联络通道冻结法施工方案.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.联络通道冻结法施工联络通道冻结法施工方案方案【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.目目目目录录录录目录.1 编制依据.12 工程概况.12.1 工程位置.12.2 工程范围和工程结构.22.3 工程地质和水文地质.23 总体方案简介.34 冻结加固设计.44.1 冻结帷幕设计.44.2 冻结孔布置及制冷设计.64.3 冻结施工技术要点.85 冻结施工.85.1 施工程序.85.2 施工准备.85.3 冻结孔施工.95.4 冷冻站安装.115.5 积极冻结与维护冻结.116 开挖与构筑施工方案.126.1

2、开挖顺序.126.2 支护方式.137 开挖与构筑施工.137.1 施工准备.137.2 施工措施.157.3 施工平面布置.168 施工进度及配套计划.168.1 施工进度计划.168.2 劳动力配备计划.178.3 设备与材料供应计划.179 工程监测.199.1 冻结系统监测.199.2 冻土帷幕监测.199.3 地表和隧道变形监测.2010 临时用电组织设计.2010.1 冻结工程用电及电压等级.20【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.10.2 供电线路安排.2110.3 安全用电措施.2110.4 施工现场临时用电安全常识.2210.5 规范标准.2211

3、 环境保护措施.2212 质量和安全保证措施.2312.1 质量保证体系.2312.2 施工安全保障措施.2412.3 确保施工质量及安全的主要技术措施.2412.4 开挖构筑安全质量技术措施.2613 文明施工保证措施.2714 预防及应急预案.2714.1 安全防险门设计和施工.2714.2 冻结孔施工预案.2914.3 冻结施工预案.3014.4 开挖与掘砌施工预案.3014.5 防止冻胀、融沉预案.3114.6 跟踪注浆预案.3115 附件.31【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.1 1 1 1编制依据编制依据编制依据编制依据1地下铁道工程施工及验收规范GB

4、50299-1999；2盾构法隧道工程施工及验收规范 DGJ08-233-1999；3混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002；4地下防水工程施工及验收规范 GBJ208-83；5建筑变形测量规范 JGJ8-97；6煤矿井巷工程施工及验收规范GBJ213-90;7混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87；8混凝土质量控制标准 GB50164-92；9普通混凝土拌和物性能试验方法 GBJ80-85；10混凝土结构设计规范 GBJ-10-89；11硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB175-1999；12普通混凝土配合比设计技术规定 JGJ55-81；13普通混凝土用砂质量标准及检验

5、方法 JGJ52-92；14普通混凝土用碎石及卵石质量标准及检验方法 JGJ53-92；15混凝土拌和用水标准 JGJ63-89；16混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉 DS31/T35-1998;17粒分高炉矿渣微粉在水泥混凝土中应用技术规程 DG/TJ08-501-1999;18钢筋混泥土用热扎带肋钢筋 GB1499-98;19钢筋混泥土用热扎圆钢筋 GB13013-91;20钢筋焊接及验收规程 GBJ1818-84;21气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T8110-95;22地下铁道设计规范 GB50157-92;23地下铁道工程施工及验收规范了 GB50299-99;24联络通道结

6、构施工图；25工程测量规范（GB 5002693）；26软土市政地下工程施工技术手册；27国家和南京市相关技术规范及法律条文、强制性规定。2 2 2 2工程概况工程概况工程概况工程概况2.12.12.12.1工程位置工程位置工程位置工程位置*区间为满足区间防灾和排水的要求，区间隧道设置两个联络通道。一个在右线K1+786.189 处，线间距为 20.0m；一个在区间最低点右线 K2+270.025 里程处，与泵站合建，线间距为 13.2m。右线 K2+270.025 联络通道/泵站设在雨润路下方，地面自然标高7.2m，隧道中心标高为-12.352m。右线 K1+786.189 联络通道设在公路

7、边下方，地面自然【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.标高 7.5m，隧道中心标高为-6.668m。2.22.22.22.2工程范围和工程结构工程范围和工程结构工程范围和工程结构工程范围和工程结构*区间 1#1#联络通道联络通道包括：连接两条盾构隧道的一条通道；联络通道长约 13.8m，通道两端开口部分为 1.5m2.1m 的矩形洞门，中间部分断面为半圆拱直墙形式：直墙结构宽 2.0m，高为 2.1m，拱形部分高 0.7m，宽 2.0 米，通道设防火门两道。通道的开挖尺寸：13.8m（长）3.4m（宽）4. 28m（高） 。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为

