凍結(jié)法在鄭州地鐵聯(lián)絡(luò)通道加固中的應(yīng)用

何偉　白衛(wèi)峰

摘 要：由于鄭州地鐵農(nóng)業(yè)東路站至七里河站和七里河站至新鄭州站兩個(gè)區(qū)間所處的地層比較復(fù)雜，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，在施工中必須采取切實(shí)可靠的技術(shù)措施，以確保聯(lián)絡(luò)通道施工的安全并保證施工工期，結(jié)合以往地鐵聯(lián)絡(luò)通道施工的經(jīng)驗(yàn)，決定采用“隧道內(nèi)水平凍結(jié)加固土體、隧道內(nèi)礦山法開(kāi)挖構(gòu)筑”的全隧道內(nèi)施工方法。本文通過(guò)介紹凍結(jié)法的施工工藝，進(jìn)一步探討凍結(jié)法的施工難點(diǎn)，提出了相應(yīng)的解決措施，為其它地鐵施工提供重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：鄭州地鐵；冰凍施工法；聯(lián)絡(luò)通道；礦山法

中圖分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

0.引言

凍結(jié)施工法[1，2]是指在構(gòu)筑物（旁通道）掘砌之前，用人工制冷的方法，將構(gòu)筑物周圍含水松散不穩(wěn)定的沖積層或巖層進(jìn)行凍結(jié)，形成封閉的符合工程施工安全要求的起到臨時(shí)保護(hù)作用的凍結(jié)壁（俗稱凍土帷幕或凍土墻），然后在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行構(gòu)筑物挖掘砌工作的一種施工方法。該工法在鄭州地鐵建設(shè)中，之前還未得到使用。

1.工程概況

1.1工程簡(jiǎn)介

此工程為鄭州市城市軌道交通1號(hào)線04合同段，含農(nóng)業(yè)東路站～七里河站和七里河站～新鄭州站兩個(gè)區(qū)間，隧道總長(zhǎng)4100m，采用盾構(gòu)法施工，如圖1所示。盾構(gòu)機(jī)外徑Ф6140mm，隧道內(nèi)徑Ф5400mm，管片環(huán)寬1.5m，厚度0.30m。兩區(qū)間各設(shè)有1座聯(lián)絡(luò)通道兼排水泵房。農(nóng)業(yè)東路站～七里河站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道及泵站工程聯(lián)絡(luò)通道位置里程右線DK29+200.250、左線DK29+181.000，線間距13356mm，聯(lián)絡(luò)通道位置隧道中心標(biāo)高右線69.649m、左線69.653m，聯(lián)絡(luò)通道處隧道中心埋深17.0 m。七里河站～新鄭州區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道及泵站工程聯(lián)絡(luò)通道位置里程右線DK30+453.490、左線DK30+460.694，線間距13544mm，聯(lián)絡(luò)通道位置隧道中心標(biāo)高右線69.928m、左線69.916m，聯(lián)絡(luò)通道處隧道中心埋深17.9m。

1.2工程地質(zhì)條件

（1）農(nóng)業(yè)東路站～七里河站區(qū)間

農(nóng)業(yè)東路站～七里河站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道基本位于粉土和粉砂層，泵房基本位于粉砂層和中砂層。根據(jù)勘探，本區(qū)間場(chǎng)地內(nèi)淺層地下水可分為孔隙潛水和承壓水兩種類型?？紫稘撍饕x存于15.4～20.6m以上的Q4-3al+plQ4-2al+pl的粉土地層中。承壓水主要賦存于15.4m～42.6m范圍內(nèi)的Q4-1al+pl 粉砂、中砂地層中。

（2）七里河站～新鄭州站區(qū)間

七里河站～新鄭州站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道基本位于粉質(zhì)粘土、細(xì)砂和中砂層中，泵房基本位于中砂層中。根據(jù)勘探，本區(qū)間場(chǎng)地內(nèi)淺層地下水可分為孔隙潛水和承壓水兩種類型?？紫稘撍饕x存于14.6～19.7m以上的Q4-3al+plQ4-2al+pl的粉土地層中。承壓水主要賦存于16.0m～34.3m范圍內(nèi)的Q4-1al+pl 粉砂、細(xì)砂、中砂地層中。

