1、蘇州市軌道交通一號線 I-TS-05 標濱河路站 三元村站區間聯絡通道兼泵站凍結法施工組織設計江蘇建基建設有限公司（專業分包單位）中鐵十三局集團有限公司蘇州 I-TS-05 標項目經理部（總包單位）二00年十月目錄目 錄1.1編制依據 12工程概況 12.1工程位置 1.2.2工程范圍和工程結構 1.2.3工程地質和水文地質 2.3總體方案簡介 3.4凍結加固設計 5.4.1施工方案設計的基本原則 5.4.2方案設計技術要點 5.4.3凍結帷幕設計 7.4.4凍結孔布置及制冷設計 9.4.5 凍結施工技術要點 115 凍結施工 115.1 施工程序 115.2 施工準備 1.2.5.3 凍結孔

2、施工 1.3.5.4 冷凍站安裝 1.5.5.5 積極凍結與維護凍結 1.6.6開挖與構筑施工方案 1.9.6.1 開挖順序 1.9.6.2 支護方式 2.0.7開挖與構筑施工 2.1.7.1 施工準備 2.1.7.2 施工措施 2.3.7.3 施工平面布置 2.5.7.4 開挖及支護質量要求 2.5.8地層跟蹤注漿及其它 2.6.8.1 融沉控制 2.6.8.2 防腐、鉆孔補強等收尾工作 2.89 施工進度及配套計劃 2.8.9.1 施工進度計劃 2.8.9.2 勞動力配備計劃 2.9.9.3 設備與材料供應計劃 2.9.10 工程監測 3.2.10.1 監測內容 3.2.10.2 監控量測

3、 3.3.10.3 凍土帷幕監測 3.7.11 臨時用電組織設計 3.7.11.1 凍結工程用電及電壓等級 3.7.11.2 供電線路安排 3.8.11.3 安全用電措施 3.9.11.4 施工現場臨時用電安全常識 4.0.11.5 規范標準 4.0.12 環境保護措施 4.0.13 質量和安全保證措施 4.1.13.1 質量保證體系 4.1.13.2 施工安全保障措施 4.4.13.3 確保施工質量及安全的主要技術措施 4.413.4 開挖構筑安全質量技術措施 4.614 文明施工保證措施 4.7.15 預防及應急預案 4.8.16 附件 5.5.1 編制 依據1、濱河路站 三元村站區間隧道

4、平縱斷面圖 （2008.10 版）（中鐵第四勘察設計 院集團有限公司）2蘇州地鐵一號線濱河路站 三元村站區間聯絡通道及泵房設計圖； 3蘇州地鐵一號線濱河路站 三元村站區間土建工程工程沿線建（構）筑物調查 報告；4蘇州軌道交通一號線濱河路站 三元村站區間巖土工程詳細勘察報告 （2008.6） （江蘇蘇州地質工程勘察院）5礦山井巷工程施工及驗收規范 GBJ213-90；6煤礦井巷工程質量檢驗評定標準 MT5009-94；7 國家有關現行規范及蘇州地鐵公司的相關標準及要求。2 工程 概況2.1 工程位置為了滿足區間緊急疏散及排水的要求濱河路站 三元村站區間設一個聯絡通道兼泵站。該聯絡通道兼泵站中心里

5、程為左 DK7+633.090（右DK7+633.086），線間距為13.102m, 聯絡通道凈寬設計為2.5 m,凈高2.75 m,聯絡通道處隧道中心標高-15.773m。地面標高 為2.26m。隧道中心埋深18.033 m。2.2 工程范圍和工程結 構聯絡通道（兼泵站）包括：連接兩條盾構隧道的一條通道、通道下集水井；連接隧道和集水池的一條集水管；聯絡通道長約 6.902m,通道兩端開口部分為1.6m>2.1m的 矩形洞門，中間部分斷面為半圓拱直墻形式：直墻結構寬 2.5m,高為1.5m,拱形部分 高1.25m,寬2.5米，通道設防火門兩道；通道下面的泵站凈空斷面為 X3.4m（長X寬

6、X高）通道的開挖尺寸：6.902m （長）X3.8m （寬）X5.08m （高）集水井開挖 尺寸：5.3m （長）X3.8 m （寬）X 4.12m （深）。襯砌采用二次襯砌方式，所有臨時支護 層厚度均為250mm；通道墻、拱和集水井的結構層為 400mm厚的現澆鋼筋混凝土，喇 叭口附近頂部和底部的結構層分別為 1050mm、1330mm厚的現澆鋼筋混凝土；支護層和結構層之間安裝防水層。其結構圖如下聯絡通道結構圖2.3工程地質和水文地質2.3.1 工程地質根據濱河路站三元村站區間地質勘察資料，勘察區域為廣闊的沖湖積平原，水系 發育，地勢平坦，系典型的水網化平原。本區間無不良地質作用，聯絡通道處

7、的土層自 上而下依次為：素填土，-1粘土、-2粉質粘土，-1粉土，-2粉砂、粉質 粘土層。根據判別，該場地內20m以內-1粉土，-2粉砂不存在液化趨勢。所處地 層主要為-2粉砂及粉質粘土。根據距聯絡通道兼泵站位置較近的地勘地質鉆孔C1310的資料并參考附近的地勘孔的地質情況，對該通道地質及水文地質條件描述如下（見表2-1）：表2-11#聯絡通道兼泵站地質柱狀圖時代成因土層名稱層底深度（m）層底標高（m）分層厚度（m）土層描述素填土1.50.761.51粘土5.1-2.843.6黃褐色褐黃色,硬塑為主，均質致密2粉質粘土6.5-4.241.4灰黃色，可塑為主，干強度、韌性中等聯絡通道兼泵柱狀圖2

