地鐵凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工監(jiān)理控制要點

劉芳

（北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責任公司，北京 100166）

0 引言

采用人工制冷將地層中的水土凍結(jié)成凍土，形成凍結(jié)壁，對地下工程與地下水之間進行隔絕，使地下工程在凍結(jié)壁的保護下完成施工的方法稱為凍結(jié)法。近年來，隨著地鐵建設(shè)的需要，凍結(jié)法在地鐵盾構(gòu)洞門加固、聯(lián)絡(luò)通道施工等廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

杭州地鐵7 號線北二路站—江東二路站凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道位于景觀湖底，湖水深1.2～2.4m，隧道中心線間距為13.321m，隧道中心覆土埋深約為19.2m。加固地層采用水平凍結(jié)法，布置凍結(jié)孔77 個（包含4 個透孔），其中凍結(jié)站一側(cè)隧道布置18 排（52 個凍結(jié)孔），對側(cè)隧道布置5 排（25 個凍結(jié)孔），設(shè)計凍結(jié)壁厚度2m，喇叭口處為1.7m，凍結(jié)壁與管片交界處溫度為-5℃，其他部位凍結(jié)壁溫度為-10℃。聯(lián)絡(luò)通道初支厚度300mm，采用C25 噴射混凝土，二次襯砌厚度為450mm，采用防水等級P10 強度等級C30 鋼筋防水混凝土結(jié)構(gòu)，開挖采用礦山法施工。

聯(lián)絡(luò)通道范圍內(nèi)地質(zhì)主要為粉砂及砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，含水豐富。

2 實施前監(jiān)理控制要點

（1）施工方案必須經(jīng)過專家論證并按專家意見修改完善。

（2）凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工的專業(yè)分包單位必須具備專業(yè)資質(zhì)，項目負責人、技術(shù)負責人、安全員具備相應(yīng)經(jīng)驗和資格，并完成報驗手續(xù)，全部作業(yè)完成安全技術(shù)交底。

（3）對施工區(qū)域內(nèi)地表地下管線、周邊環(huán)境、構(gòu)筑物進行監(jiān)測，監(jiān)測測點布設(shè)完成并取得監(jiān)測初始值。

3 凍結(jié)施工監(jiān)理控制要點

（1）凍結(jié)孔的開孔定位，核實上下行線管片里程誤差，確?？孜粶y量精度，開孔定位盡量避開管片主筋。

（2）鉆孔完成后要對凍結(jié)孔進行測斜和打壓試漏，檢測合格后方可轉(zhuǎn)序。

（3）全部凍結(jié)系統(tǒng)安裝完成后，首先進行鹽水系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)，清水系統(tǒng)不參與運轉(zhuǎn)、冷凍機處于停機狀態(tài)運轉(zhuǎn)12h 并觀察液位，液位無變化方可確認制冷系統(tǒng)密閉無漏點。

（4）凍結(jié)系統(tǒng)的試運轉(zhuǎn)和調(diào)試在鹽水系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)合格后進行，使凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)備在規(guī)定技術(shù)參數(shù)和工藝要求下正常運轉(zhuǎn)，各狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力）滿足工程的凍結(jié)要求。

（5）積極凍結(jié)過程中，每天落實對去、回路干管鹽水溫度的監(jiān)測與控制，鹽水溫度控制在-25～-28℃，回路溫度不超過去路溫度2℃，并做好記錄；同時觀察冷卻水溫度和鹽水箱液位變化，發(fā)現(xiàn)異常，及時處理。

（6）控制隧道內(nèi)空氣對流，減少空氣流動為凍結(jié)壁的影響，并在薄弱部位敷設(shè)冷凍排管和覆蓋嚴密的保溫棉，主要是在凍結(jié)壁處的管片內(nèi)側(cè)。

（7）每天應(yīng)定時檢查及監(jiān)測凍結(jié)孔溫度，做好記錄，繪制溫度曲線圖，并以最不利溫度為依據(jù)，計算凍結(jié)壁的發(fā)展速度以及厚度，確定交圈時間，預(yù)計凍結(jié)壁到達設(shè)計要求的厚度及時間。