2.凍結(jié)施工

2.1施工工藝和流程

冷凍法工藝原理是利用人工制冷技術(shù)，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)通道外圍土體凍結(jié)，隔絕地下水，以便形成強(qiáng)度高，封閉性好的凍結(jié)帷幕。在凍結(jié)壁的保護(hù)下，采用礦山法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道的開(kāi)挖構(gòu)筑施工。聯(lián)絡(luò)通道施工可分為凍結(jié)孔施工、土體凍結(jié)和開(kāi)挖構(gòu)筑施工三個(gè)主要部分，其主要施工順序如圖2所示。

2.2需冷量計(jì)算及設(shè)備選型

凍結(jié)需冷量計(jì)算：Q=1.2·π·d·H·K

式中：H—凍結(jié)總長(zhǎng)度：

d—凍結(jié)管直徑：Φ89mm

K—凍結(jié)管散熱系數(shù)；

將上述參數(shù)代入公式得出各通道需冷量：7.03×104最大需冷量（Kcal/h）。

根據(jù)需冷量，每個(gè)聯(lián)絡(luò)通道選用W-YSLGF300Ⅱ型螺桿機(jī)組一臺(tái)套，另外備用一臺(tái)。單臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)工況制冷量為8.75×104Kcal/h，完全滿足聯(lián)絡(luò)通道的制冷需求。鹽水循環(huán)泵選用IS150-125-315型1臺(tái)，流量200m3/h。每個(gè)通道冷卻水循環(huán)選用IS150-125-315型1臺(tái)，流量200m3/h。冷卻塔選用KST-80型2臺(tái)。

2.3凍結(jié)孔施工

2.3.1凍結(jié)孔施工順序

先施工透孔，根據(jù)穿透孔的偏差，進(jìn)一步調(diào)整有關(guān)的鉆進(jìn)參數(shù)[3]。然后根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道施工的孔位，采用由上向下的順序進(jìn)行施工，這樣可防止因下層凍結(jié)孔的施工引起上部地層擾動(dòng)，減小鉆孔施工時(shí)的事故發(fā)生率，同時(shí)在施工通道頂部孔時(shí)根據(jù)地面打孔數(shù)據(jù)及通道孔位放樣圖，在設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整孔位放樣，避免打到豎向排水管。

2.3.2凍結(jié)孔的定位

依據(jù)施工基準(zhǔn)點(diǎn)，按凍結(jié)孔施工圖進(jìn)行凍結(jié)孔孔位放線，孔位布置應(yīng)在避開(kāi)主筋、管縫、螺栓及鋼管片肋板的前提下可適當(dāng)調(diào)整，不大于100mm。

2.3.3凍結(jié)孔開(kāi)孔及孔口密封裝置

開(kāi)孔選用J-200型金剛石鉆機(jī)，配φ130mm金剛石取芯鉆頭進(jìn)行鉆孔，深度約250mm，控制不得鉆穿管片。用鋼楔楔斷巖心，取出后，打入加工好的孔口管，并用至少有4個(gè)固定點(diǎn)固定在管片上，然后安裝孔口密封裝置，如圖3所示。

2.3.4凍結(jié)孔鉆進(jìn)與凍結(jié)管設(shè)置

1）鉆孔設(shè)備使用MD-50或MD-80A鉆機(jī)一臺(tái)，配用BW250型泥漿泵，鉆具利用φ89×8mm凍結(jié)管作鉆桿；凍結(jié)管之間采用套管絲扣連接，接頭螺紋緊固后再用手工電弧焊焊接，確保其同心度和焊接強(qiáng)度。

2）鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)測(cè)孔斜情況，發(fā)現(xiàn)偏斜要及時(shí)糾偏，下好凍結(jié)管后，進(jìn)行凍結(jié)管長(zhǎng)度的復(fù)測(cè)，然后再用燈光測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)斜并繪制鉆孔偏斜圖。

2.4積極凍結(jié)與維護(hù)凍結(jié)

2.4.1積極凍結(jié)