8、 300mm；通道墙、拱的结构层为 400mm 厚的现浇钢筋混凝土，通道喇叭口附近顶部和底部的结构层分别为 1100mm、800mm 厚的现浇钢筋混凝土；支护层和结构层之间安装防水层，其结构见下图 2-1。2#2#联络通道（兼泵站）联络通道（兼泵站）包括：连接两条盾构隧道的一条通道、 通道下集水井； 连接隧道最低点和集水池的两条集水管； 联络通道长约 7m，通道两端开口部分为 1.5m2.1m 的矩形洞门，中间部分断面为半圆拱直墙形式：直墙结构宽 2.5m，高为 2.1m，拱形部分高 0.7m，宽 2.5 米，通道设防火门两道；通道下面的泵站净空断面为 3.0m2.5m2.6m（长宽高） 。

9、通道的开挖尺寸：7m（长）3.9m（宽）4.68m（高） ；集水井开挖尺寸：4.4m（长）3.9 m（宽） 3.05m（深） 。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为 300mm；通道墙、拱和集水井的结构层为 400mm 厚的现浇钢筋混凝土，喇叭口附近顶部和底部的结构层分别为 1100mm、800mm厚的现浇钢筋混凝土；支护层和结构层之间安装防水层，其结构见下图 2-2。图图 2-12-11#1#联络通道联络通道图图 2-22-22#2#联络通道及泵站联络通道及泵站2.32.32.32.3工程地质和水文地质工程地质和水文地质工程地质和水文地质工程地质和水文地质2.3.12.3.1工程地质

10、工程地质联络通道所处位置地貌单元属长江低漫滩，场地地层呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以砂性土为主。根据*区间岩土工程详细勘察报告，里程 K1+786.189（左线 K1+765.889）处 1#联络通道位于空地下方，通道位于-2b4 流塑状淤泥质粉质粘土层；里程 K2+270.025 处2#联络通道（兼泵站）位于雨润路下方，通道位于粉细砂层（-3d23，中密，局部稍密） 。距联络通道兼泵站 K2+270.025（左线 K2+270.025）位置较近的地勘孔是 YZB17A 地质钻孔，根据该孔的资料并参考附近的地勘孔的地质情况，对该通道地质及水文地质条件描述如下（见表 2-1）

11、：表表 2-12-11#1#联络通道兼泵站地质柱状图联络通道兼泵站地质柱状图时代成因土层名称层底深度（m）层底标高（m）分层厚度（m）土层描述【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.-1杂填土4.72.74.7上部为砼路面，下部为砖块、碎石等。-1d4粉砂70.42.3灰色，含云母，夹粘性土薄层。-2b4淤泥质粉质粘土8.5-1.11.5含有机质及少许腐植质，夹有薄层粉土或粉砂，土质较为均匀。-2d3粉砂10.2-2.81.7灰色，含云母，夹粘性土薄层-2b4灰色粉质粘土14.0-6.63.8含有机质及少许腐植质，夹有薄层粉土或粉砂，土质较为均匀。-3d2-3粉细砂30

12、-22.616含云母，夹有少许粘性土薄层，偶含少许腐植质。距联络通道右线 K1+786.189（左线 1+765.889）位置较近的地勘孔是 YZB8 地质钻孔，根据该孔的资料并参考附近的地勘孔的地质情况，对该通道所处地质及水文地质条件描述（见表 2-2） 。表表 2-22-22#2#联络通道（兼泵站）地质柱状图联络通道（兼泵站）地质柱状图时代成因土层名称层底深度（m）层底标高（m）分层厚度（m）土层描述-2b素填土2.74.262.7含少许砖块、碎石，主要由粘性土组成，局部为含石灰的三合土， 结构松散， 均匀性差-2b4粉砂16.2-9.2413.5含有机质及少许腐植质， 夹有薄层粉土或粉砂

13、，土质较为均匀-3b3-4淤泥质粉质粘土21.6-14.645.4含有机质及少许腐植质， 呈互呈状， 层间夹有薄层粉土或粉砂-2d2-3粉砂30.2-23.248.6含云母，夹有少许粘性土薄层，偶含少许腐植质。2.3.22.3.2水文地质水文地质根据钻探揭示的地层结构，工程区域内受影响的地下水为潜水。补给来源主要为大气降水与地表径流。场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性。3 3 3 3总体方案简介总体方案简介总体方案简介总体方案简介本工程两个联络通道根据设计采用冻结法加固土层， 即用人工制冷方法使联络通道外围的土层降温冻结，形成一个封闭的冻土维护结构，然后在冻土维护结构中进行联络通道和泵站的掘砌施