4 開挖與構(gòu)筑施工監(jiān)理控制要點

凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道開挖的施工順序：①打開主凍結(jié)面?zhèn)鹊匿摴芷?；②按照?guī)定進尺掘進、臨時支護，按此循環(huán)直至副凍結(jié)面?zhèn)蠕摴芷虎鬯⒋髢蓚?cè)喇叭口，并施工臨時支護；④集水井開挖及臨時支護，并一次性敷設(shè)防水、澆筑二次襯砌；⑤打開副凍結(jié)面?zhèn)蠕摴芷?/p>

整個施工過程中要經(jīng)常檢查凍結(jié)設(shè)備的有效運行，凍結(jié)溫度在設(shè)計范圍內(nèi)，凍結(jié)壁溫度及與管片交界面溫度符合設(shè)計要求，確保維護凍結(jié)的有效性。

4.1 開挖與初支施工

（1）開挖前必須進行由建設(shè)單位組織，監(jiān)測、施工、監(jiān)理、設(shè)計、勘察、工程監(jiān)督站、專家組（3 名）參加的關(guān)鍵節(jié)點條件驗收，驗收合格后方可開挖。

（2）噴射混凝土用的水泥、外加劑、配合比、強度等應(yīng)滿足設(shè)計和規(guī)范要求，經(jīng)復驗合格后報監(jiān)理工程師驗收簽認，才能用于工程。

（3）開挖期間應(yīng)安排監(jiān)理人員到現(xiàn)場。經(jīng)常檢查復核開挖斷面中心線和標高，發(fā)現(xiàn)偏差，及時糾正，嚴禁欠挖，避免超挖。

（4）每次開挖后，應(yīng)對開挖面的地層觀察，檢查地質(zhì)情況、以及暴露土體的加固效果，判斷工作面的穩(wěn)定性。當存在暴露土體的穩(wěn)定性較差時，應(yīng)立即噴射混凝土，封閉工作面確保安全。

（5）加強地質(zhì)預(yù)報和強化有毒有害氣體監(jiān)測。

（6）初期支護采用鋼架、鋼網(wǎng)、木背板和噴射混凝土。為了增強支架的穩(wěn)定性，可用支撐桿將相鄰兩排支架相互連接。支架之間的所有凍土應(yīng)使用木板穩(wěn)固支撐，如存在空隙可用砂漿或混凝土充填密實。

（7）初期支護應(yīng)嚴格按照開挖步距進行，防止凍土在空氣中暴露時間過長導致融化變形，開挖面從開挖至初噴混凝土不宜超過24h。

（8）噴射混凝土按照從下到上的順序進行施工，分兩次噴射，首次噴射厚度為150mm，二次噴射找平，并且在首次噴射混凝土初凝后方可進行二次噴射找平。

4.2 防水及二襯施工

（1）檢查防水材料及鋼筋的品種、規(guī)格、性能、產(chǎn)品合格證書，經(jīng)復試合格報監(jiān)理工程師驗收簽認。

（2）嚴禁帶水進行防水板鋪設(shè)，初支完成后，如果有滲漏水，會影響鋪設(shè)自粘卷材的質(zhì)量，應(yīng)進行防水堵漏處理。

（3）鋪設(shè)防水層前應(yīng)檢查基面平整，如基面不平整，應(yīng)對拱部、側(cè)墻、底部采取措施進行找平，對外露的鋼筋應(yīng)割除并進行打磨平整。

（4）防水板焊接采用雙縫焊接，焊接寬度滿足規(guī)范要求，不得出現(xiàn)交叉焊縫，焊接完成后應(yīng)進行檢漏試驗；防水板鋪設(shè)嚴禁出現(xiàn)鼓包、褶皺、破損、脫落，驗收時必須留存影像資料。

（5）二襯施工前，復核通道斷面凈空尺寸、平臺標高。

（6）檢查鋼筋安裝的間距、骨架尺寸、搭接長度、保護層厚度是否符合設(shè)計及規(guī)范要求。鋼筋焊接時做好對防水板的保護，防止焊穿防水板，鋼筋驗收時留存影像資料。

（7）組織對支架與模板的強度、剛度和穩(wěn)定性驗收，做好隱蔽工程驗收，外形尺寸的偏差符合結(jié)構(gòu)要求的形式，模板的拼縫應(yīng)嚴密，嚴禁漏漿，拱頂模板應(yīng)在預(yù)留出10～30mm 下沉量。

