冷凍法施工方案

1、蘇州市軌道交通一號(hào)線I-TS-05 標(biāo)濱河路站 三元村站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道兼泵站凍結(jié)法施工組織設(shè)計(jì)江蘇建基建設(shè)有限公司（專業(yè)分包單位）中鐵十三局集團(tuán)有限公司蘇州I-TS-05標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部（總包單位）二一年十月目錄目錄 .1編制依據(jù) .12工程概況 .12.1工程位置 .12.2工程范圍和工程結(jié)構(gòu) .12.3工程地質(zhì)和水文地質(zhì) .23總體方案簡(jiǎn)介 .34凍結(jié)加固設(shè)計(jì) .54.1施工方案設(shè)計(jì)的基本原則 .54.2方案設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn) .54.3凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì) .74.4凍結(jié)孔布置及制冷設(shè)計(jì) .94.5凍結(jié)施工技術(shù)要點(diǎn) .115凍結(jié)施工 .115.1施工程序 .115.2施工準(zhǔn)備 .125.3凍結(jié)孔施工 .13

2、5.4冷凍站安裝 .155.5積極凍結(jié)與維護(hù)凍結(jié) .166開挖與構(gòu)筑施工方案 .196.1開挖順序 .196.2支護(hù)方式 .207開挖與構(gòu)筑施工 .217.1施工準(zhǔn)備 .217.2施工措施 .237.3施工平面布置 .257.4開挖及支護(hù)質(zhì)量要求 .268地層跟蹤注漿及其它 .268.1融沉控制 .268.2 防腐、鉆孔補(bǔ)強(qiáng)等收尾工作 .289 施工進(jìn)度及配套計(jì)劃 .299.1 施工進(jìn)度計(jì)劃 .299.2 勞動(dòng)力配備計(jì)劃 .299.3設(shè)備與材料供應(yīng)計(jì)劃 .2910工程監(jiān)測(cè) .3210.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容 .3210.2監(jiān)控量測(cè) .3310.3凍土帷幕監(jiān)測(cè) .3711 臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) .3711.1凍

3、結(jié)工程用電及電壓等級(jí) .3711.2供電線路安排 .3811.3安全用電措施 .3911.4施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全常識(shí) .4011.5規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) .4012環(huán)境保護(hù)措施 .4113質(zhì)量和安全保證措施 .4113.1質(zhì)量保證體系 .4113.2施工安全保障措施 .4413.3確保施工質(zhì)量及安全的主要技術(shù)措施 .4513.4開挖構(gòu)筑安全質(zhì)量技術(shù)措施 .4714文明施工保證措施 .4815預(yù)防及應(yīng)急預(yù)案 .4816附件 .551 編制依據(jù)1、濱河路站 三元村站區(qū)間隧道平縱斷面圖 （2008.10 版）（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司）2蘇州地鐵一號(hào)線濱河路站三元村站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房設(shè)計(jì)圖；3蘇州地鐵一

4、號(hào)線濱河路站三元村站區(qū)間土建工程工程沿線建（構(gòu)）筑物調(diào)查報(bào)告；4蘇州軌道交通一號(hào)線濱河路站三元村站區(qū)間巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告 （2008.6）（江蘇蘇州地質(zhì)工程勘察院）5礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GBJ213-90；6煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)MT5009-94；7 國(guó)家有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范及蘇州地鐵公司的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求。2 工程概況2.1工程位置為了滿足區(qū)間緊急疏散及排水的要求濱河路站三元村站區(qū)間設(shè)一個(gè)聯(lián)絡(luò)通道兼泵站。該聯(lián)絡(luò)通道兼泵站中心里程為左 DK7+633.090（右 DK7+633.086），線間距為 13.102m，聯(lián)絡(luò)通道凈寬設(shè)計(jì)為 2.5 m，凈高 2.75 m，聯(lián)絡(luò)通道處隧道中心標(biāo)高