8、32 水文地質根據鉆探揭示的地層結構，工程區域內地下水主要為潛水、微承壓水。潛水含水層主要由粘性土夾碎石和建筑垃圾組成，最低潛水位標高0.21m ;微承壓水含水層主要為-1粉土，-2粉砂層，其中-1粉土，-2粉砂層為良好賦水和透水層，勘測其間 實測微承壓水頭進埋深在2.4 m左右，微承壓水頭相應標高在1.17 m左右。在含水層以 上為粘性土層，為相對隔水層。場地內地下水對砼及砼結構中鋼筋無腐蝕性，對鋼結構有弱腐蝕性。3總體方案簡介本工程聯絡通道根據設計采用凍結法加固土層，即用人工制冷方法使聯絡通道外圍 的土層降溫凍結，形成一個封閉的凍土維護結構，然后在凍土維護結構中進行聯絡通道 和泵站的掘砌施

9、工；根據工程地質條件及施工條件，確定采用“隧道內鉆孔，凍結臨時 加固土體，礦山法暗挖構筑”的施工方案，即：在隧道內利用水平孔和傾斜孔凍結加固地層，使聯絡通道及集水井外圍土體凍結，形成強度高，封閉性好的凍土帷幕，然后根 據“新奧法”的基本原理，在凍土中采用礦山法進行聯絡通道及泵站的開挖構筑施工，地層凍結和開挖構筑施工均在區間隧道內進行，其施工工藝見圖3-1 （聯絡通道凍結法施工工藝流程圖）。圖3-1聯絡通道凍結法施工工藝流程圖凍結孔施工和聯絡通道臨時支護施工為本工程的關鍵工序。凍結檢測和溫度，土體 變形，壓力監測及聯絡通道永久支護施工為特殊工序。4凍結加固設計4.1施工方案設計的基本原則1水平凍

10、結帷幕技術性能必須滿足旁通道施工的安全和質量要求。2水平凍結方案應符合現場實際條件的施工可行性和良好的可操作性。3施工方案應在工程要求工期的條件下具備優化能力。4施工方案措施必須滿足城市環保及節能要求。5減少凍脹與融沉的危害。4.2方案設計技術要點由于該旁通道所處地層主要為-2粉砂及粉質粘土層，施工時有可能發生泥、水 突出和地層沉降。在施工中必須采取切實可靠的技術措施，以確保旁通道施工的安全并 保證施工工期。提出以下技術要點：1由于混凝土和鋼管片相對于土層要容易散熱得多，會影響隧道管片附近土層的凍結速 度，從而影響凍土帷幕的整體穩定性和封水性。特別是要保證旁通道喇叭口部位凍土帷 幕的厚度和強度

11、及與管片的完全膠結，在凍結孔施工端喇叭口部位布置兩排孔加強凍 結，在對側隧道布置冷凍板。所有的鋼管片的格柵要用砼充填密實，同時管片外面采用 PEF板隔熱保溫，以減少冷量損失，在凍土墻與管片膠結處放置測溫點，以加強對凍土 墻與管片膠結狀況的檢測。2用金剛石取芯鉆開孔， 跟管鉆進法下凍結管。 凍結孔開孔前， 在布孔范圍內打小孔徑 探孔，探測地層穩定情況。如發現有嚴重漏水冒泥現象，先進行水泥水玻璃雙液壁后 注漿，以提高孔口附近地層穩定性，然后再鉆進凍結孔。每個鉆孔都設有孔口管，并安 裝鉆孔密封裝置，以防鉆進時大量出泥、出水。3針對施工凍結孔時容易產生涌水現象， 采用強力水平鉆機， 盡量實現無泥漿鉆進

12、。 如 發現鉆孔泥水流失，及時進行補漿。4加強凍結過程檢測。 在凍土帷幕內布置測溫孔， 以便正確判斷凍土帷幕是否交圈和測 定凍土帷幕厚度。 對側隧道管片附近土層的凍結情況將成為控制整個旁通道凍土帷幕安 全的關鍵，為此，在對側隧道管片上沿凍土帷幕四周布置測溫孔，以全面監測凍土帷幕 的形成過程。5在旁通道兩端布設泄壓孔， 以減小土層凍脹對隧道的影響。 該孔可作為凍結帷幕壓力 變化的觀測孔，同時利用管片上的注漿孔來卸壓。6旁通道開挖時在隧道內設預應力支架， 以防打開預留鋼管片時隧道變形和破壞。 施工 完旁通道臨時支護層后再打開對側隧道旁通道的預留鋼管片。 在旁通道襯砌中預埋壓漿 管，采用注漿方式以補

13、償土層融沉。注漿應配合凍土帷幕融化過程進行。7由于凍土的蠕變性很強， 凍土帷幕在破壞前必然有一個較大的蠕變過程， 可以通過檢 查開挖過程中的凍土帷幕變形情況判斷其安全性。為此，在開挖過程中必須及時進行凍 土帷幕變形和溫度觀測，如遇凍土帷幕有明顯變形，立即用鋼支架加木背板支撐，調整 開挖構筑工藝，并同時加強凍結。8為了進一步提高旁通道掘砌施工的安全性， 特采取以下措施： 選用可靠的凍結施工機 械；準備足夠的備用設備；加強停凍時的凍土帷幕監測；盡快施工襯砌，必要時用堆土 法密閉開挖工作面。9由于凍脹力和凍土融沉的作用， 影響周圍土層的力系平衡， 使隧道產生水平位移和沉 降，故在整個施工過程中， 加

