聯(lián)絡(luò)通道超長(zhǎng)供液管線冷凍控制

王宇輝

摘要：超長(zhǎng)供液管線冷凍過程中保證對(duì)聯(lián)絡(luò)通道正常降溫，對(duì)出現(xiàn)的問題分析原因，列出相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)管線 ；溫度控制

中圖分類號(hào)：DF546 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）20-0369-01

1 工程概況

新區(qū)公園站～黃河路站區(qū)間從新區(qū)公園站起，沿晉陵北路向北，至渭河路折向西，進(jìn)入黃河?xùn)|路向東過廬山路向北，在通江中路進(jìn)入黃河路站。區(qū)間設(shè) 2 座聯(lián)絡(luò)通道。1#聯(lián)絡(luò)通道及泵房位于上行線里程 SK28+780.767（下行線里程 XK28+774.228），聯(lián)絡(luò)通道西側(cè)相鄰燕興小區(qū)沿街商鋪，東側(cè)為三達(dá)交通主題市場(chǎng)。2#聯(lián)絡(luò)通道位于上行線里程 SK29+245.167（下行線里程 XK29+224.228）。

2 水文地質(zhì)

新～黃區(qū)間1#和 2#聯(lián)絡(luò)通道處的土層自上而下依次為：①填土、③2 黏土、③3 粉質(zhì)粘土、⑤1 粉砂夾粉土、⑤2 粉砂、⑤3 砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土。聯(lián)絡(luò)通道主要處在：⑤2 粉砂、⑤3 砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土層中。土層含有承壓水。其主要補(bǔ)給源為湖水、運(yùn)河水和長(zhǎng)江水的側(cè)向補(bǔ)給，通過越流方式排泄，水量較豐富。

3 施工方案及技術(shù)要求

3.1 施工概況

根據(jù)工程地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)要求，并依據(jù)同類工程施工經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)絡(luò)通道確定采用“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。

由于工期緊張新區(qū)公園站～黃河路站區(qū)間共兩座聯(lián)絡(luò)通道需要同時(shí)施工，為了避免施工期間的窩工現(xiàn)象，保證工期按時(shí)完成，將1#聯(lián)絡(luò)通道的機(jī)房設(shè)置在新區(qū)公園負(fù)一層端頭井處。這一措施使得1#聯(lián)絡(luò)通道距機(jī)房約450m，聯(lián)絡(luò)通道供液管去回路長(zhǎng)度達(dá)到900m，確保聯(lián)絡(luò)通道正常冷凍。

3.2 施工設(shè)計(jì)

施工設(shè)計(jì)圖是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，以及國(guó)家規(guī)范。設(shè)計(jì)過程中難免會(huì)出現(xiàn)圖紙的表達(dá)不清晰，或者現(xiàn)場(chǎng)施工難以達(dá)到的，只是存在理論施工條件下的。因此結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程情況去熟悉圖紙相當(dāng)必要。對(duì)施工設(shè)計(jì)中的部分問題申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)變更。

3.3 施工設(shè)計(jì)圖紙變更

（1）冷凍管的布置進(jìn)行重新規(guī)劃如圖1和2.

1#聯(lián)絡(luò)通道及泵房?jī)鼋Y(jié)孔數(shù)原設(shè)計(jì)89個(gè)，凍結(jié)站一側(cè)隧道63個(gè)、對(duì)側(cè)隧道22個(gè)，以及4個(gè)透孔。

由于新區(qū)公園站1#聯(lián)絡(luò)通道位于隧道最低處，深度達(dá)到25m，又處于含水量豐富的砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土層中，設(shè)計(jì)要求凍結(jié)壁厚度需達(dá)到2.5m。相比其他地鐵車站聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)壁要多出0.5m的厚度。因此減少一側(cè)管片開孔數(shù)量以保證隧道管片的整體性和強(qiáng)度要求，將左區(qū)間原設(shè)計(jì)中63個(gè)冷凍孔減少18個(gè)更改至右區(qū)間。施工現(xiàn)場(chǎng)使用的是聯(lián)絡(luò)通道冷凍機(jī)組選用YSLGF300型3臺(tái)，啟用2臺(tái)設(shè)備（正常冷凍只使用1臺(tái)），其中備用一臺(tái)，備用機(jī)組完成管路連接。