5、 -15.773m。地面標(biāo)高為 2.26m。隧道中心埋深 18.033 m。2.2工程范圍和工程結(jié)構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道（兼泵站）包括：連接兩條盾構(gòu)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(lián)絡(luò)通道長(zhǎng)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?jǐn)嗝鏋榘雸A拱直墻形式：直墻結(jié)構(gòu)寬2.5m，高為 1.5m，拱形部分高 1.25m，寬 2.5 米，通道設(shè)防火門兩道；通道下面的泵站凈空斷面為4.0m×2.5m×3.4m（長(zhǎng)×寬×高）。通道的開挖尺寸 ：6.902m（長(zhǎng)）×3.8m（寬）×5.08m（

6、高）；集水井開挖尺寸： 5.3m（長(zhǎng)）×3.8 m（寬）× 4.12m（深）。襯砌采用二次襯砌方式，所有臨時(shí)支護(hù)層厚度均為 250mm；通道墻、拱和集水井的結(jié)構(gòu)層為400mm 厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土，喇叭口附近頂部和底部的結(jié)構(gòu)層分別為1050mm、 1330mm 厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土；支護(hù)層和結(jié)構(gòu)層之間安裝防水層。其結(jié)構(gòu)圖如下。聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)圖2.3工程地質(zhì)和水文地質(zhì)工程地質(zhì)根據(jù)濱河路站 三元村站區(qū)間地質(zhì)勘察資料，勘察區(qū)域?yàn)閺V闊的沖湖積平原，水系發(fā)育，地勢(shì)平坦，系典型的水網(wǎng)化平原。本區(qū)間無不良地質(zhì)作用，聯(lián)絡(luò)通道處的土層自上而下依次為：素填土， -1 粘土、 -2 粉質(zhì)粘土， -1

7、粉土， -2 粉砂、粉質(zhì)粘土層。根據(jù)判別，該場(chǎng)地內(nèi) 20m 以內(nèi) -1 粉土， -2 粉砂不存在液化趨勢(shì)。所處地層主要為 -2 粉砂及粉質(zhì)粘土。根據(jù)距聯(lián)絡(luò)通道兼泵站位置較近的地勘地質(zhì)鉆孔C1310 的資料并參考附近的地勘孔的地質(zhì)情況，對(duì)該通道地質(zhì)及水文地質(zhì)條件描述如下（見表2-1）：表 2-1 1# 聯(lián)絡(luò)通道兼泵站地質(zhì)柱狀圖層底層底分層時(shí)代成因土層標(biāo)高厚度土層描述名稱深度（ m）（ m）（ m）素填土1.50.761.5 1粘土5.1-2.843.6黃褐色 褐黃色 ,硬塑為主 , 均質(zhì)致密2粉質(zhì)粘土6.5-4.241.4灰黃色 ,可塑為主 ,干強(qiáng)度、韌性中等1粉土10.5-8.24.4.0灰色

8、，松散 稍密很濕，干強(qiáng)度、韌性低2粉砂17.1-14.846.6灰色，中密 密實(shí)，飽和，成分均勻，以長(zhǎng)石、石英為主，云母次之粉質(zhì)粘土27.6-25.3410.5灰色，軟塑 , 局部流塑 ,為主局聞流塑，干強(qiáng)度、韌性中等。聯(lián)絡(luò)通道柱狀圖如下：C13101填土0.37(2.6)標(biāo)高： +2.26m3 -1 粉質(zhì)粘土-2.84(5.1)3-2 粉質(zhì)粘土-4.24(6.5)4-1粉土-8.24(10.5)4-2粉砂聯(lián)絡(luò)通道-14.84(17.1)-15.773(18.033)隧道中心線5-3 粉質(zhì)粘土-22.73(25.7)聯(lián)絡(luò)通道兼泵柱狀圖水文地質(zhì)根據(jù)鉆探揭示的地層結(jié)構(gòu)，工程區(qū)域內(nèi)地下水主要為潛水、