14、工；根据工程地质条件及施工条件，确定采用“隧道内钻孔，冻结临时加固土体，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内利用水平孔和倾斜孔冻结加固地层，使联络通道及集水井外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕，然后根据“新奥法”的基本原理，在冻土中采用矿山法进行联络通道及泵站的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行，其施工工艺见图 3-1（联络通道冻结法施工工艺流程图） 。【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.图图 3-13-1联络通道冻结法施工工艺流程图联络通道冻结法施工工艺流程图冻结孔施工和联络通道临时支护施工为本工程的关键工序。冻结检测和温度，土体

15、变形，压力监测及联络通道永久支护施工为特殊工序。4 4 4 4冻结加固设计冻结加固设计冻结加固设计冻结加固设计4.14.14.14.1冻结帷幕设计冻结帷幕设计冻结帷幕设计冻结帷幕设计根据现场施工条件，为了通道开挖时的安全，1#联络通道采用在两侧隧道内分别钻孔冻结加固的方案；2#联络通道兼泵站也采用两侧隧道钻孔的方案，且在其中一侧隧道下部打设一排冻结管，把泵站和通道分为两个独立的冻结区域，挖土时，减少了冻土的挖掘量。根据通道结构和水文地质资料，设计两个联络通道的冻土强度以冻土平均温度为-10时的砂土强度为准，压=4.0Mpa, 拉=2.0Mpa,剪=1.5Mpa。4.1.14.1.1冻结帷幕厚度

16、的验算冻结帷幕厚度的验算图图 4-14-1联络通道计算简图联络通道计算简图4.1.24.1.2断面、荷载及冻土厚度断面、荷载及冻土厚度根据地质资料， 1#联络通道隧道中心标高为-6.668m 所在地面标高为+7.5m，中心埋深约 14.168m， ；2#联络通道（兼泵站）隧道中心标高为-12.352m，所在地面标高为+7.2m，中心埋深约 19.552m。通道垂直土压力（P）和侧向上、下荷载（Ps、Px） ，按下施工前的准备工作（进场、加工件组织）钻孔定位钻孔冻结管打压下冻结器冻结管安装冻结系统调试积极冻结联络通道开挖、临时支护联络通道防水施工联络通道永久结构泵站开挖、临时支护泵站防水施工泵站

17、永久结构施工注浆维护冻结冻结系统部分安装工程监测注浆试挖钢管片焊接、冻结测温监测、预应力支架竣工验收【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.式计算：注：由于冻胀，土体向上膨胀，上部土体产生被动土压力，上、下垂直土压力应相等。，如图 4-1。P1#=H=(Ho+Hx)+20 =275(kPa)P2#=H=(Ho+Hx)+20 =371(kPa)Pcs1#=Ps=(Ho-Hs)=84(kPa)Pcs2#=Ps=(Ho-Hs)=123(kPa)Pcx1#=Px=(Ho-Hs+h)=126(kPa)Pcx2#=Px=(Ho-Hs+h)=165(kPa)式中：土的容重，约为 18

18、kN/（地面超载 20 kN /m2） ；H、Ho计算点的土的埋深；Hx、Hs联络通道下部、上部冻结管到联络通道中心线的距离；侧压力系数，根据资料-3d2-3 层和-4d2-1 层取 0.4；h开挖净高+冻土厚度；设计冻土帷幕厚度为 2m， 根据通道开挖轮廓高计算该结构内部的弯矩和轴力， 进而求得截面内的压应力、拉应力和剪应力。4.1.34.1.3各截面的弯矩及轴力各截面的弯矩及轴力联络通道中部冻土结构的弯矩及轴力列于下表 4-1、4-2，并示于图 4-1 中。表表 4-14-11#1#联络通道中部冻土结构的弯矩及轴力联络通道中部冻土结构的弯矩及轴力截面1 12 23 34 45 5弯矩 M

19、(KN.m)530-472-31-478523轴力 N (KN)285742742742327表表 4-24-22#2#联络通道（兼泵站）中部冻土结构的弯矩及轴力联络通道（兼泵站）中部冻土结构的弯矩及轴力截面1 12 23 34 45 5弯矩 M (KN.m)876-741-137-747870轴力 N (KN)397109710971097439图图 4-24-2联络通道冻土结构弯矩及轴力图联络通道冻土结构弯矩及轴力图4.1.44.1.4强度校验、安全系数校验强度校验、安全系数校验表表 4-34-31#1#通道中部冻土结构各截面安全系数通道中部冻土结构各截面安全系数截面12345应力类型压压

20、拉剪压压拉剪压应力值MPa0.941.10.560.370.31.10.550.370.95安全系数k4.263.643.574.0513.33.643.644.054.21【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.表表 4-44-42#2#通道中部冻土结构各截面安全系数通道中部冻土结构各截面安全系数截面12345应力类型压压拉剪压压拉剪压应力值MPa1.511.660.910.550.341.670.90.551.52安全系数k2.652.412.202.7311.762.392.222.732.63由于通道断面的土层以粉细砂层为主，从表 4-3、4-4 数据可见，各截