14、強隧道變形的監測， 確保隧道安全。 在凍土帷幕關鍵部位， 多布置測溫孔，監測凍土帷幕的形成過程和形成狀況。4.3凍結帷幕設計根據現場施工條件，為了通道開挖時的安全，我們采用在兩條隧道分別鉆孔的方案， 即在另一條隧道底部打一排孔，將聯絡通道封閉，這樣開挖時就挖不到凍結管，確保了 凍土的強度和安全，另挖土時，減少了凍土的挖掘量。根據通道結構和水文地質資料， 設計聯絡通道的凍土強度以凍土平均溫度為 -10C時的粉質粘土強度為準，根據建井 工程手冊 第四冊提供的參數，凍土平均溫度為-10C時的粉質粘土 C壓=3.6Mpa,C拉=2.1Mpa, Tj=1.6Mpa=垂直壓力上部水平水土壓力P= 3 26

15、 KPapx= 2 02 KPaf逼 *垂直壓力P= 32 6KPa4.3.1 凍結帷幕厚度的驗算下部水平水土壓力PS= 26 3 KPa聯絡通道泵站凍土帷幕受力簡圖圖4-1聯絡通道計算簡圖4.3.2 斷面、荷載及凍土厚度根據地質資料，聯絡通道中心埋深約18.033m,進行凍結帷幕驗算。通道垂直土壓力(P)和側向上、下荷載(Ps、Px),按下式計算：注：由于凍脹，土體向上膨脹， 上部土體產生被動土壓力，上、下垂直土壓力應相等。，如圖4-1。P=Y-H = y- (Ho+Hx)+20 =326(kPa)Pcs=EPs=E(Ho-Hs)=202(kPa)Pcx= E Px= E(Ho-Hs+h)=

16、263(kPa)式中：丫土的容重，約為18kN/川(地面超載20 kN /m 2);H、Ho計算點的土的埋深;Hx、Hs聯絡通道下部、上部凍結管到聯絡通道中心線的距離；E 側壓力系數，取0.7 ;h開挖凈高+凍土厚度；設計凍土帷幕厚度為1.8m，通道開挖輪廓高5.1m，寬3.8m，計算該結構內部的彎 矩和軸力，進而求得截面內的壓應力、拉應力和剪應力。4.3.3 各截面的彎矩及軸力聯絡通道中部凍土結構的彎矩及軸力列于下表4-1、并示于圖4-2中表4-1聯絡通道（兼泵站）中部凍土結構的彎矩及軸力截面12345彎矩 M (KN.m)876-741-137-747870軸力N (KN)39710971

17、0971097439通道中部凍土結構的彎矩及軸力圖圖4-2 聯絡通道凍土結構彎矩及軸力圖4.3.4 強度校驗、安全系數校驗表4-2通道中部凍土結構各截面安全系數截面12345應力類型壓壓拉剪壓壓拉剪壓應力值MPa1.511.660.810.450.341.670.780.451.52安全系數2.42.22.63.52.12.73.52.4k從表4-2數據可見，各截面的壓應力最小的安全系數K =2.1,拉應力安全系數K=2.3,剪應力安全系數 K=3.5;安全；根據設計，聯絡通道道凍結壁有效厚度選取 1.8m，滿足全斷面開挖施工要求。4.4凍結孔布置及制冷設計4.4.1 聯絡通道凍結孔設計根據凍

18、結帷幕設計及旁通道的結構，凍結孔按上仰、近水平、下俯三種角度布置。 通道兼泵站凍結孔數72個(左線隧道59個包括4個穿孔，右線隧道13個)。其中四個 對穿孔，為對面冷板和凍結孔供冷。凍結孔的布置詳見附圖凍結孔施工平面圖及附圖凍 結管布置剖面圖，并根據鉆機情況、管片配筋情況和旁通道擬開管片的實際位置，對鉆 孔孔位作少量調整。開孔間距為 0.4 m 0.8 m設計測溫孔7個(左線設一個通透孔)，左線2個,右線布置5個；泄壓孔4個，每 側隧道各布置2個。凍結孔的布置詳見附圖1、2。4.4.2 制冷設計1、聯絡通道凍結參數確定(1) 設計鹽水溫度為-28 C-30 C。(2) 凍結孔單孔流量不小于5m

19、3/h。(3) 凍結孔終孔間距通道處按 Lmax900mn集水井按LmaxEOOOmm設計，凍土發展 速度取28mm/d凍結帷幕交圈時間為19天，達到設計厚度時間為45天。(4 )積極凍結達到開挖時間為45天，維護凍結時間為304.4.3 需冷量和冷凍機選型凍結需冷量由下式計算:Q=1.3. n.d.H.K 式中:H凍結總長度；（包括100m冷板）697m,d凍結管直徑；0.089 mK凍結管散熱系數；250 Kcal/h m2將上述參數代入公式得：Q= 1.3. n.d.H.K =63305Kcal/h根據需冷量設計聯絡通道選用 YSLGF300I型螺桿機組1臺套，設計單臺機組工況制冷量為8

20、7500 Kcal/h，單臺電機功率110KW另設計單個通道凍結站各備用一臺套螺 桿機組。444 凍結系統輔助設備1、單個凍結站配鹽水循環泵選用IS150-125200型2臺，其中各備用一臺，單臺流量200nVh，電機功率45KW2、 單個凍結站冷卻水循環泵選用IS125-125200C型2臺，其中各備用一臺，單 臺流量120nVh，電機功率30KW3、 單個凍結站冷卻塔選用 KST-80RT型 2臺，補充新鮮水80nVh。4.4.5 管路選擇1、凍結管選用89 >8mm 20#低碳無縫鋼管，絲扣連接，單根長度12m2、測溫孔管選用60X3mm,2&氐碳無縫鋼管。13、供液管選用