9、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(biāo)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(cè)其間實(shí)測(cè)微承壓水頭進(jìn)埋深在 2.4 m 左右，微承壓水頭相應(yīng)標(biāo)高在 1.17 m 左右。在含水層以上為粘性土層，為相對(duì)隔水層。場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)砼及砼結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。3 總體方案簡(jiǎn)介本工程聯(lián)絡(luò)通道根據(jù)設(shè)計(jì)采用凍結(jié)法加固土層，即用人工制冷方法使聯(lián)絡(luò)通道外圍的土層降溫凍結(jié)，形成一個(gè)封閉的凍土維護(hù)結(jié)構(gòu)，然后在凍土維護(hù)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道和泵站的掘砌施工；根據(jù)工程地質(zhì)條件及施工條件，確定采用“隧道內(nèi)鉆

10、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，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，其施工工藝見圖 3-1（聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工工藝流程圖）。圖 3-1聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工工藝流程圖施工前的準(zhǔn)備工作（進(jìn)場(chǎng)、加工件組織）鉆孔定位凍注漿結(jié)系鉆孔統(tǒng)凍結(jié)管安裝凍結(jié)管打壓部分下凍結(jié)器安裝凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試積極凍結(jié)鋼管片焊接、凍結(jié)測(cè)溫監(jiān)測(cè)、預(yù)應(yīng)力支架試挖維聯(lián)絡(luò)通道開挖、臨時(shí)支護(hù)工護(hù)聯(lián)絡(luò)通道防水施工程凍結(jié)監(jiān)測(cè)聯(lián)絡(luò)通道永久結(jié)

11、構(gòu)泵站開挖、臨時(shí)支護(hù)泵站防水施工泵站永久結(jié)構(gòu)施工注漿竣工驗(yàn)收凍結(jié)孔施工和聯(lián)絡(luò)通道臨時(shí)支護(hù)施工為本工程的關(guān)鍵工序。凍結(jié)檢測(cè)和溫度，土體變形，壓力監(jiān)測(cè)及聯(lián)絡(luò)通道永久支護(hù)施工為特殊工序。4 凍結(jié)加固設(shè)計(jì)4.1施工方案設(shè)計(jì)的基本原則1水平凍結(jié)帷幕技術(shù)性能必須滿足旁通道施工的安全和質(zhì)量要求。2水平凍結(jié)方案應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的施工可行性和良好的可操作性。3施工方案應(yīng)在工程要求工期的條件下具備優(yōu)化能力。4施工方案措施必須滿足城市環(huán)保及節(jié)能要求。5減少凍脹與融沉的危害。4.2方案設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)由于該旁通道所處地層主要為-2 粉砂及粉質(zhì)粘土層， 施工時(shí)有可能發(fā)生泥、 水突出和地層沉降。在施工中必須采取切實(shí)可靠的技

12、術(shù)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(shù)要點(diǎn)：1由于混凝土和鋼管片相對(duì)于土層要容易散熱得多，會(huì)影響隧道管片附近土層的凍結(jié)速度，從而影響凍土帷幕的整體穩(wěn)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(qiáng)度及與管片的完全膠結(jié)，在凍結(jié)孔施工端喇叭口部位布置兩排孔加強(qiáng)凍結(jié)，在對(duì)側(cè)隧道布置冷凍板。所有的鋼管片的格柵要用砼充填密實(shí)，同時(shí)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(jié)處放置測(cè)溫點(diǎn)，以加強(qiáng)對(duì)凍土墻與管片膠結(jié)狀況的檢測(cè)。2用金剛石取芯鉆開孔， 跟管鉆進(jìn)法下凍結(jié)管。 凍結(jié)孔開孔前， 在布孔范圍內(nèi)打小孔徑探孔，探測(cè)地層穩(wěn)定情況。如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重漏水冒泥現(xiàn)象

