的強(qiáng)度，如不需要加固強(qiáng)度時(shí)，又可采取強(qiáng)制解凍技術(shù)使其融化。

五、工藝流程凍結(jié)法

六、施工操作要點(diǎn)施工時(shí)，應(yīng)不斷對(duì)每個(gè)施工工序進(jìn)行管理。控制凍結(jié)孔施工、凍結(jié)管安裝、凍結(jié)站安裝、凍結(jié)過程檢測(cè)的質(zhì)量。

1、凍結(jié)孔施工

1.1開孔間距誤差控制在±20mm內(nèi)。在打鉆設(shè)備就位前，用儀器精確確定開孔孔位，以提高定位精度。

1.2準(zhǔn)確丈量鉆桿尺寸，控制鉆進(jìn)深度。

1.3按要求鉆進(jìn)、用燈光測(cè)斜，偏斜過大則進(jìn)行糾偏。鉆進(jìn)3m時(shí)，測(cè)斜一次，如果偏斜不符合設(shè)計(jì)要求，立即采取調(diào)整鉆孔角度及鉆進(jìn)參數(shù)等措施進(jìn)行糾偏，如果鉆孔仍然超出設(shè)計(jì)規(guī)定，則進(jìn)行補(bǔ)孔。

2、凍結(jié)管試漏與安裝

2.1選擇φ63×4mm無(wú)縫鋼管，在斷管中下套管，恢復(fù)鹽水循環(huán)。

2.2凍結(jié)管（含測(cè)溫管）采用絲扣聯(lián)接加焊接。管子端部采用底蓋板和底錐密封。凍結(jié)管安裝完，進(jìn)行水壓試漏，初壓力0.8MPa，經(jīng)30分鐘觀察，降壓≤0．05MPa，再延長(zhǎng)15分鐘壓力不降為合格，否就近重新鉆孔下管。

2.3冷凍站安裝完成后要按《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求進(jìn)行試漏和抽真空，確保安裝質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

3、凍結(jié)系統(tǒng)安裝與調(diào)試

3.1按1.5倍制冷系數(shù)選配制冷設(shè)備。

3.2為確保凍結(jié)施工順利進(jìn)行，冷凍站安裝足夠的備用制冷機(jī)組。冷凍站運(yùn)轉(zhuǎn)期間，要有兩套的配件，備用設(shè)備完好，確保冷凍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提高制冷效率。

3.3管路用法蘭連接，在鹽水管路和冷卻水循環(huán)管路上要設(shè)置伸縮接頭、閥門和測(cè)溫儀、壓力表、流量計(jì)等測(cè)試元件。鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫，保溫厚度為50mm，保溫層的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈與凍結(jié)管的連接用高壓膠管，每根凍結(jié)管的進(jìn)出口各裝閥門一個(gè)，以便控制流量。

3.4冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用棉絮保溫，鹽水箱和鹽水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫。

3.5機(jī)組充氟和冷凍機(jī)加油按照設(shè)備使用說(shuō)明書的要求進(jìn)行。首先進(jìn)行制冷系統(tǒng)的檢漏和氮?dú)鉀_洗，在確保系統(tǒng)無(wú)滲漏后，再充氟加油。

3.6設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù)，使機(jī)組在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求的技術(shù)參數(shù)條件下運(yùn)行。

4、積極凍結(jié)階段在凍結(jié)試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，定時(shí)檢測(cè)鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴(kuò)展情況，必要時(shí)調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。

積極凍結(jié)，就是充分利用設(shè)備的全部能力，盡快加速凍土發(fā)展，在設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)把鹽水溫度降到設(shè)計(jì)溫度。旁通道積極凍結(jié)鹽水溫度一般控制在-25～-28℃之間。

積極凍結(jié)的時(shí)間主要由設(shè)備能力、土質(zhì)、環(huán)境等決定的，上海地區(qū)旁通道施工積極凍結(jié)時(shí)間基本在35天左右。

5、維護(hù)凍結(jié)階段在積極凍結(jié)過程中，要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)判斷凍土帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，測(cè)溫判斷凍土帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后再進(jìn)行探孔試 挖，確認(rèn)凍土帷幕內(nèi)土層無(wú)流動(dòng)水后（飽和水除外）再進(jìn)行正式開挖。正式開挖后，根據(jù)凍土帷幕的穩(wěn)定性，提高鹽水溫度，從而進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)階段。

維護(hù)凍結(jié)，就是通過對(duì)凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，提高或保持鹽水溫度，降低或停止凍土的繼續(xù)發(fā)展，維持結(jié)構(gòu)施工的要求。旁通道維持凍結(jié)鹽水溫度一般控制在-22～-25℃之間。維護(hù)凍結(jié)時(shí)間由結(jié)構(gòu)施工的時(shí)間決定。

6、工程監(jiān)測(cè)6.1工程監(jiān)測(cè)的目的工程量測(cè)作為該工法的一項(xiàng)重要施工內(nèi)容。其目的就是根據(jù)量測(cè)結(jié)果，掌握地層及隧道的變形量及變形規(guī)律，以指導(dǎo)施工。由于旁通道施工位于地下十多米處，為防止施工時(shí)對(duì)地面周邊建筑、地下管線、民用及公共設(shè)施帶來(lái)不良影響，甚至嚴(yán)重破壞。對(duì)施工過程必須有完善的監(jiān)測(cè)。

6.2工程監(jiān)測(cè)的內(nèi)容工程監(jiān)測(cè)貫穿整個(gè)施工過程，其主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：地表沉降監(jiān)測(cè)，隧道變形監(jiān)視，通道收斂變形監(jiān)測(cè)，凍土壓力監(jiān)測(cè)。

6.1.1凍結(jié)孔施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：凍結(jié)管鉆進(jìn)深度；凍結(jié)管偏斜率；凍結(jié)耐壓度；供液管鋪設(shè)長(zhǎng)度。

6.1.2凍結(jié)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：凍結(jié)孔去回路溫度；冷卻循環(huán)水進(jìn)出水溫度；鹽水泵工作壓力；冷凍機(jī)吸排氣溫度；制冷系統(tǒng)冷凝壓力；冷凍機(jī)吸排氣壓力；制冷系統(tǒng)汽化壓力。

6.1.3凍結(jié)帷幕監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：凍結(jié)壁溫度場(chǎng)；凍結(jié)壁與隧道膠結(jié)；開挖后凍結(jié)壁暴露時(shí)間內(nèi)凍結(jié)壁表面位移；開挖后凍結(jié)壁表面溫度。

6.1.4周圍環(huán)境和隧道土體進(jìn)行變行監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：地表沉降監(jiān)測(cè)；隧道的沉降位移監(jiān)測(cè)；隧道的水平及垂直方向的收斂變形監(jiān)測(cè)；地面建筑物沉降監(jiān)測(cè)。

七、機(jī)具設(shè)備

1、凍結(jié)法施工旁通道所用設(shè)備見表1表1

旁通道凍結(jié)施工主要機(jī)械設(shè)備表序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格、型號(hào) 數(shù)量 額定功率 能力 螺桿冷凍機(jī)組 JYSGF300II 2臺(tái) 110KW 87500Kcal/h 鹽水泵 IS125-100-200 2臺(tái) 45KW 200m3/h

冷卻水泵 IS125-100-200C 4臺(tái) 15KW 120m3/h

冷卻塔 NBL-50 4臺(tái) 15m3/h 鉆機(jī) MK-50 1臺(tái)

電焊機(jī) BS-40 2臺(tái)

抽氟機(jī) 1臺(tái)

說(shuō)明：以上1-4項(xiàng)凍結(jié)設(shè)備均備用一臺(tái)。凍結(jié)設(shè)備詳見附圖

2、凍結(jié)法施工旁通道所用量測(cè)設(shè)備見表2表2

旁通道凍結(jié)施工主要量測(cè)設(shè)備表序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格、型號(hào) 數(shù)量 備注 經(jīng)緯儀 J2 1臺(tái)

測(cè)溫儀 GDM8145 1臺(tái) 測(cè)量?jī)鐾翜囟?3 精密水準(zhǔn)儀 1臺(tái) 打壓機(jī) 20MPa 1臺(tái) 凍結(jié)器打壓試漏 5 收斂?jī)x 1臺(tái) 凍土帷幕收斂 6 鋼卷尺 20m 1把