21、1丄鋼管，采用焊接連接。24、鹽水干管和集配液圈選用159X 6mm無縫鋼管。5、冷卻水管選用127X 4.5mm供水鋼管。4.4.6 用電負荷：聯絡通道設計用電負荷約為250kw/h;4.4.7 其它1、冷凍機油選用N46冷凍機油。2、制冷劑選用氟立昂R-22。3 、冷媒劑選用氯化鈣溶液。4.5 凍結施工技術要點 在該地層凍結工程中，由于其特殊施工條件與要求，需采取特別工藝與技術措施， 以控制凍結孔鉆進，地層凍脹和融沉等對隧道的影響，根據國內外最新研究成果和施工 經驗，提出以下凍結施工技術措施 :1、在已貫通的隧道鉆凍結孔，根據聯絡通道的結構采用上仰、近水平和下俯三種 成孔角度。2、由于凍土

22、抗拉強度低，因此除設計中盡量降低凍土帷幕所承受的拉應力外，主 要做好凍結和開挖的配合工作，要求及時封閉薄弱的凍結壁，并根據開挖后凍結帷幕變 形情況及時調整開挖構筑工藝。3、為減小土層凍脹，隧道上下對稱布置凍結孔，在適當部位設卸壓孔，并采用小 開孔距，較低鹽水溫度，較大鹽水流量以加快凍結速度。4、在凍土帷幕關鍵部位，多布置測溫孔，監測凍土帷幕的形成過程和形成狀況。5、為解決凍結設備噪音擾民問題，節省地面空間，冷凍站設置在隧道內。6、加強對凍結地層溫度、地層沉降的監測，信息反饋指導聯絡通道的施工。5 凍結 施工5.1 施工程序圖5-1凍結施工程序圖5.2施工準備聯絡通道兼泵站在凍結孔施工的同時或之

23、前要進行地面排水孔的施工。該孔的施工采用垂直鉆機進行施工，下250x 6mmt勺鋼管。在正式施工前，還應做好如下準備工作：1、 加工件工期較長，應在開工前進行準備。具體加工件見表5-1。2、用1-”鋼管在施工出入端頭井內塔建腳手架，作為連接隧道與地鐵車站底層平2臺的便橋。3、 單個凍結站施工區域采用在隧道內敷設一條150mm2動力電纜，用于凍結鉆孔 施工、隧道內凍結系統供電及開挖構筑供電。14、在隧道內鋪設兩趟1丄”管路至聯絡通道施工工作面，用于凍結孔打鉆及凍結運2轉供水和排污。5、在聯絡通道施工工作面兩端砌高約 0.25m的泥漿擋墻，以免凍結孔鉆進時泥漿四溢影響隧道內環境整潔。6用厚5cm的

24、木板在聯絡通道處鋪設凍結施工場地，按不同位置的凍結孔鉆進要1求，用12 ”岡管搭建凍結孔施工腳手架表5-1加工件一覽表序號加工件名稱單位數量備注1鉆頭組合套722凍結管（兼作鉆桿）m7001m 1.5m、2m鉆桿3過渡接頭個404孔口管個725上堵頭用接長桿m406堵頭個727凍結干管、集配液圈套18凍結管頭個729冷卻塔水箱套110隧道預應力支架套411端頭井提升架套112內支撐套15.3凍結孔施工5.3.1 凍結孔施工方法:凍結孔施工工序為：定位開孔及孔口管安裝一孔口裝置安裝一鉆孔一測量一封閉孔底部一打壓試驗。5.3.1.1 定位開孔及孔口管安裝根據設計孔位在砼管片和鋼管片上定位開孔，分述

25、如下：1、砼管片上：首先，開孔前要準確定位，并根據砼管片內鋼筋位置調整孔位，用開孔器（配金剛石鉆頭取芯）按設計角度開孔，開孔直徑130伽，當開到深度300伽時停止鉆進，以不鉆穿管片控制，安裝孔口管，孔口管的安裝方法為：首先將孔口處鑿平， 安好四個膨脹螺絲，而后在孔口管的魚鱗扣上纏好麻絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進 去，用膨脹螺絲上緊，上緊后，再去掉螺母，裝上 DN125閘閥，再將閘閥打開，用開孔 器從閘閥內開孔，開孔直徑為 91伽，貫穿砼管片，這時，如若地層內的水砂流量大， 就及時關好閘門。2、鋼管片上：在鋼管片上焊好孔口管，接好閘閥和孔口裝置，用鉆機接上金剛石 鉆頭，通過孔口裝置切割鋼管片鉆

26、進。孔口裝置安裝用螺絲將孔口裝置裝在閘閥上，注意加好密封墊片。詳見圖5-2。地層隧道管片膨脹螺絲孔口管閘閥孔口裝置圖5-勞意孔口裝置示意圖若涌水涌砂較厲害，還應當進行注漿（水泥漿或雙液漿）止水。5.3.1.3 鉆孔按設計要求調整好鉆機位置，并固定好，將鉆頭裝入孔口裝置內，在孔口裝置上接1上1丄”閥門，并將盤根輕壓在盤根盒內。施工時，首先采用干式鉆進，當鉆進困難不進2尺時，從鉆機上進行注水鉆進，同時打開小閥門，觀察出水、出砂情況，利用閥門的開關控制出漿量，保證地面不出現沉降。鉆機選用MD-60型錨桿鉆機，鉆機扭矩2000N M， 推力20KN。封閉孔底部用絲堵封閉好孔底部，具體方法是，利用接長桿