13、，先進(jìn)行水泥水玻璃雙液壁后注漿，以提高孔口附近地層穩(wěn)定性，然后再鉆進(jìn)凍結(jié)孔。每個(gè)鉆孔都設(shè)有孔口管，并安裝鉆孔密封裝置，以防鉆進(jìn)時(shí)大量出泥、出水。3針對(duì)施工凍結(jié)孔時(shí)容易產(chǎn)生涌水現(xiàn)象， 采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)， 盡量實(shí)現(xiàn)無泥漿鉆進(jìn)。 如發(fā)現(xiàn)鉆孔泥水流失，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。4加強(qiáng)凍結(jié)過程檢測(cè)。 在凍土帷幕內(nèi)布置測(cè)溫孔， 以便正確判斷凍土帷幕是否交圈和測(cè)定凍土帷幕厚度。 對(duì)側(cè)隧道管片附近土層的凍結(jié)情況將成為控制整個(gè)旁通道凍土帷幕安全的關(guān)鍵，為此，在對(duì)側(cè)隧道管片上沿凍土帷幕四周布置測(cè)溫孔，以全面監(jiān)測(cè)凍土帷幕的形成過程。5在旁通道兩端布設(shè)泄壓孔， 以減小土層凍脹對(duì)隧道的影響。該孔可作為凍結(jié)帷幕壓力變化的觀測(cè)孔，同時(shí)

14、利用管片上的注漿孔來卸壓。6旁通道開挖時(shí)在隧道內(nèi)設(shè)預(yù)應(yīng)力支架，以防打開預(yù)留鋼管片時(shí)隧道變形和破壞。施工完旁通道臨時(shí)支護(hù)層后再打開對(duì)側(cè)隧道旁通道的預(yù)留鋼管片。在旁通道襯砌中預(yù)埋壓漿管，采用注漿方式以補(bǔ)償土層融沉。注漿應(yīng)配合凍土帷幕融化過程進(jìn)行。7由于凍土的蠕變性很強(qiáng)， 凍土帷幕在破壞前必然有一個(gè)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(shí)進(jìn)行凍土帷幕變形和溫度觀測(cè)，如遇凍土帷幕有明顯變形，立即用鋼支架加木背板支撐，調(diào)整開挖構(gòu)筑工藝，并同時(shí)加強(qiáng)凍結(jié)。8為了進(jìn)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(jié)施工機(jī)械；準(zhǔn)備足夠的備用設(shè)

15、備；加強(qiáng)停凍時(shí)的凍土帷幕監(jiān)測(cè)；盡快施工襯砌，必要時(shí)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(chǎn)生水平位移和沉降，故在整個(gè)施工過程中， 加強(qiáng)隧道變形的監(jiān)測(cè)， 確保隧道安全。 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。4.3凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件， 為了通道開挖時(shí)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(lián)絡(luò)通道封閉，這樣開挖時(shí)就挖不到凍結(jié)管，確保了凍土的強(qiáng)度和安全，另挖土?xí)r，減少了凍土的挖掘量。根據(jù)通道結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)通道的凍土強(qiáng)度以凍土平均溫度為- 10時(shí)的粉質(zhì)粘土強(qiáng)度為準(zhǔn)，

16、根據(jù)建井工程手冊(cè)第四冊(cè)提供的參數(shù)，凍土平均溫度為 - 10時(shí)的粉質(zhì)粘土壓 =3.6Mpa,拉 =2.1Mpa,剪=1.6Mpa。凍結(jié)帷幕厚度的驗(yàn)算垂直壓力上部水平水土壓力P= 3 2 6KPaPX= 2 02 KPa0015390059 00垂直壓力下部水平水土壓力P= 32 6KPaPS= 2 6 3 KPa聯(lián)絡(luò)通道泵站凍土帷幕受力簡(jiǎn)圖圖 4-1聯(lián)絡(luò)通道計(jì)算簡(jiǎn)圖斷面、荷載及凍土厚度根據(jù)地質(zhì)資料，聯(lián)絡(luò)通道中心埋深約18.033m，進(jìn)行凍結(jié)帷幕驗(yàn)算。通道垂直土壓力（ P）和側(cè)向上、下荷載（Ps、Px），按下式計(jì)算： 注：由于凍脹，土體向上膨脹，上部土體產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，上、下垂直土壓力應(yīng)相等。 ，