21、面的压应力安全系数 K1#通道=3.64，K2#通道=2.39，拉应力安全系数 K1#通道=3.57, K2#通道=2.20， 剪应力安全系数 K1#通道=4.05，K2#通道=2.63；安全；根据设计冻结壁有效厚度选取 1#联络通道选取 2m；2#联络通道带泵站 2m。以上数据满足全断面开挖施工要求。4.24.24.24.2冻结孔布置及制冷设计冻结孔布置及制冷设计冻结孔布置及制冷设计冻结孔布置及制冷设计4.2.14.2.11#1#联络通道联络通道根据冻结帷幕设计及 1#通道的结构， 确定采用两条隧道内分别打设冻结孔， 在通道的中部交结 1.5 米， 并分别在两侧隧道内安装冻结站冻结加固， 冻

22、结孔按上仰、 近水平、下俯三种角度布置在通道的四周，冻结孔数左线隧道内 64 个，右线隧道内 62 个，共计126 个(包括左线的 2 个穿孔)。设计测温孔 12 个，每侧隧道各布置 6 个；泄压孔 8 个，每侧隧道各布置 4 个，泄压孔深度为 1.5 米。具体位置视现场情况而定。冻结孔的布置详见附图 1、2。4.2.24.2.22#2#联络通道（兼泵站）联络通道（兼泵站）根据冻结帷幕设计及通道的结构，冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置在通道和泵站的四周，在通道下部布置一排冻结孔，加强通道冻结效果，把泵站和通道分为两个独立的冻结区域。冻结孔数共计 64 个(下行线隧道 53 个包括 4 个

23、穿孔、上行线隧道 10 个)。根据冻结帷幕设计及通道的结构，冻结孔按近水平角度布置。其中四个对穿孔，为对面冷板和冻结孔供冷。设计测温孔 10 个，每侧隧道各布置 5 个；泄压孔 4 个，每侧隧道各布置 2 个，泄压孔深度为 1.5 米，具体位置视现场情况而定。冻结孔的布置详见附图 3、4。4.2.34.2.3制冷设计制冷设计1、1#通道冻结参数确定（1）设计盐水温度为-25-30。（2）冻结孔单孔流量不小于 5m3/h。（3）冻结孔终孔间距 Lmax1000mm，冻土发展速度取 28mm/d，冻结帷幕交圈时间为 18 天，达到设计厚度时间为 45 天。【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供

24、学习与交流.精品文档.（4）积极冻结达到开挖时间为 45 天，维护冻结时间为 40 天。2、2#通道冻结参数确定（1）计盐水温度为-25-30。（2）冻结孔单孔流量不小于 5m3/h。（3）冻结孔终孔间距 Lmax1000mm，冻土发展速度取 28mm/d，冻结帷幕交圈时间为 18 天，达到设计厚度时间为 45 天。（4）积极冻结达到开挖时间为 45 天，维护冻结时间为 30 天。4.2.44.2.4需冷量和冷冻机选型需冷量和冷冻机选型冻结需冷量由下式计算：Q=1.3.d.H.K式中:H冻结总长度； （包括 100m 冷板）d冻结管直径；K冻结管散热系数；250 Kcal/h将上述参数代入公式

25、得：Q1#通道= 1.3.d.H.K + 1.3.d.H.K =11908Kcal/hQ2#通道及泵站=1.3.d.H.K =58668 Kcal/h根据需冷量设计 1#联络通道选用 YSLGF300型螺杆机组 4 台套， 设两个冻结站系统，2#联络通道选用 YSLGF300型螺杆机组 2 台套；设计单台机组工况制冷量为 87500Kcal/h，单台电机功率 110KW。另设计单个通道冻结站各备用一台套螺杆机组。4.2.54.2.5冻结系统辅助设备冻结系统辅助设备1、盐水循环泵选用 IS150-125200 型 6 台，其中各备用一台，单台流量 200m3/h，电机功率 45KW。2、 冷却水

26、循环泵选用 IS125-125200C型 6 台， 其中各备用一台， 单台流量120m3/h，电机功率 30KW。3、冷却塔选用 KST-80RT 型六台，补充新鲜水 80m3/h。4.2.64.2.6管路选择管路选择1、冻结管选用898mm， 20#低碳无缝钢管,丝扣连接加焊接,单根长度 12m。2、测温孔管选用603mm,20#低碳无缝钢管。3、供液管选用211钢管，采用焊接连接。4、盐水干管和集配液圈选用1596mm 无缝钢管。5、冷却水管选用1274.5mm 供水钢管。4.2.74.2.7用电负荷：用电负荷：【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.1#联络通道设