27、將絲堵上到孔的底部，利用反扣在 卸扣的同時，將絲堵上緊。打壓試驗封閉好孔口用手壓泵打水到孔內，至壓力達到 0.8MPa 時，停止打壓，關好閘門， 觀測壓力的變化， 30 分鐘內壓力無變化為合格。5.3.2 鉆孔偏斜和終孔間距 采用經緯儀和水準儀監測開孔前和鉆孔時的上下仰府角及方位角， 鉆孔的偏斜應控 制在1%以內，在確保凍土帷幕厚度的情況下，終孔間距不得大于1.0m,采用每3米鉆進后測量一次偏斜，如偏斜大可有效地控制偏斜，進行糾偏。如發現鉆孔偏斜超過設計要求， 應及時拔除凍結孔， 重新鉆孔，直到滿足設計要求， 考慮地壓大、 摩擦力大等因素， 凍結孔無法拔出， 應在超設計的孔間距之間打一個補孔，

28、 以保證終孔間距不大于 1.0 米。5.3.3 凍結孔鉆進與凍結管設置1 、使用 MD-60 鉆機一臺，利用凍結管作鉆桿，凍結管采用絲扣加密封劑連接，接 縫要補焊，確保其同心度和焊接強度，凍結管到達設計深度后密封頭部。2、鉆進過程中嚴格監測孔斜情況，發現偏斜要及時糾偏，下好凍結管后，進行凍 結管長度的復測，然后再用經緯儀進行測斜并繪制鉆孔偏斜圖。凍結管長度和偏斜合格 后再進行打壓試漏，壓力控制在 0.8Mpa，穩定30分鐘壓力無變化者為試壓合格。3、在凍結管內下供液管，然后焊接凍結管端蓋和去、回路羊角。4、凍結管安裝完畢后，用堵漏材料密封凍結管與管片之間的間隙。5、利用鋼管片上的注漿孔作泄壓孔

29、。5.4 冷凍站安裝5.4.1 凍結站布置與設備安裝 將凍結站設置在隧道內，單個凍結站占地面積約 80 平方米，站內設備主要包括冷凍機、鹽水箱、鹽水泵、清水泵、冷卻塔及配電控制柜等。設備安裝必須按設備使用說 明書的要求進行。考慮冷凍機運轉的連續性，不能停機檢修，在運轉前聯系廠家來人檢 修冷凍機，以保證冷凍機可靠連續運轉。5.4.2 管路連接、保溫與測試儀表 管路用法蘭連接，隧道內的鹽水管用管架敷設在隧道管片上，且應避免影響隧道通行。在鹽水管路和冷卻水循環管路上要設置伸縮接頭、閥門和測溫儀、壓力表、流量計等測試元件。鹽水管路經試漏、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

30、料薄膜包扎。集配液圈與凍結管的連接用高壓膠管，每根凍結管的進出 口各裝閥門一個，以便控制流量。聯絡通道四周主凍結孔每兩個一串聯，其它凍結孔每 三個一串聯。冷凍機組的蒸發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。 考慮管片的散熱， 對左右線隧道管片內側安裝冷凍板， 來加強凍結。5.4.3 溶解氯化鈣和機組充氟加油鹽水（氯化鈣溶液）比重為 1.27 ，先在鹽水箱內充滿清水，溶解氯化鈣，再送入鹽 水干管內，直至鹽水系統充滿為止，溶解氯化鈣時要除去雜質。機組充氟和冷凍機加油必須按照設備使用說明書的要求進行。 首先進行制冷系統的 檢漏和氮氣沖洗，在確保系統無滲漏后，再

31、充氟加油。5.5 積極凍結與維護凍 結5.5.1 凍結系統試運轉與積極凍結 設備安裝完畢后進行調試和試運轉。在試運轉時，要隨時調節壓力、溫度等各狀態參數，使機組在有關工藝規程和設備要求的技術參數條件下運行。在凍結過程中，定時 檢測鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴展情況，必要時調整凍結系統運行參數。凍結系 統運轉正常后進入積極凍結。5.5.2 試挖與維護凍結 在積極凍結過程中，要根據實測溫度數據判斷凍土帷幕是否交圈和達到設計厚度，同時要監測凍土帷幕與隧道的膠結情況， 測溫判斷凍土帷幕交圈并達到設計厚度且與隧 道完全膠結后再進行探孔試挖，確認凍土帷幕內土層基本無壓力后再進行正式開挖。試 挖條件： 測

32、溫孔 可根據測溫孔實測數據，推算出凍土發展速度及在該凍結時間內的凍土發展半徑， 從而算出凍結帷幕厚度，再根據成冰公式得出凍結帷幕平均溫度，若各個層位、部位凍 結帷幕的厚度和平均溫度達到設計要求后，即可打開管片進行開挖。 泄壓孔在積極凍結過程中，卸壓孔有兩個作用，一是起到釋放凍脹壓力的作用，另一方面 根據顯示的壓力來判斷凍結帷幕是否交圈。在凍結初期泄壓孔是沒有壓力的，隨著凍土 的逐漸擴展，水分不斷遷移，交圈后凍土形成一個封閉的土體，凍脹壓力得不到釋放而 逐漸增加，它的外在表現即為泄壓孔壓力的增長。 探孔在開挖前，在左右線用開孔器在離凍結管一定距離上開探孔，以判斷凍結帷幄厚度。 鹽水去、回路溫差由

33、于凍結帷幕交圈后需冷量較交圈前要小，因此凍結帷幕交圈前鹽水去、回路溫差 要比交圈后大，不過此現象僅作為判斷凍結帷幕交圈的參考。要確定打開管片進行開挖 還需結合測溫孔資料、泄壓孔壓力、探孔情況等方面綜合考慮。正式開挖后，為確保凍土帷幕的穩定性，鹽水溫度仍控制在 -28 C-30 C之間。 停止凍結澆筑完混凝土內襯后停止凍結，進行自然解凍。 凍結孔密封截去露出隧道管片的孔口管和凍結管，然后在孔口管管口焊接8mm厚的鋼板。5.5.3 凍結及開挖技術控制指標凍結及開挖技術控制指標項目數值備注凍結帷幕厚通道1.8m根據測溫孔推算度集水井1.8m凍結帷幕平均溫度-10 C （凍土與管片交接用公式法得出處溫