17、如圖 4-1 。P=·H=·(Ho+Hx)+20 =326(kPa)Pcs=·Ps=··(Ho-Hs)=202(kPa)Pcx=·Px=··(Ho-Hs+h)=263(kPa)式中：土的容重，約為 18kN/（地面超載 20 kN /m 2）；H、Ho計(jì)算點(diǎn)的土的埋深；Hx、Hs聯(lián)絡(luò)通道下部、上部?jī)鼋Y(jié)管到聯(lián)絡(luò)通道中心線的距離；側(cè)壓力系數(shù)，取 0.7 ；h開挖凈高 +凍土厚度；設(shè)計(jì)凍土帷幕厚度為1.8m，通道開挖輪廓高5.1m，寬 3.8m，計(jì)算該結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和軸力，進(jìn)而求得截面內(nèi)的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。各截面的

18、彎矩及軸力聯(lián)絡(luò)通道中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)的彎矩及軸力列于下表4-1 、并示于圖 4-2中。表 4-1聯(lián)絡(luò)通道（兼泵站）中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)的彎矩及軸力截面12345彎矩 M (KN.m)876-741-137-747870軸力 N (KN)397109710971097439截面彎矩圖（ KN.M）軸力圖（）741 截面（一）截面137（一） 1097截面870747（一）439截面通道中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)的彎矩及軸力圖圖 4-2聯(lián)絡(luò)通道凍土結(jié)構(gòu)彎矩及軸力圖強(qiáng)度校驗(yàn)、安全系數(shù)校驗(yàn)表 4-2通道中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)各截面安全系數(shù)截面12345應(yīng)力類型壓壓拉剪壓壓拉剪壓應(yīng)力值1.511.660.810.450.341.670.78

19、0.451.52MPa安全系數(shù)2.42.22.63.52.12.73.52.4k從表 4-2數(shù)據(jù)可見，各截面的壓應(yīng)力最小的安全系數(shù)K = 2.1，拉應(yīng)力安全系數(shù)K=2.3, ， 剪應(yīng)力安全系數(shù)K=3.5；安全；根據(jù)設(shè)計(jì)，聯(lián)絡(luò)通道道凍結(jié)壁有效厚度選取1.8m，滿足全斷面開挖施工要求。4.4凍結(jié)孔布置及制冷設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔設(shè)計(jì)根據(jù)凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)及旁通道的結(jié)構(gòu)，凍結(jié)孔按上仰、近水平、下俯三種角度布置。通道兼泵站凍結(jié)孔數(shù)72 個(gè)（左線隧道 59 個(gè)包括 4 個(gè)穿孔，右線隧道13 個(gè)）。其中四個(gè)對(duì)穿孔，為對(duì)面冷板和凍結(jié)孔供冷。凍結(jié)孔的布置詳見附圖凍結(jié)孔施工平面圖及附圖凍結(jié)管布置剖面圖，并根據(jù)鉆機(jī)情況、管