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。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)[4]。此階段為凍結(jié)帷幕的形成階段，聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)凍結(jié)時(shí)間為50天，要求凍結(jié)孔單孔流量不小于5m3/h；積極凍結(jié)7天鹽水溫度降至-20℃以下，積極凍結(jié)15天鹽水溫度降至-24℃以下，去回路溫差不大于2℃；開(kāi)挖前鹽水溫度降至-28℃以下。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。

2.4.2維護(hù)凍結(jié)

在積極凍結(jié)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度資料判斷凍結(jié)帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，同時(shí)要監(jiān)測(cè)凍結(jié)帷幕與隧道的膠結(jié)情況，測(cè)溫判斷凍結(jié)帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度且與隧道完全膠結(jié)后，可進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)階段。

3.施工順序及工藝流程

施工順序：聯(lián)絡(luò)通道先開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)硐，再開(kāi)挖通道中間段，而后另一側(cè)導(dǎo)硐貫通；貫通后，進(jìn)行通道部分的臨時(shí)支護(hù)、防水層、結(jié)構(gòu)層施工。

施工工藝流程：聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)管片、試挖——一側(cè)導(dǎo)硐、臨支——通道挖掘、臨支——另一側(cè)開(kāi)挖、臨支——做通道防水層、扎鋼筋、立模、澆砼——拆模、清理——壁間、壁后充填注漿。

4.關(guān)鍵施工技術(shù)措施

4.1凍結(jié)水平孔施工技術(shù)措施

1）凍結(jié)孔施工前，在布孔范圍內(nèi)打若干小孔（Φ38mm）探孔，以判斷地層是否穩(wěn)定，是否易噴水、涌砂，以便做好各方面的準(zhǔn)備工作[5]。

2）凍結(jié)孔開(kāi)孔分二次進(jìn)行，以此來(lái)控制泥漿涌出。第一次開(kāi)孔用金剛石取芯鉆頭，取芯鉆進(jìn)入管片約250mm，取芯后，安裝孔口管及密封裝置。第二次開(kāi)孔在密封裝置的保護(hù)下進(jìn)行，穿透整個(gè)管片后，及時(shí)地密封孔口。

3）采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)，在條件允許的情況下，優(yōu)先采用無(wú)泥漿鉆進(jìn)。

4）鉆孔過(guò)程中，嚴(yán)格控制水土流失，最好控制在不大于所有凍結(jié)管占用體積量，如流失過(guò)多，可在成孔后及時(shí)利用密封盒上的注漿管向土體充填壓漿。水泥漿采用單液水泥漿。

5）鉆孔前，對(duì)凍結(jié)孔的長(zhǎng)度、角度及時(shí)檢查，并做好記錄，鉆機(jī)找平找正，調(diào)整好角度后，及時(shí)固定牢固。在鉆孔過(guò)程中，嚴(yán)格控制凍結(jié)管的焊接質(zhì)量，經(jīng)檢查合格后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)結(jié)束后，及時(shí)對(duì)凍結(jié)孔進(jìn)行測(cè)斜、打壓檢漏試驗(yàn)、復(fù)測(cè)其深度。及時(shí)畫(huà)出各孔的偏斜圖。檢漏壓力控制在0.8MPa，穩(wěn)定15分鐘為合格。終孔間距超出設(shè)計(jì)要求的，需打補(bǔ)孔。

4.2凍結(jié)施工主要技術(shù)措施

1）因聯(lián)絡(luò)通道的施工危險(xiǎn)點(diǎn)多，發(fā)生事故損失嚴(yán)重，事故影響大，本工程施工用電負(fù)荷按二級(jí)負(fù)荷考慮?，F(xiàn)場(chǎng)變電所上源供電采取雙電源供電模式。從現(xiàn)場(chǎng)變電所引到聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)機(jī)組處采取雙回路供電。

2）凍結(jié)站安裝2個(gè)冷卻水蓄水箱，總蓄水達(dá)16m3。在供水中斷的情況下，可利用蓄水箱清水保證冷卻用水需求。同時(shí)積極聯(lián)絡(luò)各方，及時(shí)恢復(fù)供水。