八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

由于凍結(jié)法施工工程技術(shù)難度高，施工風(fēng)險(xiǎn)大，工程中不可預(yù)測(cè)因素多，故此對(duì)質(zhì)量要求極高。目前主要參照煤炭行業(yè)《煤礦井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范?GBJ213-90》、《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)?MT5009-94》標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工。除了參照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn)：

1、凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇比較安全的計(jì)算模型，要有足夠的安全系數(shù)；

2、冷凍機(jī)組制冷量在設(shè)計(jì)時(shí)，取較大的備用系數(shù)；

3、鉆孔的偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi)；

4、終孔間距不大于1.0m；

5、在凍土帷幕關(guān)鍵部位，多布置測(cè)溫孔，監(jiān)測(cè)凍土帷幕的形成過程和形成狀況。

九、勞動(dòng)力組織

凍結(jié)法施工技術(shù)要求高，專業(yè)性強(qiáng)，且由于其特殊性，現(xiàn)場(chǎng)需配備土建工程師、機(jī)械工程師、電氣工程師和測(cè)量工程師。

作業(yè)人員配備人員見表3：

表3 作業(yè)人員配備人員

工 作 項(xiàng) 目 工 種 人 數(shù) 備 注

凍結(jié)孔施工 打鉆工 15人 進(jìn)入凍結(jié)階段可轉(zhuǎn)為普通工凍結(jié)管安裝

凍安工 9人 進(jìn)入凍結(jié)階段可轉(zhuǎn)為普通工機(jī)械維修

機(jī)修工 3人電氣維修

電工 2人（包括設(shè)備數(shù)據(jù)采集）

電焊 電焊工 2人

凍結(jié)管焊接工程監(jiān)測(cè) 測(cè)量工 3人

環(huán)境變化監(jiān)測(cè)測(cè)溫

技術(shù)員 1人 測(cè)溫孔測(cè)溫輔助施工 普通工 4人 當(dāng)班負(fù)責(zé) 施工員 2人 總計(jì) 41人

十、安全環(huán)境保護(hù)

1、設(shè)計(jì)要考慮各種最不利條件，保證方案安全可靠：

2、設(shè)計(jì)計(jì)算的各種最不利條件，在施工組織設(shè)計(jì)及施工中，做到重點(diǎn)防范，采取切實(shí)可行、有效的措施加以控制。

3、選用無(wú)污染、效率高、體積小、重量輕、制冷量大、安裝運(yùn)輸方便的螺桿冷凍機(jī)組作為制冷系統(tǒng)的主機(jī)。以適應(yīng)地鐵施工場(chǎng)地小、工期緊的需要。

4、采用通訊系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)有效的監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)施工中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)匯報(bào)處理，杜絕一切不安全的施工現(xiàn)象和違章的操作，把事故制止在萌芽狀態(tài)。

5、旁通道設(shè)安全防水門，以備發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情關(guān)閉防水門，保護(hù)隧道之用。

6、在對(duì)面隧道內(nèi)，增設(shè)冷凍板，冷凍板排管外設(shè)置泡沫保溫材料，以確保對(duì)面隧道交接處的完好凍結(jié)狀態(tài)；在旁通道的左右側(cè)各鉆一個(gè)Φ89的凍結(jié)孔，作為冷凍板鹽水循環(huán)的進(jìn)回液管。

7、在管線交底后也可對(duì)地下管線和隧道進(jìn)行必要的支撐。對(duì)離凍結(jié)區(qū)較近的管線與建筑物進(jìn)行暴露或保溫，防止凍壞。

8、旁通道開挖期間項(xiàng)目管理人員采用二十四小時(shí)值班制，對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)要起到及時(shí)的檢查和督促作用，在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備足夠的備用設(shè)備和物資，以備應(yīng)急之用。

9、為預(yù)防開挖中停電等導(dǎo)致停工，甚至出現(xiàn)冒頂、涌砂事故，采取以下預(yù)案：在旁通道開挖期間，通道內(nèi)準(zhǔn)備3米長(zhǎng)16#槽鋼（或鋼管）6根，粘土2.0t和足夠的砂袋，以在必要時(shí)堆粘土和砂袋封閉通道，預(yù)防淹隧道。

10、凍結(jié)加固中打設(shè)的凍結(jié)孔將穿越④、⑤號(hào)土層，該土層局部夾有粉砂薄層，有鉆孔突水、涌砂的可能。A、加大鉆具推力，強(qiáng)行頂入套管B、利用原鉆具系統(tǒng)注漿，漿液選用水泥—水玻璃或丙烯酸鹽類漿液。C、必要時(shí)壓緊孔口管密封裝置，封閉該孔。

11、采取必要的措施，防止打凍結(jié)孔時(shí)水土流失；在鉆孔施工期間加強(qiáng)沉降的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)跑泥漏沙水土流失嚴(yán)重引起的沉降，影響到建筑物和地下管線，應(yīng)立即停止施工，立即注漿，防止沉降影響周圍建筑物和地下管線，到?jīng)]有沉降為止，待地層較穩(wěn)定后再施工鉆孔。

12、加大鹽水在凍結(jié)管內(nèi)的流量，采用串并聯(lián)循環(huán)方式，加快凍結(jié)管的熱交換。

13、用逐步降溫的過程，防止凍結(jié)管由溫度應(yīng)力造成的開裂。凍結(jié)孔每三個(gè)串聯(lián)供液，并根據(jù)流量及去回路溫差監(jiān)控凍結(jié)器的鹽水流量及均勻性，確保凍結(jié)帷幕支護(hù)可靠。

14、根據(jù)監(jiān)測(cè)的測(cè)溫孔溫度計(jì)算的各個(gè)剖面凍結(jié)壁的平均溫度，對(duì)溫度偏高的部位，調(diào)整鹽水流量予以調(diào)控。實(shí)現(xiàn)信息化施工，加強(qiáng)凍結(jié)壁的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)測(cè)情況調(diào)控凍結(jié)壁強(qiáng)度和變形。

15、加強(qiáng)凍脹與融沉監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)凍脹影響到建筑物和地下管線，通過打的卸壓孔減小凍脹或打凍結(jié)孔加熱循環(huán)，進(jìn)行解凍；預(yù)留注漿孔，進(jìn)行跟蹤注漿，防止融沉影響周圍建筑物和地下管線。

十一、效益分析

自我國(guó)采用凍結(jié)法施工技術(shù)以來(lái)，作為一種特殊的施工方法，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的。近年來(lái)，城市地下工程施工進(jìn)入了高峰，復(fù)雜的施工環(huán)境使一些大型的設(shè)備往往束手無(wú)測(cè)，而凍結(jié)法這種僅在施工范圍內(nèi)鉆孔就可解決問題簡(jiǎn)易手段正好有了用武之地，本文歸納其有以下優(yōu)勢(shì)：

1、可視施工現(xiàn)場(chǎng)條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，可在地下施工，不占用地面土地，雖加固的費(fèi)用高出水泥攪拌樁約1/3，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于節(jié)省交通組織費(fèi)用。

2、凍結(jié)土體強(qiáng)度高，并可根據(jù)施工要求調(diào)節(jié)不同部位的強(qiáng)度，安全性好。

3、阻水效果較其他方法更有效。

4、是一種環(huán)保型工法，對(duì)周圍環(huán)境無(wú)任何污染。

第三篇：地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)

聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)

摘要:結(jié)合上海地區(qū)地鐵所處地層的特點(diǎn),對(duì)聯(lián)絡(luò)通道的凍結(jié)施工作了詳細(xì)的分析。對(duì)水平凍結(jié)工藝、凍結(jié)施工、凍土開挖、凍脹融沉等幾方面提出了有參考價(jià)值的施工參數(shù)及控制措施。最后對(duì)施工的一些安全問題提出建議。關(guān)鍵詞:軌道交通;聯(lián)絡(luò)通道;凍結(jié)法;施工