20、片配筋情況和旁通道擬開管片的實(shí)際位置，對(duì)鉆孔孔位作少量調(diào)整。開孔間距為0.4 m 0.8 m設(shè)計(jì)測(cè)溫孔 7 個(gè)（左線設(shè)一個(gè)通透孔），左線 2 個(gè), 右線布置 5 個(gè)；泄壓孔 4 個(gè)，每側(cè)隧道各布置 2 個(gè)。凍結(jié)孔的布置詳見附圖 1、2。制冷設(shè)計(jì)1、聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)參數(shù)確定（1）設(shè)計(jì)鹽水溫度為 -28 -30 。（2）凍結(jié)孔單孔流量不小于5m3/h。（3）凍結(jié)孔終孔間距通道處按Lmax900mm集水井按 Lmax1000mm設(shè)計(jì)，凍土發(fā)展速度取 28mm/d，凍結(jié)帷幕交圈時(shí)間為19 天，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)間為45 天。（4）積極凍結(jié)達(dá)到開挖時(shí)間為45天，維護(hù)凍結(jié)時(shí)間為30天。需冷量和冷凍機(jī)選型凍結(jié)需冷量

21、由下式計(jì)算：Q=1.3. 式中 :H凍結(jié)總長(zhǎng)度；（包括 100m冷板） 697m,d凍結(jié)管直徑； 0.089 mK凍結(jié)管散熱系數(shù)； 250 Kcal/h · 將上述參數(shù)代入公式得：Q= 1.3. 根據(jù)需冷量設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)通道選用 YSLGF300型螺桿機(jī)組 1 臺(tái)套，設(shè)計(jì)單臺(tái)機(jī)組工況制冷量為 87500 Kcal/h ，單臺(tái)電機(jī)功率 110KW。另設(shè)計(jì)單個(gè)通道凍結(jié)站各備用一臺(tái)套螺桿機(jī)組。凍結(jié)系統(tǒng)輔助設(shè)備1、單個(gè)凍結(jié)站配鹽水循環(huán)泵選用IS150-125 200 型 2 臺(tái)，其中各備用一臺(tái)，單臺(tái)3流量 200m/h ，電機(jī)功率 45KW。2、單個(gè)凍結(jié)站冷卻水循環(huán)泵選用IS125-125 200

22、C 型 2 臺(tái)，其中各備用一臺(tái)，單3臺(tái)流量 120m/h ，電機(jī)功率 30KW。33、單個(gè)凍結(jié)站冷卻塔選用KST-80RT型 2 臺(tái)，補(bǔ)充新鮮水80m/h 。管路選擇1、凍結(jié)管選用 89×8mm， 20 #低碳無縫鋼管 , 絲扣連接 , 單根長(zhǎng)度 12m。#2、測(cè)溫孔管選用 60×3mm,20低碳無縫鋼管。3、供液管選用 1 1 鋼管，采用焊接連接。24、鹽水干管和集配液圈選用159×6mm無縫鋼管。5、冷卻水管選用 127×4.5mm供水鋼管。用電負(fù)荷：聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)用電負(fù)荷約為250kw/h；其它1、冷凍機(jī)油選用N46冷凍機(jī)油。2、制冷劑選用氟立昂R-

23、22。3 、冷媒劑選用氯化鈣溶液。4.5凍結(jié)施工技術(shù)要點(diǎn)在該地層凍結(jié)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(shù)措施，以控制凍結(jié)孔鉆進(jìn)，地層凍脹和融沉等對(duì)隧道的影響，根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新研究成果和施工經(jīng)驗(yàn)，提出以下凍結(jié)施工技術(shù)措施:1、在已貫通的隧道鉆凍結(jié)孔，根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道的結(jié)構(gòu)采用上仰、近水平和下俯三種成孔角度。2、由于凍土抗拉強(qiáng)度低，因此除設(shè)計(jì)中盡量降低凍土帷幕所承受的拉應(yīng)力外，主要做好凍結(jié)和開挖的配合工作，要求及時(shí)封閉薄弱的凍結(jié)壁，并根據(jù)開挖后凍結(jié)帷幕變形情況及時(shí)調(diào)整開挖構(gòu)筑工藝。3、為減小土層凍脹，隧道上下對(duì)稱布置凍結(jié)孔，在適當(dāng)部位設(shè)卸壓孔，并采用小開孔距，較低鹽水溫度，較大鹽水流量