JYSLG-螺桿式鹽水機(jī)組、F-制冷種類（氟利昂）、300-壓縮機(jī)在（-15/30℃）工況制冷量（kw），螺桿式鹽水機(jī)組以R22為制冷劑（氟利昂）出水溫度最低可達(dá)-40℃。鹽水溶液選用氯化鈣水溶液，氯化鈣水溶液適用于0～-35℃。滿足冷凍要求。

冷卻水循環(huán)泵選用IS150-125-250型2臺(tái)，其中備用1臺(tái)，單組流量100m3/h，揚(yáng)程20m，電機(jī)總功率25kw。

鹽水循環(huán)泵選用IS150-125-400型2臺(tái)，其中備用1臺(tái)，單組流量200m3/h，揚(yáng)程32m，電機(jī)總功率45kw。

聯(lián)絡(luò)通道冷卻塔選用DLT-80型2臺(tái)，電機(jī)總功率8kw。

4 施工前工作控制

4.1 冷凍站的布置

冷凍站要布置在通風(fēng)良好的地方，便于熱量的排放，可以選擇車站地下二層，或者工作的隧道內(nèi)。

（1）清水區(qū)

清水區(qū)主要組成為4個(gè)冷卻水塔、2臺(tái)清水泵、2臺(tái)大功率風(fēng)扇。清水區(qū)主要承擔(dān)冷凍機(jī)的降溫工作，以保證冷凍機(jī)組組成運(yùn)作。清水水溫保證在30°以下。

（2）冷凍機(jī)組

冷凍機(jī)組主要承擔(dān)冷媒劑的降溫工作，這是整個(gè)凍結(jié)工作中最重要的部分。只有保證冷媒劑不斷降溫或者持續(xù)低溫，才能保證凍結(jié)壁的持續(xù)發(fā)展已達(dá)到強(qiáng)度。

5 施工過程控制

5.1 針對(duì)冷凍期間對(duì)溫度異常，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的措施

由于1#聯(lián)絡(luò)通道和2#聯(lián)絡(luò)通道處于同時(shí)冷凍施工，1#聯(lián)絡(luò)通道冷凍站布置于站內(nèi)，供液管線長(zhǎng)。2#聯(lián)絡(luò)通道冷凍站布置在區(qū)間內(nèi)，供液管線長(zhǎng)度約60m。在冷凍過程中形成鮮明對(duì)比。

1#聯(lián)絡(luò)通道配備了2套YSLGF300型的螺桿式制冷機(jī)組，2#聯(lián)絡(luò)通道采用1套。在冷凍期間配備了2套設(shè)備的1#聯(lián)絡(luò)通道鹽水溫度并沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響施工工期。

圖4中1#聯(lián)絡(luò)通道在冷凍22天后鹽水去回路才達(dá)到-23.3℃～-21.4℃嚴(yán)重不合設(shè)計(jì)要求中的15天達(dá)到降至-24℃以下。圖5中2#聯(lián)絡(luò)通道在第14天就已經(jīng)滿足設(shè)計(jì)要求。因此我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種導(dǎo)致1#鹽水溫度下降緩慢的因素進(jìn)行分析。

（1）1#冷凍機(jī)組中給冷凍機(jī)降溫的清水循環(huán)溫度過高達(dá)到32℃嚴(yán)重高于設(shè)計(jì)要求的28℃。聯(lián)絡(luò)通道施工期間正處于夏季機(jī)械溫度高。為了降低設(shè)備溫度，采用了水溫較低的地下水充當(dāng)循環(huán)水使用。

（2）由于管線長(zhǎng)度約900m，機(jī)房位于負(fù)一層站內(nèi)高差約20m，鹽水供液過程中只有去路上安裝單臺(tái)鹽水泵，導(dǎo)致鹽水回路過程中流速慢溫度急劇流失，揚(yáng)程高回路鹽水不足等現(xiàn)象。

6 結(jié)束語

聯(lián)絡(luò)通道施工前應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做出合理分析及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙做出合理變更。

冷凍期間及時(shí)分析測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)及時(shí)做出相應(yīng)措施。本工程出現(xiàn)的問題以及解決方法可以為以后類似工程設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

[1]《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》（DG/TJ08-902-2006）

[2]《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）