上海市地鐵區(qū)間隧道所處地層常常遇到松軟含水地層,穩(wěn)定性差,因此,在聯(lián)絡(luò)通道土體開挖前,必須對(duì)周圍土體進(jìn)行加固。用凍結(jié)法加固土體具有強(qiáng)度高、封水性好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),特別適用此類工程。由于傳統(tǒng)的垂直鉆進(jìn)凍結(jié)孔在城市中施工缺乏打鉆空間,故以采用水平凍結(jié)[1,2]為宜。

1、聯(lián)絡(luò)通道施工

聯(lián)絡(luò)通道及泵站常設(shè)在地鐵區(qū)間隧道的最低點(diǎn)。其由與上、下行線正交的水平通道和通道中部的集水井組成。通道為直墻圓弧拱結(jié)構(gòu),集水井為矩形結(jié)構(gòu)。

在凍結(jié)法施工過程中[3],通常用“隧道內(nèi)鉆孔,凍結(jié)臨時(shí)加固土體,礦山法暗挖構(gòu)筑”的施工方案,即:在隧道內(nèi)利用水平孔和傾斜孔凍結(jié)加固地層,使聯(lián)絡(luò)通道及泵站外圍土體凍結(jié),形成強(qiáng)度高、封閉性好的凍土帷幕,然后根據(jù)“新奧法”的基本原理,在凍土中采用礦山法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道及泵站的開挖構(gòu)筑施工。地層凍結(jié)和開挖構(gòu)筑施工均在區(qū)間隧道內(nèi)進(jìn)行。

2、水平凍結(jié)工藝 2.1凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)

凍土帷幕厚度設(shè)計(jì),通常根據(jù)類似工程施工經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)試算,然后采用有限元對(duì)凍土帷幕受力與變形進(jìn)行驗(yàn)算,直到滿足要求。2.2凍結(jié)孔的設(shè)置

根據(jù)凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)及聯(lián)絡(luò)通道的結(jié)構(gòu),凍結(jié)孔按上仰、近水平、下俯3種角度布置在聯(lián)絡(luò)通道和泵站的四周,在通道下部布置2排凍結(jié)孔,加強(qiáng)通道凍結(jié)效果,把泵站和通道分為2個(gè)獨(dú)立的凍結(jié)區(qū)域。通常凍結(jié)孔的布置根據(jù)管片配筋情況和鋼管片加強(qiáng)筋位置,在避開主筋的前提下可適當(dāng)調(diào)整。2.3制冷設(shè)計(jì) 1)確定凍結(jié)參數(shù)。

(1)設(shè)計(jì)鹽水溫度為-25～-30℃。

(2)凍結(jié)孔單組流量≥3 m3/h。

(3)凍結(jié)孔應(yīng)避開管片接縫、螺栓、主筋和鋼管片肋板,開孔位置誤差≤100 mm。

(4)通常設(shè)置4個(gè)對(duì)穿孔,用于冷凍排管和凍結(jié)孔供冷。

(5)凍結(jié)孔有效深度(管片表面以下凍結(jié)管循環(huán)鹽水段長(zhǎng)度)不小于凍結(jié)孔設(shè)計(jì)深度,凍結(jié)管管頭碰到凍結(jié)站對(duì)側(cè)隧道管片的凍結(jié)孔,不能循環(huán)鹽水的管頭長(zhǎng)度≤150 mm。

(6)凍結(jié)孔最大允許偏差150 mm,凍結(jié)帷幕交圈時(shí)間為18~22 d,達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)間為40 d。

(7)積極凍結(jié)達(dá)到開挖時(shí)間一般取為40 d,維護(hù)凍結(jié)時(shí)間為30 d。

(8)分別在通道內(nèi)外和兩側(cè)隧道內(nèi)布置18個(gè)測(cè)溫孔(深2～6 m),其中對(duì)側(cè)隧道布置8個(gè);在凍結(jié)帷幕中間布置4個(gè)泄壓孔(上、下行線各2個(gè),利用管片上預(yù)留注漿孔)。

2)用式⑴計(jì)算出的凍結(jié)需冷量為14 878 kJ/h。

Q=1.2·π·d·H·K(1)式中:d為凍結(jié)管直徑,0.089 m;H為凍結(jié)總長(zhǎng)度;K為凍結(jié)管散熱系數(shù),71.7 kJ/(h·m2)。

3)選用JYSLGF300Ⅱ型螺桿機(jī)組2臺(tái)套(1臺(tái)備用),設(shè)計(jì)單臺(tái)機(jī)組工況制冷量為21 000 kJ/h,電動(dòng)機(jī)功率為110 kW。

3、凍結(jié)施工 3.1 凍結(jié)孔施工

1)為了保證聯(lián)絡(luò)通道及泵站開挖時(shí)的安全,通常采用在2條隧道分別鉆孔的方案。凍土帷幕拱頂布置3排凍結(jié)孔(喇叭口上方有2排凍結(jié)孔),集水井底部用“V”字形布孔方式,即在另一條隧道底部打2排孔,將聯(lián)絡(luò)通道和泵站封閉。

2)布置凍結(jié)孔位的管片在開孔前,監(jiān)理需對(duì)每個(gè)孔位進(jìn)行確認(rèn)(混凝土管片內(nèi)外層主筋不會(huì)被打斷,確保管片結(jié)構(gòu)的安全)。3)凍結(jié)孔施工工序?yàn)?定位開孔→孔口管及孔口裝置安裝→鉆孔→測(cè)量→封閉孔底部→打壓試驗(yàn)。

4)采用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)開孔前和鉆孔時(shí)的上下仰俯角及方位角,鉆孔的偏斜應(yīng)控制在0.8%以內(nèi),在確保凍土帷幕厚度的情況下,終孔偏斜≤150 mm。采用每鉆進(jìn)3 m后測(cè)量1次偏斜(如偏斜大,應(yīng)進(jìn)行糾偏;如偏斜超過設(shè)計(jì)要求,應(yīng)根據(jù)地層情況及時(shí)拔除凍結(jié)孔,重新鉆孔,直到滿足設(shè)計(jì)要求;考慮地壓大、摩擦力大等因素,若凍結(jié)孔無(wú)法拔出時(shí),應(yīng)在超設(shè)計(jì)孔的偏斜間距間補(bǔ)打1個(gè)孔,以保證終孔間距不大于設(shè)計(jì)要求)。3.2 冷凍站安裝

1)占地面積約80 m2的凍結(jié)站設(shè)置在隧道內(nèi),站內(nèi)設(shè)備主要包括冷凍機(jī)、鹽水箱、鹽水泵、清水泵、冷卻塔及配電控制柜等。

2)管路用法蘭連接。隧道內(nèi)的鹽水管用管架敷設(shè)在隧道管片斜坡上,以免影響隧道通行。鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫,保溫層厚度為50 mm,保溫層的外面用塑料薄膜包扎。

3)在鹽水管路和冷卻水循環(huán)管路上要設(shè)置伸縮接頭、閥門和測(cè)溫儀、壓力表、流量計(jì)等測(cè)試組件。

4)集配液圈與凍結(jié)管的連接用高壓膠管,每根凍結(jié)管的進(jìn)出口各裝1個(gè)閥門,以便控制流量。聯(lián)絡(luò)通道四周主凍結(jié)孔為2個(gè)串聯(lián)在一起,其他凍結(jié)孔為3個(gè)串聯(lián)在一起。

5)冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用棉絮保溫,鹽水箱和鹽水干管用50 mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫。考慮兩側(cè)喇叭口凍結(jié)的效果以及管片的散熱,對(duì)上下行線隧道管片內(nèi)側(cè)安裝冷凍板,來(lái)加強(qiáng)凍結(jié)。

6)設(shè)備安裝按使用說(shuō)明書的要求進(jìn)行,考慮冷凍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的連續(xù)性,不能停機(jī)檢修,在運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)聯(lián)系廠家來(lái)人檢修冷凍機(jī),以保證冷凍機(jī)可靠、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3.3 凍結(jié)系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)

設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),要隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù),使機(jī)組在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求的技術(shù)參數(shù)條件下運(yùn)行。在凍結(jié)過程中,定時(shí)檢測(cè)鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴(kuò)展情況,必要時(shí)調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。3.4 凍結(jié)效果的監(jiān)測(cè)

1)在積極凍結(jié)過程中,要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)判斷凍土帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