3）凍結(jié)站安裝有二套冷凍機(jī)組，正常情況下需一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦發(fā)生機(jī)械故障，可暫時(shí)利用其中一臺(tái)繼續(xù)維持凍結(jié)，同時(shí)修復(fù)故障機(jī)組，及時(shí)恢復(fù)凍結(jié)。平時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的管理與維修，冷凍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前安排有熟悉機(jī)器性能的設(shè)備員對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面細(xì)致的檢修，確保其安全性。

4）加強(qiáng)凍結(jié)過(guò)程中對(duì)鹽水濃度的檢測(cè)，要求其比重控制不小于1.26（29.8Beo），其結(jié)晶溫度在-38.6℃。一旦濃度偏小，及時(shí)補(bǔ)充CaCl2。

5） 在凍結(jié)帷幕內(nèi)，布置4個(gè)卸壓孔，上、右線各2個(gè)，凍結(jié)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)卸壓孔內(nèi)壓力的觀測(cè)，當(dāng)壓力上升至0.3Mpa時(shí)，需及時(shí)打開(kāi)卸壓孔，釋放因土體凍脹引起的凍脹力，減少對(duì)管片的危害。同時(shí)在凍結(jié)交圈之前，安裝預(yù)應(yīng)力支架，進(jìn)一步控制管片的變形。

5.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于因凍結(jié)帷幕各部分發(fā)展速度的不平衡、凍結(jié)土體周圍有暗流水流過(guò)、凍結(jié)管鹽水泄漏入凍結(jié)土體內(nèi)、與管片的膠結(jié)不好等原因而引起的薄弱點(diǎn)，則在凍結(jié)孔期間和凍結(jié)期間，積極采取措施，完全得以控制。開(kāi)挖過(guò)程則要求不得超挖，確保凍結(jié)帷幕的有效厚度和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。開(kāi)挖過(guò)程中，工作面出現(xiàn)不正常現(xiàn)象采取的措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)凍結(jié)帷幕變形過(guò)大時(shí)，則進(jìn)一步加強(qiáng)凍結(jié)，同時(shí)減少開(kāi)挖步距，縮短臨時(shí)支護(hù)間距；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有冒砂涌水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用應(yīng)急砂袋等搶險(xiǎn)物資及時(shí)充填，控制事故的擴(kuò)大；當(dāng)控制無(wú)效時(shí)，則關(guān)閉安全應(yīng)急門(mén)，向通道內(nèi)打氣或注水，確保土體不得坍塌。

參考文獻(xiàn)

[1] 周曉敏、蘇立凡、賀長(zhǎng)俊等.北京地鐵隧道凍結(jié)法施工[J].巖土工程學(xué)報(bào)，1999.21（3）：319-322.

[2] 馬玉峰、蘇立凡、徐兵壯等.地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道和泵站的水平凍結(jié)施工[J].建井技術(shù)，2000.21（3）：39-41.

[3] 陶龍光、巴肇倫.城市地下工程[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1999.

[4] 郭曉江.凍結(jié)法在廣州地鐵二號(hào)線暗挖隧道中的應(yīng)用[J].煤炭工程，2001（12）：27-29.

[5] 吳祥祖、李大勇、金明.南京地鐵試驗(yàn)段旁通道水平凍結(jié)法施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2004（1）：40-42.

2.4.2維護(hù)凍結(jié)

在積極凍結(jié)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度資料判斷凍結(jié)帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，同時(shí)要監(jiān)測(cè)凍結(jié)帷幕與隧道的膠結(jié)情況，測(cè)溫判斷凍結(jié)帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度且與隧道完全膠結(jié)后，可進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)階段。

3.施工順序及工藝流程

施工順序：聯(lián)絡(luò)通道先開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)硐，再開(kāi)挖通道中間段，而后另一側(cè)導(dǎo)硐貫通；貫通后，進(jìn)行通道部分的臨時(shí)支護(hù)、防水層、結(jié)構(gòu)層施工。

施工工藝流程：聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)管片、試挖——一側(cè)導(dǎo)硐、臨支——通道挖掘、臨支——另一側(cè)開(kāi)挖、臨支——做通道防水層、扎鋼筋、立模、澆砼——拆模、清理——壁間、壁后充填注漿。