27、计用电负荷约 450kw/h； 2#联络通道及泵站设计用电负荷约 250kw/h；4.2.84.2.8其它其它1、冷冻机油选用 N46 冷冻机油。2、制冷剂选用氟立昂 R-22。3、冷媒剂选用氯化钙溶液。4.34.34.34.3冻结施工技术要点冻结施工技术要点冻结施工技术要点冻结施工技术要点在该地层冻结工程中，由于其特殊施工条件与要求，需采取特别工艺与技术措施，以控制冻结孔钻进，地层冻胀和融沉等对隧道的影响，根据国内外最新研究成果和施工经验，提出以下冻结施工技术措施:1、在已贯通的隧道钻冻结孔，根据联络通道的结构采用上仰、近水平和下俯三种成孔角度。2、由于冻土抗拉强度低，因此除设计中尽量降低冻

28、土帷幕所承受的拉应力外，主要做好冻结和开挖的配合工作，要求及时封闭薄弱的冻结壁，并根据开挖后冻结帷幕变形情况及时调整开挖构筑工艺。3、为减小土层冻胀，隧道上下对称布置冻结孔，在适当部位设卸压孔，并采用小开孔距，较低盐水温度，较大盐水流量以加快冻结速度。4、在冻土帷幕关键部位，多布置测温孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。5、为解决冻结设备噪音扰民问题，节省地面空间，冷冻站设置在隧道内。6、加强对冻结地层温度、地层沉降的监测，信息反馈指导联络通道的施工。5 5 5 5冻结施工冻结施工冻结施工冻结施工5.15.15.15.1施工程序施工程序施工程序施工程序图图 5-15-1冻结施工程序图冻结施工

29、程序图5.25.25.25.2施工准备施工准备施工准备施工准备在冻结孔施工的同时或之前要进行地面排水孔的施工。 该孔的施工采用垂直钻机进行施工，下2006mm 的钢管。在正式施工前，还应做好如下准备工作：1、加工件工期较长，应在开工前进行准备。具体加工件见表 5-1。2、用211”钢管在施工出入端头井内塔建脚手架，作为连接隧道与地铁车站底层平台的便桥。3、单个冻结站施工区域采用在隧道内敷设一条 120mm2动力电缆，用于冻结钻孔施工、隧道内冻结系统供电及开挖构筑供电。4、在隧道内铺设两趟211”管路至联络通道施工工作面，用于冻结孔打钻及冻结运【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流

30、.精品文档.转供水和排污。5、在联络通道施工工作面两端砌高约 0.25m 的泥浆挡墙，以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内环境整洁。6、用厚 5cm 的木板在联络通道处铺设冻结施工场地，按不同位置的冻结孔钻进要求，用211”钢管搭建冻结孔施工脚手架。表表 5-15-1加工件一览表加工件一览表序号加工件名称单位数量备注1钻头组合套1722冻结管（兼作钻杆）m18001m、1.5m 钻杆3过渡接头个204孔口管个1725上堵头用接长杆m406堵头个1727冻结干管、集配液圈套38冻结管头个1729冷却塔水箱套310隧道预应力支架套825#等组焊11端头井提升架套212内支撑套25.35.35.35.

31、3冻结孔施工冻结孔施工冻结孔施工冻结孔施工在冻结孔施工前对带泵站的联络通道精确定位排水管位置，利用钻机先施工一个200mm 排水管超过设计深度，下管到设计深度，回填工作面，待联络通道泵站主体结构施工完后在进行安装施工地面检修井。5.3.15.3.1冻结孔施工方法：冻结孔施工方法：冻结孔施工工序为： 定位开孔及孔口管安装孔口装置安装钻孔测量封闭孔底部打压试验。5.3.1.15.3.1.1定位开孔及孔口管安装定位开孔及孔口管安装根据设计孔位在砼管片和钢管片上定位开孔，分述如下：1、砼管片上：首先，开孔前要准确定位，并根据砼管片内钢筋位置调整孔位，用开孔器（配金刚石钻头取芯）按设计角度开孔，开孔直径

32、 130 ，当开到深度 300 时【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.停止钻进，以不钻穿管片控制，安装孔口管，孔口管的安装方法为：首先将孔口处凿平，安好四个膨胀螺丝，而后在孔口管的鱼鳞扣上缠好麻丝或棉丝等密封物，将孔口管砸进去，用膨胀螺丝上紧，上紧后，再去掉螺母，装上 DN125 闸阀，再将闸阀打开，用开孔器从闸阀内开孔，开孔直径为 91 ，贯穿砼管片，这时，如若地层内的水砂流量大，就及时关好闸门。2、钢管片上：先在钢管片上开一小孔，无涌砂时，将钢管片割开焊好孔口管，在孔口管上接好闸阀。若涌水、涌砂量较大时，立即将小孔用木楔堵上，然后，在钢管片上焊好孔口管，接好闸阀