2)積極凍結(jié)期間內(nèi),鹽水去路溫度應(yīng)穩(wěn)定地保持在-25～-30℃以下;運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)保證超過30 d。

3)各凍結(jié)孔組的回路溫差≤1.2 K,鹽水循環(huán)系統(tǒng)去回路溫差≤2 K;鹽水系統(tǒng)循環(huán)總流量達(dá)到設(shè)計(jì)值;聯(lián)絡(luò)通道凍土有效厚度>1.6 m,通道凍結(jié)壁有效凍土平均溫度要達(dá)到-10℃及以下。3.5 試挖與維持凍結(jié)

1)測(cè)溫判斷凍土帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后再進(jìn)行探孔試挖;開挖前先在鋼管片上開一探測(cè)觀察口,判定水和泥從有到無(wú),確認(rèn)凍土帷幕內(nèi)土層無(wú)流動(dòng)水后(飽和水除外)再進(jìn)行正式開挖。

2)泄壓孔達(dá)到升壓條件,進(jìn)行放壓觀測(cè)試驗(yàn)。

3)正式開挖后,根據(jù)凍土帷幕的穩(wěn)定性,以及保證聯(lián)絡(luò)通道的開挖安全,不提高鹽水溫度,進(jìn)入維持的積極凍結(jié),鹽水溫度仍保證在-25～-30℃。

4、凍土開挖及構(gòu)筑施工

開挖施工之前,需在隧道的聯(lián)絡(luò)通道開口處搭設(shè)工作平臺(tái),利用隧道作為排渣及材料運(yùn)輸通道。4.1簡(jiǎn)易預(yù)應(yīng)力隧道支架安裝

1)積極凍結(jié)期間,需在聯(lián)絡(luò)通道開口處兩側(cè)隧道中設(shè)置簡(jiǎn)易預(yù)應(yīng)力隧道支架,以減輕聯(lián)絡(luò)通道開挖構(gòu)筑施工對(duì)隧道產(chǎn)生的不利影響。簡(jiǎn)易預(yù)應(yīng)力隧道支架為矩形支架形式,上下行線聯(lián)絡(luò)通道開口兩側(cè)各架2榀鋼支架(組合結(jié)構(gòu)),間距為2.4 m。

2)2榀鋼支架在聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)沿隧道方向?qū)ΨQ布置,安裝在聯(lián)絡(luò)通道預(yù)留洞兩側(cè)的第一條管片環(huán)縫處,偏離管片環(huán)縫截面的距離≤20 mm。架設(shè)時(shí)要有專人負(fù)責(zé)指揮,拼裝時(shí)螺栓必須擰緊。

3)每榀支架有8個(gè)支點(diǎn),由6個(gè)50 t螺旋式千斤頂提供預(yù)應(yīng)力。高處千斤頂應(yīng)系在主架上,防止脫落。施加預(yù)應(yīng)力時(shí),每個(gè)千斤頂要同時(shí)慢慢地平穩(wěn)加壓,每個(gè)千斤頂以壓實(shí)支撐點(diǎn)為宜。4)安裝好預(yù)應(yīng)力支架后,頂實(shí)千斤頂,但每個(gè)千斤頂?shù)捻斄Α?00 kN,且各個(gè)千斤頂?shù)捻斄σ揪鶆颉８鶕?jù)實(shí)測(cè)隧道收斂變形調(diào)整各個(gè)千斤頂?shù)捻斄?收斂大的部位要求千斤頂力大,不收斂的部位千斤頂不加力,隧道收斂達(dá)到報(bào)警值10 mm時(shí),千斤頂頂力達(dá)到設(shè)計(jì)最大值500 kN。如千斤頂頂力達(dá)到設(shè)計(jì)最大值后隧道仍繼續(xù)收斂,則應(yīng)采取其他措施加強(qiáng)隧道支撐。4.2 防險(xiǎn)門設(shè)計(jì)與安裝

為保證聯(lián)絡(luò)通道施工安全,預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生,在積極凍結(jié)期間,在聯(lián)絡(luò)通道口加設(shè)安全防險(xiǎn)門。

1)防險(xiǎn)門為普通碳素鋼結(jié)構(gòu),安裝在開挖側(cè)隧道預(yù)留洞口上;配備風(fēng)量≥6 m3/min的空壓機(jī)給防險(xiǎn)門供氣。防險(xiǎn)門安裝完畢,應(yīng)開關(guān)靈活可靠,并便于人工操作,且不影響施工。

2)安裝好防險(xiǎn)門后進(jìn)行氣密性試驗(yàn),要求在不停空壓機(jī)時(shí),試驗(yàn)氣壓能保持在設(shè)計(jì)值;開管片前應(yīng)作一、二次演習(xí),保證防險(xiǎn)門的安全正常使用。

3)在集水井開挖前,在通道底板加預(yù)留(埋)件,對(duì)集水井另加工安裝1套防險(xiǎn)門。4.3 開挖

1)經(jīng)探孔試挖確認(rèn)可以進(jìn)行正式開挖后,打開鋼管片,然后根據(jù)“新奧法”的基本原理,進(jìn)行暗挖法施工。由于凍土強(qiáng)度較高,凍結(jié)壁承載能力大,因而開挖時(shí)(除喇叭口側(cè)墻和拱頂外)可以采用全斷面一次開挖。

2)開挖掘進(jìn)采取分區(qū)分層方式進(jìn)行[4]。其施工順序:先開挖通道,再開挖喇叭口,最后開挖集水井。

3)人工開挖的工具根據(jù)土體強(qiáng)度,可用風(fēng)鎬或手鎬。開挖步距視土體加固情況而定,一般控制在0.5 m左右,特殊情況下最大不超過0.8 m。

4)開挖時(shí),集水井外圍凍結(jié)孔不割除,內(nèi)部只需割除4根凍結(jié)管(位于中部),以確保凍土的強(qiáng)度及安全。

5)由于通道中凍土溫度較低,風(fēng)鎬內(nèi)空氣中的水會(huì)凝結(jié)成冰屑,積集在管子的接頭或進(jìn)風(fēng)口處,堵塞管路,故需將風(fēng)管懸吊起來(lái),每隔1～2 h向風(fēng)管內(nèi)注入酒精,防止冰屑的出現(xiàn),以保證施工順利進(jìn)行。6)開挖斷面嚴(yán)格按照施工圖進(jìn)行,盡量避免超挖(控制在30 mm以內(nèi));開挖中心線偏差≤20 mm。喇叭口處考慮到斷面較大,而且一端凍結(jié)管分布較為密集,另一端凍土強(qiáng)度相對(duì)較弱,故該處采取分?jǐn)嗝骈_挖,縮短支護(hù)時(shí)間。4.4 支護(hù)

1)聯(lián)絡(luò)通道和泵站開挖后,地層中原有的應(yīng)力平衡受到破壞,引起通道周圍地層中的應(yīng)力重新分布。這種重新分布的應(yīng)力不僅使上部地層產(chǎn)生位移,而且會(huì)形成新的附加荷載作用在已加固好的凍土帷幕上。當(dāng)凍土帷幕墻所承受的壓力超過凍土強(qiáng)度時(shí),凍土帷幕及凍結(jié)管會(huì)產(chǎn)生蠕變。為控制這種變形的發(fā)展,凍土開挖后要對(duì)凍結(jié)壁進(jìn)行及時(shí)的支護(hù),確保施工安全。

2)聯(lián)絡(luò)通道開挖及支護(hù)完成后,為減少混凝土施工接縫,通道混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)一次性連續(xù)澆筑,而通道頂板內(nèi)的混凝土因澆筑困難,可分段澆筑,必要時(shí)可采用噴漿機(jī)對(duì)澆筑空隙進(jìn)行充填。

3)上部結(jié)構(gòu)施工完成以后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的60%以上,才可開挖集水井。泵站開挖到設(shè)計(jì)深度,首先對(duì)泵站底板進(jìn)行封底澆筑,然后一次性完成泵站的鋼筋混凝土澆筑施工。根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用商品混凝土,考慮到混凝土處于低濕環(huán)境中,必要時(shí)加入防凍劑等,以縮短混凝土凝固時(shí)間。