4.關(guān)鍵施工技術(shù)措施

4.1凍結(jié)水平孔施工技術(shù)措施

1）凍結(jié)孔施工前，在布孔范圍內(nèi)打若干小孔（Φ38mm）探孔，以判斷地層是否穩(wěn)定，是否易噴水、涌砂，以便做好各方面的準(zhǔn)備工作[5]。

2）凍結(jié)孔開(kāi)孔分二次進(jìn)行，以此來(lái)控制泥漿涌出。第一次開(kāi)孔用金剛石取芯鉆頭，取芯鉆進(jìn)入管片約250mm，取芯后，安裝孔口管及密封裝置。第二次開(kāi)孔在密封裝置的保護(hù)下進(jìn)行，穿透整個(gè)管片后，及時(shí)地密封孔口。

3）采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)，在條件允許的情況下，優(yōu)先采用無(wú)泥漿鉆進(jìn)。

4）鉆孔過(guò)程中，嚴(yán)格控制水土流失，最好控制在不大于所有凍結(jié)管占用體積量，如流失過(guò)多，可在成孔后及時(shí)利用密封盒上的注漿管向土體充填壓漿。水泥漿采用單液水泥漿。

5）鉆孔前，對(duì)凍結(jié)孔的長(zhǎng)度、角度及時(shí)檢查，并做好記錄，鉆機(jī)找平找正，調(diào)整好角度后，及時(shí)固定牢固。在鉆孔過(guò)程中，嚴(yán)格控制凍結(jié)管的焊接質(zhì)量，經(jīng)檢查合格后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)結(jié)束后，及時(shí)對(duì)凍結(jié)孔進(jìn)行測(cè)斜、打壓檢漏試驗(yàn)、復(fù)測(cè)其深度。及時(shí)畫(huà)出各孔的偏斜圖。檢漏壓力控制在0.8MPa，穩(wěn)定15分鐘為合格。終孔間距超出設(shè)計(jì)要求的，需打補(bǔ)孔。

4.2凍結(jié)施工主要技術(shù)措施

1）因聯(lián)絡(luò)通道的施工危險(xiǎn)點(diǎn)多，發(fā)生事故損失嚴(yán)重，事故影響大，本工程施工用電負(fù)荷按二級(jí)負(fù)荷考慮?，F(xiàn)場(chǎng)變電所上源供電采取雙電源供電模式。從現(xiàn)場(chǎng)變電所引到聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)機(jī)組處采取雙回路供電。

2）凍結(jié)站安裝2個(gè)冷卻水蓄水箱，總蓄水達(dá)16m3。在供水中斷的情況下，可利用蓄水箱清水保證冷卻用水需求。同時(shí)積極聯(lián)絡(luò)各方，及時(shí)恢復(fù)供水。

3）凍結(jié)站安裝有二套冷凍機(jī)組，正常情況下需一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦發(fā)生機(jī)械故障，可暫時(shí)利用其中一臺(tái)繼續(xù)維持凍結(jié)，同時(shí)修復(fù)故障機(jī)組，及時(shí)恢復(fù)凍結(jié)。平時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的管理與維修，冷凍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前安排有熟悉機(jī)器性能的設(shè)備員對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面細(xì)致的檢修，確保其安全性。

4）加強(qiáng)凍結(jié)過(guò)程中對(duì)鹽水濃度的檢測(cè)，要求其比重控制不小于1.26（29.8Beo），其結(jié)晶溫度在-38.6℃。一旦濃度偏小，及時(shí)補(bǔ)充CaCl2。

5） 在凍結(jié)帷幕內(nèi)，布置4個(gè)卸壓孔，上、右線各2個(gè)，凍結(jié)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)卸壓孔內(nèi)壓力的觀測(cè)，當(dāng)壓力上升至0.3Mpa時(shí)，需及時(shí)打開(kāi)卸壓孔，釋放因土體凍脹引起的凍脹力，減少對(duì)管片的危害。同時(shí)在凍結(jié)交圈之前，安裝預(yù)應(yīng)力支架，進(jìn)一步控制管片的變形。