33、和孔口装置，用金刚石钻头通过孔口装置切割钢管片钻进。5.3.1.25.3.1.2孔口装置安装孔口装置安装用螺丝将孔口装置装在闸阀上，注意加好密封垫片。详见图 5-2。图图 5-25-2孔口装置示意图孔口装置示意图施工时，每个冻结孔打钻时均应安装孔口装置，若涌水涌砂较厉害，还应当进行注浆（水泥浆或双液浆）止水。5.3.1.35.3.1.3钻孔钻孔按设计要求调整好钻机位置，并固定好，将钻头装入孔口装置内，在孔口装置上接上211”阀门，并将盘根轻压在盘根盒内。施工时，首先采用干式钻进，当钻进困难不进尺时，从钻机上进行注水钻进，同时打开小阀门，观察出水、出砂情况，利用阀门的开关控制出浆量，保证地面不出

34、现沉降。钻机选用 MKD-50 型锚杆钻机，钻机扭矩2000NM，推力 20KN。5.3.1.45.3.1.4封闭孔底部封闭孔底部用丝堵封闭好孔底部，具体方法是，利用接长杆将丝堵上到孔的底部，利用反扣在卸扣的同时，将丝堵上紧。5.3.1.55.3.1.5打压试验打压试验封闭好孔口用手压泵打水到孔内，至压力达到 0.8MPa 时，停止打压，关好闸门，观测压力的变化，30 分钟内压力无变化为合格。5.3.25.3.2钻孔偏斜和终孔间距钻孔偏斜和终孔间距采用经纬仪和水准仪监测开孔前和开孔时的上下仰府角及方位角， 钻孔的偏斜应控制在 1%以内，在确保冻土帷幕厚度的情况下，终孔间距不大于 1.0m，否则

35、应补孔。采用每 3 米钻进后测量一次偏斜，如偏斜大可有效的控制偏斜，进行纠编。如果发现钻孔偏斜超过设计要求，应及时拔除冻结孔，重新钻孔，直到满足设计要求，考虑地压大，摩擦力大等因素，冻结孔无法拔出，应在超设计的孔间距之间打设一个补孔，以保证终孔间距不大于 1.0m。5.3.35.3.3冻结孔钻进与冻结管设置冻结孔钻进与冻结管设置【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.1、使用 MKD-50 钻机一台，利用冻结管作钻杆，冻结管采用丝扣加密封剂连接，接缝要补焊，确保其同心度和焊接强度，冻结管到达设计深度后密封头部。2、钻进过程中严格监测孔斜情况，发现偏斜要及时纠偏，下好冻结

36、管后，进行冻结管长度的复测，然后再用经纬仪进行测斜并绘制钻孔偏斜图。冻结管长度和偏斜合格后再进行打压试漏，压力控制在 0.8Mpa，稳定 30 分钟压力无变化者为试压合格。3、在冻结管内下供液管，然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角。4、冻结管安装完毕后，用堵漏材料密封冻结管与管片之间的间隙。5、利用钢管片上的注浆孔作泄压孔。5.45.45.45.4冷冻站安装冷冻站安装冷冻站安装冷冻站安装5.4.15.4.1冻结站布置与设备安装冻结站布置与设备安装将冻结站设置在隧道内，单个冻结站占地面积约 80 平方米，站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及配电控制柜等。设备安装必须按设备使用说

37、明书的要求进行。5.4.25.4.2管路连接、保温与测试仪表管路连接、保温与测试仪表管路用法兰连接，隧道内的盐水管用管架敷设在隧道管片上，且应避免影响隧道通行。在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温厚度为 50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。联络通道四周主冻结孔每两个一串联，其它冻结孔每三个一串联。冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用 50mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。5.4.35.4.3溶解氯

38、化钙和机组充氟加油溶解氯化钙和机组充氟加油盐水（氯化钙溶液）比重为 1.27，先在盐水箱内充满清水，溶解氯化钙，再送入盐水干管内，直至盐水系统充满为止，溶解氯化钙时要除去杂质。机组充氟和冷冻机加油必须按照设备使用说明书的要求进行。 首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。5.55.55.55.5积极冻结与维护冻结积极冻结与维护冻结积极冻结与维护冻结积极冻结与维护冻结5.5.15.5.1冻结系统试运转与积极冻结冻结系统试运转与积极冻结设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。在冻结过