（8）照明及通信等預(yù)埋管件、預(yù)留孔應(yīng)同步施工，復核標高及位置滿足設(shè)計要求。如鋼筋與預(yù)埋管道留孔相遇時，嚴禁任意拆除、移位或割斷鋼筋，對此類情況應(yīng)報請設(shè)計單位協(xié)助解決。

（9）做好混凝土澆筑過程的旁站，檢查澆筑順序及振搗情況，見證制作混凝土試件，填寫旁站記錄?；炷翝仓墓安款A(yù)留進料口泵送入模，澆注時分層、均勻?qū)ΨQ進行，經(jīng)常檢查兩側(cè)混凝土面的高差，嚴格控制在300mm，封頂采用后退式封頂。

5 凍結(jié)封孔監(jiān)理控制要點

（1）封堵用鋼板、微膨脹混凝土、膨脹螺栓、充填材料等原材料性能應(yīng)滿足要求，經(jīng)復試合格報監(jiān)理工程師驗收簽認。

（2）制定分組停凍計劃，嚴格檢查落實分組停凍、分組割除，分組封堵，嚴禁無計劃或不按分組計劃作業(yè)。

（3）檢查割除的孔口管、凍結(jié)管到鋼管片深度是否符合設(shè)計要求。

（4）充填前檢查凍結(jié)管內(nèi)是否遺留有鹽水，如有應(yīng)采用壓縮空氣將遺留的鹽水吹干后再進行填充。

（5）上仰角凍結(jié)管填充長度要大于1.5m，下俯角應(yīng)全部進行充填，編號做好封堵記錄。

（6）檢查孔口管封堵鋼板厚度及密貼性，焊縫厚度要符合要求。

（7）側(cè)壁膨脹螺栓應(yīng)有可靠的防松脫措施，外露長度大于3cm。

（8）檢查鋼板與格倉肋板搭接長度及鋼板與鋼管片之間是否有間隙；鋼板與混凝土管片之間的空隙應(yīng)采用環(huán)氧砂漿進行密實充填。鋼板表面涂刷與鋼管片同材質(zhì)防銹漆。

6 凍脹與融沉監(jiān)理控制要點

（1）注漿分為充填注漿及融沉注漿，遵照多點、少量、多次、均勻的原則，選擇合適的注漿材料，采取適當?shù)淖{工藝，并根據(jù)隧道的監(jiān)測數(shù)據(jù)和解凍情況，計算合適的注漿量，調(diào)整適當?shù)淖{間隔時間，使隧道不發(fā)生滲漏和沉降穩(wěn)定，確保運營的安全。

（2）注漿用的水泥、水玻璃等材料滿足工藝及設(shè)計要求，經(jīng)復試合格報監(jiān)理工程師驗收簽認。

（3）充填注漿為結(jié)構(gòu)混凝土強度達到設(shè)計強度的60%、停止凍結(jié)后3—7d 進行，時間為1 個月；融沉注漿為連續(xù)監(jiān)測6 個月以上，凍結(jié)已經(jīng)完全融化，1 個月之內(nèi)連續(xù)兩次地表沉降監(jiān)測小于每15d 0.5mm 時可停止，如超過，則應(yīng)繼續(xù)進行融沉補償注漿。

（4）注漿的時機、順序、壓力、流量應(yīng)重點檢查，是否符合滿足方案及設(shè)計要求，并及時填寫注漿記錄表。

7 結(jié)束語

在積極凍結(jié)中，因為停電以及設(shè)備故障所造成的停凍狀況可能發(fā)生，可對積極凍結(jié)時間予以延長，按照停凍時間的2 倍進行即可。

如在開挖的時候出現(xiàn)停凍，首先應(yīng)立即組織專業(yè)技術(shù)人員查找原因，排除故障，恢復維護凍結(jié)；其次做好溫度變化和凍結(jié)壁收斂監(jiān)測，采取有效措施加強凍結(jié)壁的保溫；最后在通道的初期支護上設(shè)置內(nèi)支撐。

因此整個施工過程應(yīng)設(shè)置雙路供電電源或配備滿足凍結(jié)設(shè)備運行功率的發(fā)電機。