5、地層跟蹤注漿

1)聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)完成后,凍土在融化的過程中,會(huì)引起土體下沉。為控制融沉,必須對(duì)地層跟蹤壓密注漿,加固土體,減小對(duì)隧道的不利影響。

2)根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋的信息,利用管片壓漿孔對(duì)隧道管片底部、喇叭口部位進(jìn)行補(bǔ)壓漿;通過聯(lián)絡(luò)通道襯砌中的預(yù)埋注漿管進(jìn)行跟蹤注漿,以補(bǔ)償融沉。結(jié)構(gòu)層施工結(jié)束、強(qiáng)度達(dá)到80%時(shí),用J-200金剛石鉆機(jī)在結(jié)構(gòu)層中和隧道管片鉆孔至凍結(jié)帷幕外圍,埋設(shè)注漿管,從凍結(jié)帷幕外圍進(jìn)行跟蹤注漿,控制融沉。

3)注漿順序:管片底部→喇叭口處→通道及集水井。每一注漿段中應(yīng)遵循先下部、后上部的原則,使加固的漿液逐漸向上擴(kuò)展,避免死角。

4)為了增強(qiáng)壓漿的可注性,開始時(shí)可注黏土—水泥漿;二次補(bǔ)漿選用水泥—水玻璃漿液。

5)為了防止隧道管片及聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)受到影響,擬選用小壓力、多注次的方式;注漿壓力一般控制在0.2～0.5 MPa。6)根據(jù)經(jīng)驗(yàn),融沉注漿量一般控制在凍土體積的15%左右。

6、結(jié)語(yǔ)

凍結(jié)法施工工藝在我國(guó)城市地鐵工程聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)上應(yīng)用不少。由于聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和凍結(jié)法施工技術(shù)的特殊性,在施工中常常會(huì)遇到一些意外險(xiǎn)情,因此必須對(duì)凍結(jié)理論等作進(jìn)一步深入、系統(tǒng)的研究。為此,在工程施工中要做好各個(gè)施工環(huán)節(jié),同時(shí)還應(yīng)制訂一套完善的應(yīng)急預(yù)案,以將施工險(xiǎn)情消滅于萌芽狀態(tài)。

第四篇：滬地鐵(2008)278號(hào)(關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)軌道交通區(qū)間隧道旁通道施工管理的通知)

滬地鐵〔2008〕278號(hào)

關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)軌道交通區(qū)間隧道旁通道施工管理的通知

各有關(guān)單位：

旁通道是軌道交通區(qū)間隧道施工中的重大風(fēng)險(xiǎn)源，由于其所處位置特殊，一旦發(fā)生險(xiǎn)情，搶險(xiǎn)極其困難，極易對(duì)工程、周邊環(huán)境等造成災(zāi)難性影響。目前正值夏季汛期，暴雨、臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣多發(fā)，且外界環(huán)境溫度高、地下水豐富、地下水位變化大，極易引發(fā)旁通道施工的各類風(fēng)險(xiǎn)。我們?cè)谌粘z查中發(fā)現(xiàn)，旁通道施工現(xiàn)場(chǎng)管理仍存在總包管理不到位、監(jiān)理監(jiān)管不到位、監(jiān)測(cè)工作不到位、專業(yè)施工單位融沉注漿工作不到位等現(xiàn)象，同時(shí)在應(yīng)對(duì)惡劣氣候條件的應(yīng)急措施、設(shè)施、手段等方面也存在不到位現(xiàn)象。

為防止旁通道施工惡性險(xiǎn)情的發(fā)生，確保軌道交通工程及周邊環(huán)境等安全，要求參建各方進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)旁通道施工管理，特別是夏季施工的管理。現(xiàn)就進(jìn)一步加強(qiáng)軌道交通區(qū)間隧道旁通道施工管理通知如下：

一、嚴(yán)格落實(shí)區(qū)間隧道旁通道現(xiàn)場(chǎng)施工的有關(guān)措施

（一）設(shè)置防水壩。

區(qū)間隧道施工單位須在盾構(gòu)工作井周邊設(shè)置防水壩，其構(gòu)筑高度須超過自然地面標(biāo)高至少30CM；旁通道施工單位須在兩條隧道兩端四個(gè)洞口設(shè)置防水壩，其構(gòu)筑高度須超過標(biāo)準(zhǔn)段底板標(biāo)高至少30CM，同時(shí)須設(shè)置專人負(fù)責(zé)對(duì)防水壩進(jìn)行巡視，修補(bǔ)。

（二）建立風(fēng)險(xiǎn)工程相關(guān)方告知和確認(rèn)制度。

旁通道作為區(qū)間隧道施工的重大風(fēng)險(xiǎn)，在旁通道施工之前，必須由區(qū)間隧道施工監(jiān)理單位組織區(qū)間隧道施工單位、專業(yè)旁通道施工單位，將旁通道施工計(jì)劃及施工配合要求（特別是旁通道施工期內(nèi)嚴(yán)禁向區(qū)間隧道內(nèi)排水），告知區(qū)間隧道兩側(cè)施工總承包單位和監(jiān)理單位的項(xiàng)目經(jīng)理和總監(jiān)理工程師，并召開確認(rèn)會(huì)進(jìn)行確認(rèn)。

（三）應(yīng)急設(shè)備、物資等必須落實(shí)到工作面，并確保有效。旁通道施工排水所需的各類設(shè)備、支撐用圓木、拉接用槽鋼、旁通道應(yīng)急門、小井蓋板、液氮、注漿泵、空壓機(jī)、砂石料、水泥、水玻璃等必須根據(jù)旁通道應(yīng)急預(yù)案要求落實(shí)到工作面，并確保在整個(gè)施工期內(nèi)有效。監(jiān)理單位須對(duì)各類應(yīng)急設(shè)備、物資等有效性進(jìn)行檢查確認(rèn)，并留有驗(yàn)收記錄。

（四）以上措施作為旁通道開工驗(yàn)收條件必須予以落實(shí)。

二、進(jìn)一步做好旁通道施工專項(xiàng)方案的編制及深化工作

（一）旁通道施工專項(xiàng)方案應(yīng)由區(qū)間隧道施工單位組織專業(yè)旁通道施工單位、監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行編制。

（二）旁通道施工專項(xiàng)方案應(yīng)充分體現(xiàn)對(duì)旁通道施工的總體籌劃安排、強(qiáng)化同步實(shí)施、盡早實(shí)施的原則。

（三）旁通道施工專項(xiàng)方案須強(qiáng)化對(duì)本工程的風(fēng)險(xiǎn)分析和防范，強(qiáng)化對(duì)旁通道施工不同階段可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)及其應(yīng)急措施和手段的落實(shí)。強(qiáng)化從施工場(chǎng)布開始就考慮應(yīng)急物資、設(shè)備、材料的堆放、到位和應(yīng)急措施、手段的實(shí)施及其應(yīng)急措施實(shí)施的有效。

（四）根據(jù)凍結(jié)法施工特點(diǎn)及旁通道施工的不同階段，結(jié)合工程水文地質(zhì)及環(huán)境條件，明確不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的不同報(bào)警值，確保有效報(bào)警。

（五）根據(jù)旁通道施工期的氣候條件，特別是夏季施工須落實(shí)相應(yīng)的防范措施和手段，如保溫措施、測(cè)溫工作等。

（六）針對(duì)處于⑤層土中可能存在沼氣等不良地質(zhì)現(xiàn)象的旁通道施工，落實(shí)打孔后注漿等防范措施。

（七）要細(xì)化和深化旁通道融沉注漿方案。

三、強(qiáng)化旁通道施工過程的管理

（一）監(jiān)測(cè)單位須強(qiáng)化對(duì)旁通道施工的監(jiān)測(cè)工作，按信息化監(jiān)測(cè)要求實(shí)施同步監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)單位作為責(zé)任單位必須落實(shí)“打鉆前、開凍前、挖洞門前、結(jié)構(gòu)完、融沉完”五次的“各方”（指總承包方、監(jiān)理方、業(yè)主方、專業(yè)施工單位、監(jiān)測(cè)單位及第三方隧道測(cè)量單位）確認(rèn)工作。

（二）旁通道施工單位須嚴(yán)格按旁通道施工專項(xiàng)方案落實(shí)各項(xiàng)施工措施，特別是在夏季施工須采用各項(xiàng)措施確保打孔精度。強(qiáng)