5.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于因凍結(jié)帷幕各部分發(fā)展速度的不平衡、凍結(jié)土體周圍有暗流水流過(guò)、凍結(jié)管鹽水泄漏入凍結(jié)土體內(nèi)、與管片的膠結(jié)不好等原因而引起的薄弱點(diǎn)，則在凍結(jié)孔期間和凍結(jié)期間，積極采取措施，完全得以控制。開(kāi)挖過(guò)程則要求不得超挖，確保凍結(jié)帷幕的有效厚度和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。開(kāi)挖過(guò)程中，工作面出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象采取的措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)凍結(jié)帷幕變形過(guò)大時(shí)，則進(jìn)一步加強(qiáng)凍結(jié)，同時(shí)減少開(kāi)挖步距，縮短臨時(shí)支護(hù)間距；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有冒砂涌水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用應(yīng)急砂袋等搶險(xiǎn)物資及時(shí)充填，控制事故的擴(kuò)大；當(dāng)控制無(wú)效時(shí)，則關(guān)閉安全應(yīng)急門(mén)，向通道內(nèi)打氣或注水，確保土體不得坍塌。

參考文獻(xiàn)

[1] 周曉敏、蘇立凡、賀長(zhǎng)俊等.北京地鐵隧道凍結(jié)法施工[J].巖土工程學(xué)報(bào)，1999.21（3）：319-322.

[2] 馬玉峰、蘇立凡、徐兵壯等.地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道和泵站的水平凍結(jié)施工[J].建井技術(shù)，2000.21（3）：39-41.

[3] 陶龍光、巴肇倫.城市地下工程[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1999.

[4] 郭曉江.凍結(jié)法在廣州地鐵二號(hào)線暗挖隧道中的應(yīng)用[J].煤炭工程，2001（12）：27-29.

[5] 吳祥祖、李大勇、金明.南京地鐵試驗(yàn)段旁通道水平凍結(jié)法施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2004（1）：40-42.

2.4.2維護(hù)凍結(jié)

在積極凍結(jié)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度資料判斷凍結(jié)帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，同時(shí)要監(jiān)測(cè)凍結(jié)帷幕與隧道的膠結(jié)情況，測(cè)溫判斷凍結(jié)帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度且與隧道完全膠結(jié)后，可進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)階段。

3.施工順序及工藝流程

施工順序：聯(lián)絡(luò)通道先開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)硐，再開(kāi)挖通道中間段，而后另一側(cè)導(dǎo)硐貫通；貫通后，進(jìn)行通道部分的臨時(shí)支護(hù)、防水層、結(jié)構(gòu)層施工。

施工工藝流程：聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)管片、試挖——一側(cè)導(dǎo)硐、臨支——通道挖掘、臨支——另一側(cè)開(kāi)挖、臨支——做通道防水層、扎鋼筋、立模、澆砼——拆模、清理——壁間、壁后充填注漿。

4.關(guān)鍵施工技術(shù)措施

4.1凍結(jié)水平孔施工技術(shù)措施

1）凍結(jié)孔施工前，在布孔范圍內(nèi)打若干小孔（Φ38mm）探孔，以判斷地層是否穩(wěn)定，是否易噴水、涌砂，以便做好各方面的準(zhǔn)備工作[5]。

2）凍結(jié)孔開(kāi)孔分二次進(jìn)行，以此來(lái)控制泥漿涌出。第一次開(kāi)孔用金剛石取芯鉆頭，取芯鉆進(jìn)入管片約250mm，取芯后，安裝孔口管及密封裝置。第二次開(kāi)孔在密封裝置的保護(hù)下進(jìn)行，穿透整個(gè)管片后，及時(shí)地密封孔口。

3）采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)，在條件允許的情況下，優(yōu)先采用無(wú)泥漿鉆進(jìn)。

4）鉆孔過(guò)程中，嚴(yán)格控制水土流失，最好控制在不大于所有凍結(jié)管占用體積量，如流失過(guò)多，可在成孔后及時(shí)利用密封盒上的注漿管向土體充填壓漿。水泥漿采用單液水泥漿。