34、度不咼于-5 °C）鹽水溫度積極期-28 C -30 C用測溫儀監測維護期-28 C -30 C鹽水去、回積極期2.5 C1.0 C以內用測溫儀監測路溫差維護期1.0 C以內卸壓孔交圈前一般無壓力通過壓力表觀測交圈后劇增至0.15 MP0.3MPa附：主要地層凍結施工參數一覽表旁通道兼泵站主要地層凍結施工參數一覽表序號參數名稱單位數量備注1凍結帷幕設計厚度m1.82凍結帷幕平均溫度C-10凍土與管片交接處溫度不咼于-5 C3凍結帷幕設計交圈時間天194凍結孔個數個725凍結孔設計間距m0.4 0.8旁通道周邊孔6終孔最大間距m1.0旁通道周邊孔7設計鹽水溫度C-28 -30積極凍結期

35、8凍結管規格mm 89X820低碳鋼無縫管9測溫孔個數個936m10凍結深度m578含冷板100米11泄壓孔（壓力觀測孔）個數個412m12最大總需冷量Kcal/h63305工況條件13施工工期天1006開挖與構筑施工方案聯絡通道開挖構筑施工占用一側隧道，在聯絡通道開口處搭設工作平臺，利用隧道 作為排渣及材料運輸通道。經探挖試挖確認可以進行正式開挖后，打開鋼管片，然后根 據“新奧法”的基本原理，進行暗挖法施工。6.1開挖順序根據工程結構特點，聯絡通道開挖掘進采取分區分層方式進行，其施工順序如圖61所示。/A-24圖6 1聯絡通道開挖順序圖開挖掘進采用短步距掘砌技術，開挖步距控制在0.5m左右，

36、兩端喇叭口處斷面較大，為減輕開挖對隧道變形的影響，開挖步距控制為0.3m，由于凍土強度高，韌性好，普通手鎬無法施工，需采用風鎬進行掘進。為了提高掘進效率，加快施工進度，縮短凍 土暴露時間，風鎬尖需做特殊處理。另外，在凍土中掘進，環境溫度在0C以下，輸風管路及風鎬中的冷凝水容易結冰，需進行除濕處理。并要求每個掘進班配備56把風鎬，以避免不能正常工作而影響施工進度。在掘進施工中根據揭露土體的加固效果，以及監控監測信息，及時調整開挖步距和支護強度，確保安全施工。在開挖過程中，還要 及時對暴露的凍土墻進行保溫。6.2支護方式C25支護采用二次襯砌。第一次支護（初級支護）采用型鋼支架加雙層鋼筋網，為 噴

37、射混凝土。第二次支護采用 C30S10現澆鋼筋混凝土。621 初級支護聯絡通道和泵站開挖后，地層中原有的應力平衡受到破壞，引起通道周圍地層中的 應力重新分布，這種重新分布的應力不僅使上部地層產生位移，而且會形成新的附加荷 載作用在已加固好的凍土帷幕上，當凍土帷幕墻所承受的壓力超過凍土強度時，凍土帷 幕及凍結管會產生蠕變，為控制這種變形的發展，凍土開挖后就要及時對凍結壁進行及 時的支護，所以聯絡通道的初級支護即作為維護地層穩定，確保施工安全的一項重要技 術措施，又作為永久支護的一部分，是支護工藝最為關鍵的一步。聯絡通道臨時支護的結構形式，如圖 6-2所示。圖62臨時即示意圖圖型鋼支架為16工字鋼

38、加工而成，型鋼支架的間排距與通道的開挖步距相對應為0.5m，為了控制支架間凍結壁的變形，減少凍結壁冷量損失，所有鋼支撐架后用木背板 密背，背板必須同凍結壁緊貼，盡量減少支護間隙，木背板不能松動，當支護間隙較大 時，可增加背板厚度和木楔子，以提高支護效果。噴射砼施工工藝：臨時支護中噴射砼是很關鍵的一個工序，為減少回彈量，提高噴射砼質量，擬采用 濕噴工藝，其流程為：安裝調試 i 注水、送風攪拌并按配比上料 i 噴射。注意事項為：上料保持連續；噴射機的工作壓力控制在0.50.7Mpa；嚴格控制好噴射嘴與噴射面的距離與高度，噴嘴與受噴面要垂直，距離控制在0.81.0m的范圍內；噴射順序自下而上，先墻角

39、后墻頂，避免死角；噴射砼材料：水泥為普通硅酸鹽水泥，砂為中粗砂，石子采用堅固碎石，粒徑小于15伽；速凝劑為水泥用量5%;噴射砼配合比按根據經驗暫定為水泥：中粗砂：碎石 =1： 2： 1；具體配合比按試驗確定。622 永久支護永久支護為結構設計中的鋼筋砼結構，為減少砼施工接縫，聯絡通道開挖及初級支 護完成后，一次進行連續澆筑。由于這種結構的特殊性，通道頂板內的砼澆筑較為困難， 為提高砼施工質量，可采取分段澆筑的施工方式，必要時可采用噴漿機對澆筑空隙進行 充填。上部結構施工完成以后，開挖集水井，集水井開挖到設計深度，首先對集水井底 板進行封底澆筑，然后一次完成集水井的鋼筋砼澆筑施工。7開挖與構筑施