化對(duì)鹽水溫度及鹽水液位等監(jiān)測(cè)工作；強(qiáng)化對(duì)凍土等測(cè)溫工作管理；強(qiáng)化對(duì)融沉注漿工作管理；區(qū)間隧道施工單位須組織好旁通道施工，監(jiān)理單位須強(qiáng)化對(duì)旁通道施工全過程的監(jiān)控，特別是對(duì)打孔、開挖結(jié)構(gòu)施工、融沉注漿等階段必須實(shí)施旁站試監(jiān)理，做好相應(yīng)的旁站記錄。

（三）旁通道施工質(zhì)量安全督導(dǎo)隊(duì)須根據(jù)以上要求，配合項(xiàng)目公司進(jìn)一步強(qiáng)化和深化對(duì)旁通道施工全過程及參建各方的監(jiān)管。對(duì)不符要求或未嚴(yán)格履行職責(zé)的參建各方（包括相鄰車站及監(jiān)理單位），應(yīng)嚴(yán)格按《關(guān)于調(diào)整上海軌道交通工程建設(shè)安全責(zé)任違約金管理規(guī)定的通知》[滬地鐵（2008）248號(hào)]、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)監(jiān)理動(dòng)態(tài)管理及考核的通知》[滬地鐵（2008）246號(hào)]、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)管理工作的通知》[滬地鐵（2008）30號(hào)]、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)軌道交通建設(shè)項(xiàng)目分包管理的通知》[滬地鐵（2006）360號(hào)]等文件要求進(jìn)行嚴(yán)肅處理。

二〇〇八年八月十五日

主題詞：軌道交通旁通道管理通知

抄送：各施工單位、各監(jiān)理單位；內(nèi)發(fā)：合約法規(guī)部、技術(shù)管理部。

上海申通地鐵集團(tuán)有限公司辦公室2008年8月15日印發(fā)

（共印60份）

第五篇：地鐵區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固的風(fēng)險(xiǎn)管理

專業(yè)知識(shí)分享版

摘 要:本文分析了凍結(jié)法在聯(lián)絡(luò)通道施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)要點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了施工過程中風(fēng)險(xiǎn)管理的應(yīng)急處理措施和對(duì)策，以規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到安全施工的目的。關(guān)鍵詞:隧道地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固風(fēng)險(xiǎn)管理

凍結(jié)法基本不受支護(hù)范圍和支護(hù)深度的限制，以及能有效防止涌水和城市挖掘、鉆鑿施工中相臨土體變形，是城市地鐵施工的重要方法之一。其具有安全可靠性好、適應(yīng)性莊靈活性好、可控制好、污染小、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)城市地鐵施工中得到越來(lái)廣泛的應(yīng)用，并取得大量成熟經(jīng)驗(yàn)和研究成果。由于地下工程的復(fù)雜性和凍結(jié)法施工的特殊性，在施工中常會(huì)遇到一些險(xiǎn)情，除對(duì)凍結(jié)理論進(jìn)行系統(tǒng)研究、嚴(yán)格各個(gè)環(huán)節(jié)的施工工藝外，還需對(duì)施工過程中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，并采取相應(yīng)的對(duì)策和處理措施，以將施工過程中的安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

1施工總體方案

天津地鐵某區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道所穿越土層孔隙較大、含水豐富、承載力低、容易壓縮、在動(dòng)力作用下易流變，開挖后天然土體本身難易自穩(wěn)，容易引起水、砂突涌。根據(jù)工程地質(zhì)條件及其它施工條件，確定采用“隧道內(nèi)鉆鑿，布設(shè)水平孔、近水平孔凍結(jié)臨時(shí)加固土體，礦山法暗挖構(gòu)筑”的施工方案，即:在隧道內(nèi)利用水平孔和部分傾斜孔凍結(jié)加固地層，使聯(lián)絡(luò)通道及集水井外圍土體凍結(jié)，形成強(qiáng)度高，封閉性好的凍土帷幕，然后根據(jù)“新奧法”的基本原理，在凍土中采用礦山法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道及泵站的開挖構(gòu)筑施工。

聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固施工主要技術(shù)指標(biāo):(l)凍結(jié)鹽水溫度:積極期:一30一犯℃，維護(hù)期:一22一28℃。(2)凍土墻平均溫度:鎮(zhèn)一10℃。(3)凍土強(qiáng)度:單軸抗壓3.6MPa，抗折ZMPa，抗剪1.SMPa。(4)凍土墻厚度:1.6m。

聯(lián)絡(luò)通道地層凍結(jié)的冷凍機(jī)組布置在地面，通過冷凍管輸送至隧道內(nèi)凍結(jié)加固，開挖構(gòu)筑施工在區(qū)間隧道內(nèi)進(jìn)行，施工總工期在90一110d。其主要施工順序?yàn)?

施工準(zhǔn)備一凍結(jié)孔施工(同時(shí)安裝凍結(jié)制冷系統(tǒng)，鹽水系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng))一進(jìn)行隧道支撐一積極凍結(jié)一探孔試挖一拆鋼管片一聯(lián)絡(luò)通道掘進(jìn)與臨時(shí)支護(hù)一聯(lián)絡(luò)通道永久支護(hù)一泵站開挖與臨時(shí)支護(hù)一泵站永久支護(hù)一結(jié)構(gòu)注漿一進(jìn)行融沉注漿充填。

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2工程風(fēng)險(xiǎn)分析

基于隧道聯(lián)絡(luò)通道的地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用凍結(jié)法施工，施工過程中存在如下工程風(fēng)險(xiǎn): 2.1凍結(jié)孔施工過程中的特殊風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

(l)由于聯(lián)絡(luò)通道所處位置的工程地質(zhì)狀況，若凍結(jié)孔施工不當(dāng)，易造成孔口涌砂、冒水，進(jìn)而引起地面的沉降。(2)凍結(jié)孔施工質(zhì)量直接影響到下一步的凍土帷幕質(zhì)量，給開挖和結(jié)構(gòu)構(gòu)筑帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。(3)凍結(jié)管連接強(qiáng)度不夠，造成開挖過程中凍結(jié)管斷裂。2.2凍結(jié)施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

(1)凍脹對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響:由于凍結(jié)工法特點(diǎn)，凍脹會(huì)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)造成一定的影響，使隧道產(chǎn)生凍脹變形，嚴(yán)重時(shí)可能造成管片的破壞及較大的凍脹變形，還可能會(huì)造成聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)的滲漏，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，采取控制凍結(jié)技術(shù)，控制凍結(jié)產(chǎn)生的凍脹。(2)凍結(jié)設(shè)備損壞，維修不及時(shí)造成凍土融化風(fēng)險(xiǎn)。(3)凍土結(jié)構(gòu)和隧道兩側(cè)管片膠結(jié)強(qiáng)度不夠造成接觸面漏水。

2.3開挖和結(jié)構(gòu)施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

(l)凍結(jié)帷幕質(zhì)量不好。(2)凍結(jié)帷幕變形過大。(3)施工過程中的停電、機(jī)器發(fā)生故障使凍結(jié)機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)超過規(guī)定時(shí)限，凍結(jié)過程中斷。(4)開挖過程由于凍結(jié)帷幕局部薄弱漏水、漏砂。(5)排水管敷設(shè)中的突發(fā)涌砂涌水現(xiàn)象。

3凍結(jié)孔施工風(fēng)險(xiǎn)處理措施

3.1凍結(jié)孔施工中涌砂、冒水風(fēng)險(xiǎn)處理措施

凍結(jié)孔在打設(shè)過程中，由于所處地質(zhì)富含豐富的地下水，有涌砂、冒水可能，相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)處理措施:

(l)正式開孔前，施工現(xiàn)場(chǎng)要配備Φ125mm、Φ109mm等規(guī)格的木楔、2m3在砂袋和6T水泥(含IT速凝水泥)及注漿設(shè)備。(2)凍結(jié)孔開孔分一、二次控制泥漿涌出。首先孔位避開硅管片內(nèi)受力主筋，然后用開孔器(配金剛石鉆頭取芯)按設(shè)計(jì)角度開孔，開孔直徑130mm，預(yù)留不小于100mm的管片厚度時(shí)停止取芯鉆進(jìn)，安裝帶填料密封盒的孔口管，通過管側(cè)的Φ40mm旁路閥門，防止孔口噴砂;其次將孔口管固定、密封好，并裝上DN125閘閥;最后將閘閥打開，用開孔器從閘閥內(nèi)二次開孔，開孔直徑為108mm，一直將硅管片開穿，出現(xiàn)涌 使命：加速中國(guó)職業(yè)化進(jìn)程

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砂就及時(shí)關(guān)閉閘門。(3)在二次開孔后，若出現(xiàn)大量涌砂，通過孔口管的旁路閥門對(duì)地層注雙液漿封堵，必要時(shí)用木塞封堵鉆桿管口。(4)在孔口管裝置脫落時(shí)，立即在凍結(jié)管上加焊擋環(huán)，用管錘或鉆機(jī)將孔口管頂住，然后通過孔口管側(cè)的旁路閥門注雙液漿封堵，再用膨脹螺栓將孔口管重新固定在隧道管片上。(幼在未進(jìn)人承壓水層時(shí)，采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)無(wú)泥漿鉆進(jìn)。(6)對(duì)旁通道所在地面進(jìn)行觀測(cè)，若鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)大量涌砂、涌水事件，須加大地面的監(jiān)測(cè)頻率，出現(xiàn)單次沉降3mm及以上，立即對(duì)地面的注雙液漿充填。(7)為防止開孔及鉆進(jìn)期間涌水、涌砂現(xiàn)象的發(fā)生，還須采取以下措施:A、加大鉆具推力，強(qiáng)行頂人套管;B、利用原鉆具系統(tǒng)注人1:1的水泥一水玻璃雙液漿;C、必要時(shí)壓緊孔口管密封裝置，封閉該孔。3.2凍結(jié)管滲漏或斷裂風(fēng)險(xiǎn)處理措施

(l)發(fā)生凍結(jié)管滲漏或斷裂時(shí)，停止作業(yè)(必須正常運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備和系統(tǒng)除外)，立即逐級(jí)匯報(bào)，采取下放套管、關(guān)閉孔口閥、壓緊孔口裝置、實(shí)施注漿等措施。(2)現(xiàn)場(chǎng)采取妥善地保護(hù)措施，防止事態(tài)擴(kuò)大。

4凍結(jié)施工風(fēng)險(xiǎn)處理措施

(l)開機(jī)前對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)試，在開機(jī)前做到設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為保證凍結(jié)和開挖期間凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)的連續(xù)，凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)備采用新型凍結(jié)設(shè)備，并準(zhǔn)備一套備用設(shè)備，當(dāng)一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，啟用另一臺(tái)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，保持凍結(jié)的連續(xù)進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行維修，確保始終有一套設(shè)備備用。(2)預(yù)備二路供電電源(備用發(fā)電機(jī));預(yù)備備用冷凍機(jī)和相關(guān)備件;安裝各類計(jì)量和檢測(cè)儀表并預(yù)留備件;鹽水正常循環(huán)前進(jìn)行管路施壓滲漏檢測(cè)，清洗后用橡塑材料保溫;做好凍結(jié)管的打壓試驗(yàn);在左線和右線隧道管片內(nèi)側(cè)鋪設(shè)冷凍板和保溫層，確保凍土帷幕不存在薄弱環(huán)節(jié)。(3)按照方案及時(shí)對(duì)冷凍各系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并保持記錄，做到每天一測(cè)，關(guān)鍵參數(shù)多次監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。(4)每班測(cè)量?jī)鼋Y(jié)孔系統(tǒng)供液情況，確保每組凍結(jié)孔鹽水流量)5m3/h，否則通過手動(dòng)調(diào)節(jié);每天對(duì)鹽水去回路溫度進(jìn)行監(jiān)狽(，去回路溫差在凍結(jié)壁交圈后小于1.5℃。(幼準(zhǔn)備沖孔的必需設(shè)備，保持卸壓孔的暢通。(6)利用泄水壓孔每天放水泄壓，逐漸將聯(lián)絡(luò)通道開挖土體內(nèi)水放出，消除凍結(jié)對(duì)隧道管片和臨近建筑物的凍脹影響。

5聯(lián)絡(luò)通道開挖條件驗(yàn)收

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5.1聯(lián)絡(luò)通道地面環(huán)境驗(yàn)收

(l)聯(lián)絡(luò)通道所在地面的建筑物和管線是否穩(wěn)定。(2)聯(lián)絡(luò)通道所在的地質(zhì)及開挖地層否含承壓水。5.2凍結(jié)效果驗(yàn)收

(l)設(shè)計(jì)積極凍結(jié)時(shí)間為45d。積極凍結(jié)7天鹽水溫度降至一18℃以下;積極凍結(jié)15d鹽水溫度降至一24℃以下;開挖時(shí)鹽水溫度降至一28℃以下。(2)各凍結(jié)孔組的去、回路鹽水溫差不大于1.5℃。(3)檢查凍結(jié)孔鹽水流量情況:要求凍結(jié)孔單孔流量不小于5m3/h，每米凍結(jié)管(包括冷凍排管)的設(shè)計(jì)散熱量不應(yīng)小于100kcal/h，鹽水系統(tǒng)循環(huán)總流量在積極凍結(jié)期間達(dá)到設(shè)計(jì)值。如鹽水溫度和鹽水流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)延長(zhǎng)積極凍結(jié)時(shí)間。(4)泄壓孔壓力上漲超過7d，或打開泄壓孔閥門確認(rèn)無(wú)泥水流出。(幼聯(lián)絡(luò)通道凍土厚度大于1.6m的設(shè)計(jì)厚度，開挖區(qū)外圍凍結(jié)孔布置圈上凍結(jié)壁與隧道管片交接面處溫度不高于一5℃，凍結(jié)壁有效土平均溫度要達(dá)到一10℃以下;并進(jìn)行探孔測(cè)溫檢測(cè)。根據(jù)測(cè)溫孔測(cè)溫結(jié)果計(jì)算，凍土帷幕的平均溫度和厚度達(dá)到設(shè)計(jì)值。(6)在鋼管片打開前，先在凍結(jié)可能存在有最薄弱部位打幾個(gè)探孔，以確定凍土強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)值，并無(wú)水砂流出即可正式開挖。如果達(dá)不到開挖條件，應(yīng)組織有關(guān)專家、技術(shù)人員等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析研究，找出原因合理延長(zhǎng)凍結(jié)期，待凍結(jié)壁完全達(dá)到設(shè)計(jì)厚度方可正式開挖。5.3開挖時(shí)其他條件驗(yàn)收

(l)通信系統(tǒng)安裝完畢。整個(gè)施工期間，在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝直撥電話，并安排專人進(jìn)行線路維護(hù)，便于對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督和管理。(2)防護(hù)門安裝完畢。防護(hù)門安裝在聯(lián)絡(luò)通道開挖側(cè)，門框直接焊接在預(yù)留洞口鋼管片上，在門框與門邊接觸處設(shè)置密封橡膠條。同時(shí)確認(rèn)防護(hù)門啟閉功能正常，接好供氣管。(3)完成隧道支撐加固。(4)冷凍機(jī)等機(jī)電設(shè)備及電源等完好的檢查報(bào)告。(幼對(duì)開挖作業(yè)人員進(jìn)行了安全教育培訓(xùn)和安全技術(shù)交底工作。(6)搶險(xiǎn)物資和施工材料準(zhǔn)備就緒并運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，包括:砂袋、水泥、鋼支撐、支護(hù)木背板、木楔等。

6開挖施工處風(fēng)險(xiǎn)理措施 6.1應(yīng)急液氮

在聯(lián)絡(luò)通道附近儲(chǔ)備移動(dòng)式液氮罐的連接管路和保溫材料，并與廠商簽訂協(xié)議，保證液氮在12h內(nèi)連續(xù)供應(yīng)至工地。