5）鉆孔前，對(duì)凍結(jié)孔的長(zhǎng)度、角度及時(shí)檢查，并做好記錄，鉆機(jī)找平找正，調(diào)整好角度后，及時(shí)固定牢固。在鉆孔過(guò)程中，嚴(yán)格控制凍結(jié)管的焊接質(zhì)量，經(jīng)檢查合格后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)結(jié)束后，及時(shí)對(duì)凍結(jié)孔進(jìn)行測(cè)斜、打壓檢漏試驗(yàn)、復(fù)測(cè)其深度。及時(shí)畫(huà)出各孔的偏斜圖。檢漏壓力控制在0.8MPa，穩(wěn)定15分鐘為合格。終孔間距超出設(shè)計(jì)要求的，需打補(bǔ)孔。

4.2凍結(jié)施工主要技術(shù)措施

1）因聯(lián)絡(luò)通道的施工危險(xiǎn)點(diǎn)多，發(fā)生事故損失嚴(yán)重，事故影響大，本工程施工用電負(fù)荷按二級(jí)負(fù)荷考慮?，F(xiàn)場(chǎng)變電所上源供電采取雙電源供電模式。從現(xiàn)場(chǎng)變電所引到聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)機(jī)組處采取雙回路供電。

2）凍結(jié)站安裝2個(gè)冷卻水蓄水箱，總蓄水達(dá)16m3。在供水中斷的情況下，可利用蓄水箱清水保證冷卻用水需求。同時(shí)積極聯(lián)絡(luò)各方，及時(shí)恢復(fù)供水。

3）凍結(jié)站安裝有二套冷凍機(jī)組，正常情況下需一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦發(fā)生機(jī)械故障，可暫時(shí)利用其中一臺(tái)繼續(xù)維持凍結(jié)，同時(shí)修復(fù)故障機(jī)組，及時(shí)恢復(fù)凍結(jié)。平時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的管理與維修，冷凍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前安排有熟悉機(jī)器性能的設(shè)備員對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面細(xì)致的檢修，確保其安全性。

4）加強(qiáng)凍結(jié)過(guò)程中對(duì)鹽水濃度的檢測(cè)，要求其比重控制不小于1.26（29.8Beo），其結(jié)晶溫度在-38.6℃。一旦濃度偏小，及時(shí)補(bǔ)充CaCl2。

5） 在凍結(jié)帷幕內(nèi)，布置4個(gè)卸壓孔，上、右線各2個(gè)，凍結(jié)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)卸壓孔內(nèi)壓力的觀測(cè)，當(dāng)壓力上升至0.3Mpa時(shí)，需及時(shí)打開(kāi)卸壓孔，釋放因土體凍脹引起的凍脹力，減少對(duì)管片的危害。同時(shí)在凍結(jié)交圈之前，安裝預(yù)應(yīng)力支架，進(jìn)一步控制管片的變形。

5.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于因凍結(jié)帷幕各部分發(fā)展速度的不平衡、凍結(jié)土體周圍有暗流水流過(guò)、凍結(jié)管鹽水泄漏入凍結(jié)土體內(nèi)、與管片的膠結(jié)不好等原因而引起的薄弱點(diǎn)，則在凍結(jié)孔期間和凍結(jié)期間，積極采取措施，完全得以控制。開(kāi)挖過(guò)程則要求不得超挖，確保凍結(jié)帷幕的有效厚度和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。開(kāi)挖過(guò)程中，工作面出現(xiàn)不正常現(xiàn)象采取的措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)凍結(jié)帷幕變形過(guò)大時(shí)，則進(jìn)一步加強(qiáng)凍結(jié)，同時(shí)減少開(kāi)挖步距，縮短臨時(shí)支護(hù)間距；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有冒砂涌水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用應(yīng)急砂袋等搶險(xiǎn)物資及時(shí)充填，控制事故的擴(kuò)大；當(dāng)控制無(wú)效時(shí)，則關(guān)閉安全應(yīng)急門(mén)，向通道內(nèi)打氣或注水，確保土體不得坍塌。

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