40、工7.1施工準備準備工作是整個工程施工進展順利的前提和保證，具體工作內容如下：7.1.1 三通一平1、供水，將水管接送至施工場地，水量為 5m3/h。2、供電，50kw電量接送至施工場地。3、道路，允許510t卡車進出施工場地，市內運輸。4、端頭井提升系統利用現有行車。7.1.2 隧道內工作平臺搭設按聯絡通道出口尺寸及施工需要，工作平臺由上下兩層平臺和一斜坡道構成。在聯 絡通道開口處的隧道支撐架底梁，然后在上面搭設中間工作平臺，主要作為通道材料運 輸手推車換向之用，面積約為2m3.5m=7m2。在聯絡通道運輸側，搭設斜坡道與中間平 臺相連接，斜坡道高端寬約 3m ，坡長約 18m ，坡度以方便

41、手推車運輸為原則可以適當 調整。在中間平臺的另一側搭設材料設備平臺，為節省材料，平臺面可低于中間平臺0.3m,面積8m4.5m=36m2。平臺梁可用長4.5m,間距為2m的16#槽鋼，直接搭在砼 管片上，臺面用 50mm 厚木板鋪蓋而成。7.1.3 初級支護金屬支撐架按設計進行初支鋼架加工。喇叭口、通道內為拱形金屬支撐架結構， 祝2鋼筋連接， 環向間距為米，© 6鋼筋網，網格間距200&00mm雙層網布置。鋼架之間用© 22鋼筋連 接，噴射混凝土采用C25,厚度25cm保護層為外側5cm,內側4cm。集水井支架形式上為為矩形，為 16號工字鋼加工而成，整個集水井為

42、6 榀支架， 各支架之間用© 22鋼筋連接，©6鋼筋網，網格間距200>200mm雙層網布置。噴射混凝 土采用C25,厚度25cm保護層為外側5cm,內側4cm。7.1.4 金屬管片接縫焊接將聯絡通道口部的金屬管片之間（欲拉開的管片除外）接縫采用滿焊的方式將每條 拼裝縫焊接好， 以提高其整體性。 焊接前應首先對拼裝縫進行除銹除垢處理， 避免虛焊。7.1.5 防護門安裝在開挖前安裝好防護鋼門，在發生涌泥、涌水等險情時及時關閉，以保證整個隧道 的安全。7.1.6 隧道型鋼支架安裝開挖施工之前，需在通道開口處隧道中設置簡易預應力隧道支架，以減輕聯絡通道 開挖構筑施工對隧道產

43、生不利的影響。簡易預應力隧道支架形式見附圖。每榀鋼支架為 組合結構，區間隧道左右線絡通道開口兩側各架兩榀，兩榀鋼支架間距2m在聯絡通道兩側沿隧道方向對稱布置，兩榀支架間用80X 80等邊角鋼搭焊組合。架設時要有專人負責指揮，拼裝時螺栓必須擰緊，每榀支架有八個支點，由六個 32t 螺旋式千斤頂提供 預應力，施加預應力時每個千斤頂要同時慢慢平穩加壓， 每個千斤頂以壓實支撐點為宜。高處千斤頂應系在主架上，防止脫落。要定期檢查千斤頂壓力情況，發現情況要及時處 理。支架結構參見附圖 4。7.1.7 通風排水系統 通風：采取用壓入式通風系統，將風機和管路布置好，把聯絡通道施工區段附近隧 道內混濁氣體排送到

44、地表或送至空閑隧道的遠端。排水：從聯絡通道口到地鐵車站區間布置一條排水管路， 水泵設在聯絡通道口附近， 形成排水系統，以備聯絡通道端口處集水、開挖構筑中產生的出水或涌水排放之用。 7.2 施工措施加固土體強度達到設計要求及準備工作就緒后開挖構筑工作就可正式開始， 總體施 工流程如下。7.2.1 開管片鋼管片可以用千斤頂及手拉葫蘆拉開。開管片時，準備 2 臺 32t 千斤頂， 5t 和 2t 手拉葫蘆各一個。兩臺千斤頂架在被開管片兩側，中間用一根橫梁同鋼管片直接相連， 通過頂推橫梁向外推拉鋼管片， 千斤頂作為主拉拔管片用， 5t 手拉葫蘆一端鉤住欲拆管 片，一端套掛在對面兩榀支架之間架設的工字鋼

45、上，水平方向加力向外（隧道內）拉拔 管片。2t葫蘆懸吊在欲拆管片上方管片上，一端鉤住欲拆管片，以防管片拉出時突然砸 落在工作平臺上。在用千斤頂及 5t 葫蘆拉拔期間要注意觀察管片外移情況，并隨時注 意調整 2t 葫蘆拉緊程度和方向。因管片銹蝕而拉出困難時，應用大錘錘振管片，減輕 拔出拉力。開鋼管片示意圖722 開挖構筑施工722.1 土方開挖土方開挖是按照前面提到施工工序進行。 由于土體采用凍結法加固，凍土強度較高， 凍結壁承載能力大，因而開挖時（除喇叭口側墻和拱頂外）可以采用全斷面一次開挖， 開挖步距視土體加固情況，一般控制在0.5m。人工開挖的工具根據土體強度，可用風鎬 或手鎬。由于通道中

46、凍土溫度較低，風鎬中空氣中的水凝結成冰屑經常積集在管子的接 頭或進風口處，堵塞管路。這就要采取措施，一方面把風管懸吊起來，另外每隔12小時向風管內注入酒精，防止冰屑的出現，保證施工的順利進行。開挖斷面嚴格按照施 工圖進行，盡量避免超挖。喇叭口處考慮到斷面較大，而且一端凍結管分布較為密集， 另一端凍土強度相對較弱，該處采取分斷面開挖，縮短支護時間。初級支護土方開挖過程中，要對暴露段的土體及時施加臨時支護，它一方面對凍結壁起到保 溫和隔熱的作用，另一方面能承受凍土壓力和控制凍結壁的位移。初級支護采用型鋼支 架和木背板進行支護，型鋼支架為圭寸閉支護結構，為防止通道底板底鼓，支架加有底梁。在開挖和初級