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6.2開挖面滲水風(fēng)險(xiǎn)處理措施

開挖過程中，開挖面有水滲出時(shí)，立即停止施工。第一時(shí)間由當(dāng)班工長(zhǎng)通知值班管理人員，同時(shí)對(duì)滲水點(diǎn)進(jìn)行處理。如果出水量小，只是滴漏，未形成線流，利用快干水泥或注人聚氨醋封堵。如果滲水量大，利用液氮進(jìn)行快速凍結(jié)。

冷凍站人員及時(shí)對(duì)滲水點(diǎn)觀察，立即查找原因，調(diào)整凍結(jié)參數(shù)。6.3涌水、涌砂風(fēng)險(xiǎn)處理措施

開挖時(shí)出現(xiàn)涌水、涌砂等情況時(shí)，用砂袋和粘土袋壓住出水點(diǎn)，封閉通道，上報(bào)項(xiàng)目總工和經(jīng)理。(2)當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法控制的突發(fā)局面時(shí)，重要電機(jī)設(shè)備立即進(jìn)行轉(zhuǎn)移，同時(shí)迅速組織人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，關(guān)閉防護(hù)門。同時(shí)，對(duì)地面沉降情況進(jìn)行檢測(cè)。并分析原因，制訂措施報(bào)請(qǐng)業(yè)主、監(jiān)理和總包單位審批后實(shí)施。6.4停水、停電風(fēng)險(xiǎn)處理措施

(l)在積極凍結(jié)期間突然停電，凍結(jié)帷幕不會(huì)很快融化，對(duì)凍結(jié)效果影響也不大;如停電時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)增加積極凍結(jié)時(shí)間，直到凍結(jié)帷幕完全交圈為止。(2)在開挖期間突然停電，立即停止掘進(jìn)，把暴露的土體用保溫材料完全覆蓋，進(jìn)行保溫。現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)通知供電部門，排查故障原因，在30min內(nèi)供電正常對(duì)旁通道的凍結(jié)及開挖沒有影響。如不能及時(shí)恢復(fù)供電，立即啟用備用發(fā)電機(jī)，保證冷凍站凍結(jié)系統(tǒng)正常工作。(3)凍結(jié)補(bǔ)充水每天補(bǔ)充一次，斷水24h一般不影響凍結(jié);凍結(jié)時(shí)保證清水箱充滿水。另外在停水后，可以從別處運(yùn)水補(bǔ)充至清水箱或在車站端頭井蓄水，緊急時(shí)抽水至清水箱，保證凍結(jié)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。6.5工作人員打破凍結(jié)管風(fēng)險(xiǎn)處理措施

施工人員在開挖至凍結(jié)管附近時(shí)，由凍結(jié)值班人員向其標(biāo)識(shí)凍結(jié)管的具體位置。如出現(xiàn)打破凍結(jié)管的情況，停止開挖，并通知凍結(jié)維護(hù)人員關(guān)閉鹽水閥門，防止鹽水外流融化凍土，由電焊工焊及時(shí)對(duì)凍結(jié)管補(bǔ)焊后繼續(xù)施工。6.6凍結(jié)管去、回路鹽水溫差大于1.SOc風(fēng)

險(xiǎn)處理措施在開挖和結(jié)構(gòu)施工期間，保證每組鹽水的進(jìn)、回路流量，一旦發(fā)現(xiàn)鹽水的去、回路溫差大于1.5℃，應(yīng)及時(shí)調(diào)整該組鹽水管路的流量，保證各個(gè)凍結(jié)管鹽水流量均衡，使凍結(jié)管去、回路鹽水溫差滿足要求。6.7開挖工作面化凍風(fēng)險(xiǎn)處理措施

掘進(jìn)施工人員如果發(fā)現(xiàn)已開挖的暴露面不斷有土塊掉下，且影響面積較大，而且周圍 使命：加速中國(guó)職業(yè)化進(jìn)程

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土體有松動(dòng)現(xiàn)象，立即通知凍結(jié)施工人員，由凍結(jié)施工人員根據(jù)判斷情況，加強(qiáng)冷凍，同時(shí)做好開挖面的保溫工作。6.8承壓水不良作用風(fēng)險(xiǎn)處理措施

按不利原則分別考慮高、低水位，微承壓含水層呈帶狀不連續(xù)分布。因此制定本處理措施:

(l)凍結(jié)過程中，針對(duì)不安全部位多布置測(cè)溫孔加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)，對(duì)凍結(jié)帷幕的發(fā)展?fàn)顩r做出相應(yīng)的預(yù)計(jì)。(2)開挖前對(duì)開挖條件嚴(yán)格把關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)有不合格條件，及時(shí)進(jìn)行分析和排查，確實(shí)是凍結(jié)問題，采取加大局部?jī)鼋Y(jié)孔的流量，增加凍結(jié)時(shí)間，以提高局部?jī)鼋Y(jié)質(zhì)量，直至滿足所有開挖條件才可開挖。(3)開挖過程中，派專人對(duì)開挖工作面的凍土質(zhì)量及溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)土報(bào)給項(xiàng)目經(jīng)理，經(jīng)核查后啟動(dòng)涌水處理措施。

6.9排水管預(yù)留洞口處風(fēng)險(xiǎn)處理措施

敷設(shè)排水管時(shí)，預(yù)留洞口處已失去通道防護(hù)門的保護(hù)，如出現(xiàn)突發(fā)的涌水、涌砂現(xiàn)象，除關(guān)閉通道防護(hù)門外，洞口處也要封閉。具體的操作方法如下:可采用與通道防護(hù)門相似的做法，即在穿過的鋼管片隔腔處設(shè)置一可關(guān)閉的小型防護(hù)門，以增加洞門的密閉性，如出現(xiàn)突發(fā)現(xiàn)象，立即關(guān)閉此門，并加以固定。6.10其它處理措施

(l)做好信息化處理，通過監(jiān)測(cè)指導(dǎo)施工。A、位移的監(jiān)測(cè)工作在凍結(jié)孔施工前，建立監(jiān)測(cè)原始基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，凍結(jié)孔施工時(shí)，開始第一天監(jiān)測(cè)，直至凍結(jié)帷幕融化后。B、凍結(jié)系統(tǒng)及凍結(jié)壁的溫度等指數(shù)監(jiān)測(cè)，自凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)開始，直至凍結(jié)停凍。C、(3)測(cè)溫孔溫度監(jiān)測(cè)，凍結(jié)開機(jī)后每天監(jiān)測(cè)一次。D、監(jiān)測(cè)的各種數(shù)據(jù)及時(shí)反饋分析處理，以便指導(dǎo)施工，采取措施。(2)為了控制支架間凍結(jié)帷幕的變形，減少凍結(jié)帷幕冷量損失，所有鋼支撐架后采用木背板密背，背板必須同凍結(jié)壁緊貼，盡量減少支護(hù)間隙，木背板不能松動(dòng)，當(dāng)支護(hù)間隙較大時(shí)，可增加背板厚度和木撅子，以提高支護(hù)效果。(3)開挖過程中，如發(fā)現(xiàn)土體加固強(qiáng)度不夠，影響正常掘進(jìn)時(shí)，可以采取縮短進(jìn)尺加強(qiáng)支護(hù)等措施處理。(4)成立搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組和救援隊(duì)伍，搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組輪流值班，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，能及時(shí)并有效不紊的實(shí)施工程搶險(xiǎn)。

7配備應(yīng)急材料及設(shè)備

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現(xiàn)場(chǎng)需配備的應(yīng)急材料及設(shè)備包括:(l)水泥(包括速凝水泥)、水玻璃、粘土袋、砂袋、方木、木楔等常用材料;(2)凍結(jié)備用設(shè)備(包括冷凍機(jī)、鹽水泵和清水泵)、雙液注漿泵、空壓機(jī)、混凝土噴射機(jī)、千斤頂、電鋸、手拉葫蘆、電焊機(jī)等設(shè)備。

8結(jié)語(yǔ)

凍土是對(duì)溫度十分敏感且性質(zhì)不穩(wěn)定的土體，施工過程中重點(diǎn)做好循環(huán)鹽水的溫度和流量、凍土墻的溫度、開挖期凍土墻體的變形量、地面凍脹和融沉量的監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握施工質(zhì)量。由于地下工程的復(fù)雜性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的隱患，根據(jù)制定對(duì)策和措施采取正確的方法，才能堵絕事故苗頭，確保施工安全。

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