39、程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.5.5.25.5.2试挖与维护冻结试挖与维护冻结在积极冻结过程中，要根据实测温度数据判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度后再进行探孔试挖， 确认冻土帷幕内土层基本无压力后进行正式开挖。正式开挖后，根据冻土帷幕稳定性，可适当提高盐水温度，进入维护冻结，但盐水温度不应高于-25。5.5.35.5.3开挖条件开挖条件联络通道开挖前，应进行试挖，以确定冻土地层是否具备开挖条件。通过试挖能有效的探

40、测出冻土帷幕形成情况，为开挖掘进工作提供指导。测温孔可根据测温孔实测数据，推算出冻土发展速度及在该冻结时间内的冻土发展半径，从而算出冻结帷幕厚度，再根据成冰公式或用作图法得出冻结帷幕平均温度，若各个层位、部位冻结帷幕的厚度和平均温度达到设计要求后，即可打开管片进行开挖。卸压孔在积极冻结过程中，卸压孔有两个作用，一是起到释放冻胀压力的作用，另一方面根据显示的压力来判断冻结帷幕是否交圈。探孔在打开管片前应进行探孔检查，探孔深度 1.5 米。探孔应打在冻结帷幕薄弱处，探孔处无涌沙、突水现象，地层稳定，冻结帷幕正常，测温效果良好，即可打开管片试挖。联络通道开挖条件判定标准与检验方法见附表 1。6 6

41、6 6开挖与构筑施工方案开挖与构筑施工方案开挖与构筑施工方案开挖与构筑施工方案联络通道开挖构筑施工占用一侧隧道，在联络通道开口处搭设工作平台，利用隧道作为排渣及材料运输通道。经探挖试挖确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，然后根据“新奥法”的基本原理，进行暗挖法施工。6.16.16.16.1开挖顺序开挖顺序开挖顺序开挖顺序根据工程结构特点，联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行，其施工顺序如图 61 所示。图图 6 61 1联络通道开挖顺序图联络通道开挖顺序图开挖掘进采用短步距掘砌技术，开挖步距控制在 0.5m 左右，两端喇叭口处断面较大，为减轻开挖对隧道变形的影响，开挖步距控制为 0.3m，由于

42、冻土强度高，韧性好，普通手镐无法施工，需采用风镐进行掘进。为了提高掘进效率，加快施工进度，缩短冻土暴露时间，风镐尖需做特殊处理。另外，在冻土中掘进，环境温度在 0以下，输风管路及风镐中的冷凝水容易结冰，需进行除湿处理。并要求每个掘进班配备 56 把风镐，以避免不能正常工作而影响施工进度。在掘进施工中根据揭露土体的加固效果，以【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.及监控监测信息，及时调整开挖步距和支护强度，确保安全施工。在开挖过程中，还要及时对暴露的冻土墙进行保温。6.26.26.26.2支护方式支护方式支护方式支护方式支护采用二次衬砌。 第一次支护 （临时支护） 采用

43、型钢支架加背板。 第二次支护 （永久支护）采用现浇钢筋混凝土。6.2.16.2.1临时支护临时支护联络通道泵站开挖后，地层中原有的应力平衡受到破坏，引起通道周围地层中的应力重新分布，这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移，而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上，当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时，冻土帷幕及冻结管会产生蠕变，为控制这种变形的发展，冻土开挖后就要及时对冻结壁进行及时的支护，所以联络通道的临时支护即作为维护地层稳定，确保施工安全的一项重要技术措施，又作为永久支护的一部分，是支护工艺最为关键的一步。将冻土帷幕简化为弹性材料制成的厚壁筒，假定厚壁筒处于静水压力状态，根据

44、变形协调方程经过力学计算分析，确定联络通道临时支护的结构形式，如图 6-2 所示。图图 6 62 2临时支护示意图临时支护示意图临时支护根据设计采用螺纹钢加工成的直腿拱形支架和矩形支架。 钢拱架为封闭形式用于喇叭口及通道内的临时支护， 为增加支架的稳定性， 每道支架中部加有一根横撑，拱形支架的间排距与通道的开挖步距相对应为 0.50.7m，相邻支架间加有纵向拉杆，以增加整个支护体系的整体性和稳定性。矩形钢支架用于集水井，支护间距为 0.5m，上下两排支架间由 8 根拉杆相互连接，必要时增加纵横向支撑，以增加支架整体的稳定性及抗变形的能力。为了控制支架间冻结壁的变形，减少冻结壁冷量损失，所有钢支