24、以加快凍結(jié)速度。4、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。5、為解決凍結(jié)設(shè)備噪音擾民問題，節(jié)省地面空間，冷凍站設(shè)置在隧道內(nèi)。6、加強(qiáng)對(duì)凍結(jié)地層溫度、地層沉降的監(jiān)測(cè)，信息反饋指導(dǎo)聯(lián)絡(luò)通道的施工。5 凍結(jié)施工5.1施工程序施工準(zhǔn)備施工機(jī)房、基礎(chǔ)凍結(jié)孔鉆進(jìn)凍結(jié)站安裝集配液圈安裝鹽水系統(tǒng)安裝、保溫凍結(jié)器安裝充 R22、化 Cacl2 、試運(yùn)轉(zhuǎn)積極凍結(jié)檢 測(cè)設(shè)備保養(yǎng)探孔維護(hù)凍結(jié)開挖構(gòu)筑封孔注漿撤場(chǎng)圖 5-1凍結(jié)施工程序圖5.2施工準(zhǔn)備聯(lián)絡(luò)通道兼泵站在凍結(jié)孔施工的同時(shí)或之前要進(jìn)行地面排水孔的施工。該孔的施工采用垂直鉆機(jī)進(jìn)行施工， 下250×6mm的鋼管。在正式施工前

25、，還應(yīng)做好如下準(zhǔn)備工作：1、加工件工期較長(zhǎng)，應(yīng)在開工前進(jìn)行準(zhǔn)備。具體加工件見表5-1。2、用 1 1 ”鋼管在施工出入端頭井內(nèi)塔建腳手架，作為連接隧道與地鐵車站底層平2臺(tái)的便橋。3、單個(gè)凍結(jié)站施工區(qū)域采用在隧道內(nèi)敷設(shè)一條150mm2 動(dòng)力電纜，用于凍結(jié)鉆孔施工、隧道內(nèi)凍結(jié)系統(tǒng)供電及開挖構(gòu)筑供電。4、在隧道內(nèi)鋪設(shè)兩趟1 1 ”管路至聯(lián)絡(luò)通道施工工作面，用于凍結(jié)孔打鉆及凍結(jié)運(yùn)2轉(zhuǎn)供水和排污。5、在聯(lián)絡(luò)通道施工工作面兩端砌高約0.25m 的泥漿擋墻，以免凍結(jié)孔鉆進(jìn)時(shí)泥漿四溢影響隧道內(nèi)環(huán)境整潔。6、用厚 5cm 的木板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)凍結(jié)施工場(chǎng)地，按不同位置的凍結(jié)孔鉆進(jìn)要求，用 1 1 ”鋼管搭建凍結(jié)

26、孔施工腳手架。2表 5-1加工件一覽表序號(hào)加工件名稱單位數(shù)量備注1鉆頭組合套722凍結(jié)管（兼作鉆桿）m700、鉆桿1m1.5m2m3過渡接頭個(gè)404孔口管個(gè)725上堵頭用接長(zhǎng)桿m406堵頭個(gè)727凍結(jié)干管、集配液圈套18凍結(jié)管頭個(gè)729冷卻塔水箱套110隧道預(yù)應(yīng)力支架套411端頭井提升架套112內(nèi)支撐套15.3凍結(jié)孔施工凍結(jié)孔施工方法：凍結(jié)孔施工工序?yàn)椋憾ㄎ婚_孔及孔口管安裝孔口裝置安裝鉆孔測(cè)量封閉孔底部打壓試驗(yàn)。定位開孔及孔口管安裝根據(jù)設(shè)計(jì)孔位在砼管片和鋼管片上定位開孔，分述如下：1、砼管片上：首先，開孔前要準(zhǔn)確定位，并根據(jù)砼管片內(nèi)鋼筋位置調(diào)整孔位，用開孔器（配金剛石鉆頭取芯）按設(shè)計(jì)角度開孔，