47、支護過程中，布設通道收斂變形測點，及時掌握凍結壁位移發展速度， 通過調整開挖步距和支護強度來控制凍結壁的位移量，確保施工安全和施工進度。722.3永久支護結構永久支護根據施工設計圖采用 400mm厚 C30S10鋼筋砼結構。為安全起見，在通道砼結構澆筑完成后，再施工集水井。以下簡要闡述結構砼澆筑施工工序。1 、止水帶施工：喇叭口部位全部刷擴至設計尺寸，臨時支護完成后，即可進行止 水帶施工。止水帶用粘接劑沿著臨時支護斷面內側直接粘貼到隧道管片上，粘接前必須 對管片采用特殊溶劑進行清洗，止水帶必須粘貼牢固，不得留有空隙。2、防水層施工：防水材料選用 EVA 板（帶有二層土工布），防水層緊貼臨時支

48、護結構內側，鋪平之后，用射釘將其固定，靠近隧道側，防水層同止水帶相互搭接。3、鋼筋綁扎：鋼筋間排距應嚴格按結構設計圖紙進行綁扎，鋼筋搭接部分應調直 理順，綁扎牢固，搭接部分長度應符合設計要求，在結構砼與鋼管片接觸部位應按規定 焊接錨筋，且縱筋與鋼管片搭接處應采用 T 形焊接。4、立模板：模板選用鋼模，模板就位前，應在模板上均勻涂刷脫模劑，按結構特 征順序安裝模板，并檢查模板的垂直度、水平度、標高以及鋼筋保護層的厚度。校正合 格后，將模板固定。5、澆灌混凝土：按照設計混凝土強度要求，將砼送入支好的模并用插入式振搗棒 反復均勻振搗。每次用的混凝土用試模制成標準試塊，用于檢測混凝土強度及抗滲性。7.

49、3 施工平面布置工人宿舍、庫房、材料堆放場地和施工輔助設施利用區間隧道施工時的場地布置。打鉆和開挖施工分別在隧道內進行。凍結站布置在隧道內，具體布置見附圖3。7.4 開挖及支護質量要 求7.4.1 掘進1通道凈寬：中線兩幫不小于設計尺寸，不大于設計尺寸100伽；2通道凈高：腰線上下不小于設計尺寸，不大于設計尺寸100伽。7.4.2 架棚1通道凈寬：中線兩幫不小于設計尺寸，不大于設計尺寸50伽；2通道凈高：腰線上下不小于設計尺寸，不大于設計尺寸50伽；3支架架設不得掉斜， 前傾后仰， 支架構件要齊全， 支架與凍土之間要用木背板背實。7.4.3 鋼筋1鋼筋焊接部分長度應符合設計要求，單面焊不少于1

50、0d，雙面焊不小于5 d （d為鋼筋直徑）；2受力鋼筋之間綁扎接頭應相互錯開，從任一綁扎接頭中心至搭接長度的1 .3倍區段范圍內，有綁扎接頭的受力鋼筋截面積占受力鋼筋總面積的百分率不超過25%；3鋼筋位置允許偏差：受力鋼筋排距土 5伽，鋼筋彎曲點為土 20伽，水平鋼筋間距土 20 mm，受力鋼筋保護層土 3伽。7.4.4 砼澆灌1 砼表面密實，蜂窩、麻面不超過 0.5%，深度不超過 10 m；2襯砌厚度不小于設計，墻面平整度允許誤差 20 m；3砼厚度達到設計強度 70%方可拆模，拆模后應灑水養護， 養護時間不得少于 7 晝夜。 8 地層跟蹤注漿及 其它 8.1 融沉控制8.1.1 注漿孔布設

51、結構層和防水層間注漿，其布置按約 4m 長度布置一個注漿斷面，每個注漿斷面布 置 4 個孔，即頂板一個孔，兩幫各一個孔，底板一個孔。臨時支護外層地層注漿，其布 置旁通道按約 2 米長度布置一個注漿斷面，每個注漿斷面布置 4 個孔，即頂板一個孔， 兩幫各一個孔，底板一個孔；集水井內設 5 個注漿孔，四周各一個，底板一個。注漿管 采用©42mm的焊接管，頂端接帶螺紋的管箍，并用絲堵封閉。內層注漿管，澆筑砼前 將其綁扎在鋼筋上，注漿管外口離模板約 3m管口另一端離防水層2 m。內外層注漿管 都加焊止水鋼板，內層注漿保證混凝土澆筑時留有的空隙，外層注漿是為了保證開挖時 留有的空隙，以及凍結化

52、凍時控制融沉作用。8.1.2 注漿材料為增加壓漿的可注性， ；單液水泥漿或 1： 1 水泥水玻璃漿液。8.1.3 注漿設備注漿選用BW25（型變速注漿泵。8.1.4 注漿時間結構層施工完畢強度達到80%寸即可進行凍結壁外圍融沉注漿，這樣能有效地保護 因凍土的融化而損壞上部及周圍的管線，減少隧道的下沉。8.1.5 注漿壓力為防止隧道管片及旁通道結構受到影響，擬選用小壓力、多注次的方式；注漿壓力一般為 0.2 MPa0.5MP&8.1.6 注漿順序管片底部一一喇叭口處一一通道及集水井。每一注漿段中遵循先下部、后上部的原則，使加固的漿液逐漸向上擴展，避免死角，改善隧道和旁通道底部土體，提高充 填效果。8.1.7 注漿量根據以往經驗，融沉注漿總量一般為凍土體積的15%左右，具體情況根據監測情況 確定。8.1.8 注漿結束標準注漿是否結束根據沉降監測反饋的信息和最大