45、撑架后用木背板密背，背板必须同冻结壁紧贴，尽量减少支护间隙，木背板不能松动，当支护间隙较大时，可增加背板厚度和木楔子，以提高支护效果。6.2.26.2.2永久支护永久支护永久支护为结构设计中的钢筋砼结构，为减少砼施工接缝，联络通道开挖及临时支护完成后， 一次进行连续浇筑。 由于这种结构的特殊性， 通道顶板内的砼浇筑较为困难，为提高砼施工质量，可采取分段浇筑的施工方式，必要时可采用喷浆机对浇筑空隙进行充填。上部结构施工完成以后，开挖集水井，集水井开挖到设计深度，首先对集水井底板进行封底浇筑，然后一次完成集水井的钢筋砼浇筑施工。7 7 7 7开挖与构筑施工开挖与构筑施工开挖与构筑施工开挖与构筑施工

46、7.17.17.17.1施工准备施工准备施工准备施工准备准备工作是整个工程施工进展顺利的前提和保证，具体工作内容如下：【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.7.1.17.1.1三通一平三通一平1、供水，将水管接送至施工场地，水量为 5m3/h。2、供电， 50kw 电量接送至施工场地。3、道路，允许 510t 卡车进出施工场地，市内运输。4、端头井提升系统利用现有行车。7.1.27.1.2隧道内工作平台搭设隧道内工作平台搭设按联络通道出口尺寸及施工需要，工作平台由上下两层平台和一斜坡道构成。在联络通道开口处的隧道支撑架底梁，然后在上面搭设中间工作平台，主要作为通道材料

47、运输手推车换向之用，面积约为 2m3.5m=7m2。在联络通道运输侧，搭设斜坡道与中间平台相连接，斜坡道高端宽约 3m，坡长约 18m，坡度以方便手推车运输为原则可以适当调整。 在中间平台的另一侧搭设材料设备平台， 为节省材料， 平台面可低于中间平台 0.3m，面积 8m4.5m=36m2。平台梁可用长 4.5m，间距为 2m 的 16#槽钢，直接搭在砼管片上，台面用 50mm 厚木板铺盖而成。7.1.37.1.3临时支护金属支撑架临时支护金属支撑架根据土体加固技术参数、土体压力等，计算、设计金属支撑架的材料、结构形式。喇叭口、 通道内为拱形金属支撑架结构， 按两种断面尺寸加工， 结构形式如钢

48、拱架，间距同开挖步距， 采用 300mm500mm， 22钢筋连接， 8钢筋网， 网格间距100100mm，双层网布置。喷射混凝土采用 C20，厚度 30cm，保护层为外侧 6cm，内侧 4cm。钢拱架见下图所示7.1.47.1.4金属管片接缝焊接金属管片接缝焊接将联络通道口部的金属管片之间（欲拉开的管片除外）接缝采用满焊的方石将每条拼装缝焊接好， 以提高其整体性。 焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理， 避免虚焊。7.1.57.1.5防护门安装防护门安装在开挖前安装好防护钢门，在发生涌泥、涌水等险情时及时关闭，以保证整个隧道的安全。7.1.67.1.6型钢型钢支架安装支架安装开挖施工之前，需

49、在通道开口处隧道中设置简易预应力隧道支架，以减轻联络通道开挖构筑施工对隧道产生不利的影响。简易预应力隧道支架形式见附图。每榀钢支架为组合结构，区间隧道上下行线联络通道开口两侧各架两榀，两榀钢支架间距 2m，在联络通道两侧沿隧道方向对称布置，两榀支架间用 8080 等边角钢搭焊组合。架设时要有专人负责指挥，拼装时螺栓必须拧紧，每榀支架有八个支点，由六个 32t 螺旋式千斤顶提供预应力，施加预应力时每个千斤顶要同时慢慢平稳加压，每个千斤顶以压实支撑点【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流.精品文档.为宜。高处千斤顶应系在主架上，防止脱落。要定期检查千斤顶压力情况，发现情况要及时处理。

50、支架结构参见附图 6。7.1.77.1.7通风排水系统通风排水系统通风：采取用压入式通风系统，将风机和管路布置好，把联络通道施工区段附近隧道内混浊气体排送到地表或送至空闲隧道的远端。排水： 从联络通道口到地铁车站区间布置一条排水管路， 水泵设在联络通道口附近，形成排水系统，以备联络通道端口处集水、开挖构筑中产生的出水或涌水排放之用。7.27.27.27.2施工措施施工措施施工措施施工措施加固土体强度达到设计要求及准备工作就绪后开挖构筑工作就可正式开始， 总体施工流程如下。7.2.17.2.1开管片开管片钢管片可以用千斤顶及手拉葫芦拉开。开管片时，准备 2 台 32t 千斤顶，5t 和 2t手拉