27、開孔直徑130 ，當(dāng)開到深度300 時(shí)停止鉆進(jìn)，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(gè)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(jìn)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(nèi)開孔，開孔直徑為91 ，貫穿砼管片，這時(shí)，如若地層內(nèi)的水砂流量大，就及時(shí)關(guān)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(jī)接上金剛石鉆頭，通過孔口裝置切割鋼管片鉆進(jìn)。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鉆桿小閘閥圖

28、5-2示意圖孔口裝置示意圖若涌水涌砂較厲害，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行注漿（水泥漿或雙液漿）止水。鉆孔按設(shè)計(jì)要求調(diào)整好鉆機(jī)位置，并固定好，將鉆頭裝入孔口裝置內(nèi)，在孔口裝置上接上 11 ”閥門，并將盤根輕壓在盤根盒內(nèi)。施工時(shí)，首先采用干式鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)困難不進(jìn)2尺時(shí)，從鉆機(jī)上進(jìn)行注水鉆進(jìn)，同時(shí)打開小閥門，觀察出水、出砂情況，利用閥門的開關(guān)控制出漿量，保證地面不出現(xiàn)沉降。鉆機(jī)選用 MD-60 型錨桿鉆機(jī)，鉆機(jī)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(zhǎng)桿將絲堵上到孔的底部，利用反扣在卸扣的同時(shí)，將絲堵上緊。打壓試驗(yàn)封閉好孔口用手壓泵打水到孔內(nèi)，至壓力達(dá)到0.

29、8MPa 時(shí)，停止打壓，關(guān)好閘門，觀測(cè)壓力的變化， 30 分鐘內(nèi)壓力無變化為合格。鉆孔偏斜和終孔間距采用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)開孔前和鉆孔時(shí)的上下仰府角及方位角，鉆孔的偏斜應(yīng)控制在 1%以內(nèi)，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(jìn)后測(cè)量一次偏斜，如偏斜大可有效地控制偏斜，進(jìn)行糾偏。如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜超過設(shè)計(jì)要求，應(yīng)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， 凍結(jié)孔無法拔出， 應(yīng)在超設(shè)計(jì)的孔間距之間打一個(gè)補(bǔ)孔，以保證終孔間距不大于1.0 米。凍結(jié)孔鉆進(jìn)與凍結(jié)管設(shè)置1、使用 MD-60 鉆機(jī)一臺(tái)，利用凍結(jié)管作鉆桿，凍結(jié)管采用絲扣加密封劑連接

30、，接縫要補(bǔ)焊，確保其同心度和焊接強(qiáng)度，凍結(jié)管到達(dá)設(shè)計(jì)深度后密封頭部。2、鉆進(jìn)過程中嚴(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)，然后再用經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)斜并繪制鉆孔偏斜圖。凍結(jié)管長(zhǎng)度和偏斜合格后再進(jìn)行打壓試漏，壓力控制在0.8Mpa，穩(wěn)定 30 分鐘壓力無變化者為試壓合格。3、在凍結(jié)管內(nèi)下供液管，然后焊接凍結(jié)管端蓋和去、回路羊角。4、凍結(jié)管安裝完畢后，用堵漏材料密封凍結(jié)管與管片之間的間隙。5、利用鋼管片上的注漿孔作泄壓孔。5.4冷凍站安裝凍結(jié)站布置與設(shè)備安裝將凍結(jié)站設(shè)置在隧道內(nèi)，單個(gè)凍結(jié)站占地面積約80 平方米，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。設(shè)備安裝必須按設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行?？紤]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)前聯(lián)系廠家來人檢修冷凍機(jī)，以保證冷凍機(jī)可靠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。管路連接、保溫與測(cè)試儀表管路用法蘭連接，隧道內(nèi)的鹽水管用管架敷設(shè)在隧道管片上，且應(yīng)避免影響隧道通行。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