市政府站-九華山站-鎖金村站端頭凍結(jié)加固施工方案

1、南京地鐵四號(hào)線土建工程D4-TA04標(biāo) 盾構(gòu)端頭冷凍加固施工方案南京地鐵四號(hào)線一期土建工程施工D4-TA04標(biāo)市政府站-九華山站-鎖金村站端頭凍結(jié)加固施工方案中鐵二局股份有限公司2014.11一、編制依據(jù)1建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002；2南京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范DGJ32/J12-2005；3建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002；4建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002；5南京地鐵四號(hào)線D4-TA04標(biāo)巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告；6南京地鐵四號(hào)線D4-TA04標(biāo)盾構(gòu)端頭加固投標(biāo)圖紙及相關(guān)資料；7南京地鐵四號(hào)線D4-TA04標(biāo)區(qū)間平縱斷面及襯砌環(huán)布置圖

2、；8基礎(chǔ)處理技術(shù)規(guī)范（DBJ08-40-94）；9南京軌道交通工程建設(shè)安全、質(zhì)量管理辦法匯編（一）、（二）；10圓隧道旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程上海市工程建設(shè)規(guī)范（DJ/TJ08-902-2006）；11南京地鐵四號(hào)線D4-TA02標(biāo)施工組織設(shè)計(jì)；12公司相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)二、設(shè)計(jì)概況南京市地鐵四號(hào)線一期土建工程D4-TA04標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間包括市政府站九華山站盾構(gòu)區(qū)間、九華山站鎖金村站盾構(gòu)區(qū)間。九鎖區(qū)間左線長1239.15米，右線長1245.4米，全長2484.55米。市九區(qū)間左線長643.8米，右線長642.5米，全長1286.3米。九華山站鎖金村站區(qū)間采用兩臺(tái)海瑞克土壓平衡盾構(gòu)機(jī)從鎖金村站西端頭井間隔始

3、發(fā)，側(cè)穿太陽宮游泳池，轉(zhuǎn)彎進(jìn)入玄武湖復(fù)合地層段，之后下穿金陵花園（多為46層居民住宅），過九華山之后通過九華山公路隧道到達(dá)九華山站后接收、吊出。市政府站九華山站區(qū)間采用一臺(tái)小松土壓平衡盾構(gòu)機(jī)從九華山站西端頭井右線始發(fā)，到達(dá)市政府站調(diào)頭再推進(jìn)至九華山站接收吊出。三、加固端頭工程水文地質(zhì)狀況3.1九華山站東端頭右線垂直冷凍、左線水平冷凍3.1.1水文概況依據(jù)地下水的埋藏和賦存條件，本場加固區(qū)域內(nèi)地地下水可分為潛水和微承壓水。（1）潛水潛水主要分布于淺部填土層及層粉土、粉砂中。隔水層為-3b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和-2b2層粉質(zhì)黏土。由于場區(qū)部分地段無-3b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和-2b2層粉質(zhì)黏土隔水層，為混

4、合土或者殘積土，因此潛水和下部承壓水有一定的連通性。（2）微承壓水微承壓水賦存于-4e2層混合土和J1-2xn-0殘積土中，該層局部與上部潛水有聯(lián)通。該層微承壓水水頭埋深在地面下0.550.9m，高程為8.488.58m（吳淞高程系）。該含水層常年有水，但雨水期水位會(huì)略有提高。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，其年變幅約為0.51.0m。3.1.2地質(zhì)概況九華山站東端頭地質(zhì)自上而下土層依次為-1雜填土、-3c3粉土、-2d3粉砂夾粉土、-3d2粉砂、-2b2粉質(zhì)粘土、-4e2混合土、J1-2xn-3中風(fēng)化石英砂巖。詳見九華山站東端頭地質(zhì)剖面圖工程地質(zhì)分布與特征描述一覽表層號(hào)巖土層名稱重度（kN/m

5、3）含水量（%）滲透系數(shù)cm/s)透水性評(píng)價(jià)巖性特征垂直kV水平Kh-1雜填土1×10-31×10-3弱透水雜色，不均，粉質(zhì)粘土混磚、碎石。-2d3粉砂26.927.32.1×10-42.9×10-4弱透水青灰色，稍密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-3d2粉砂26.926.12.1×10-42.6×10-4弱透水青灰色，中密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-3b3粉質(zhì)粘土27.231.52.9×10-62.9×10-6微透水灰褐色，切面稍光滑,干強(qiáng)度及韌性中等，局部可塑。-2b2粉質(zhì)粘土27.2 26.41.8&

6、#215;10-62.3×10-6微透水青灰色、褐黃色，可塑局部硬塑，含鐵錳氧化物及灰白粘土，切面稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等。J1-2xn-0殘積土18.7 1×10-42×10-4弱透水灰色、灰黃色，中密，砂土狀,由閃長巖風(fēng)化殘積而成,夾風(fēng)化巖屑,手捻易松散,狀態(tài)不均勻。J1-2xn-3中風(fēng)化石英砂巖27.4 （1 x10-4）（2 x10-4）不均勻芯樣成長柱狀、短柱狀，采取率70-90%，變余粉砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由石英、少量長石、鐵質(zhì)顆粒組成，為較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為級(jí)。注：（）內(nèi)數(shù)據(jù)為經(jīng)驗(yàn)值3.1.3周邊環(huán)境加固范圍位于于北京東路，交通流量較大。

7、建筑物較密集，距加固區(qū)均在10米以上，端頭加固對其影響較小,詳見下表。周邊臨近建筑物調(diào)查表建筑物名稱結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)形式與端頭加固區(qū)距離蘇果便利超市沿街商鋪樓2-4層磚混結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)距離西端頭加固區(qū)14m玄武區(qū)房管所6層磚混結(jié)構(gòu)筏板基礎(chǔ)距離東端頭加固區(qū)18m九華山飯店砼7框架結(jié)構(gòu)筏板、樁基礎(chǔ)距離東端頭加固區(qū)17m九華山站東端頭建(構(gòu))筑物及管線平面布置圖在九華山站東端頭盾構(gòu)到達(dá)施工前將進(jìn)行九華山站的二期交通疏解，詳見下圖。交通疏解后部分管線將回遷，如下圖所示。3.1.4端頭加固情況九華山站東端頭盾構(gòu)到達(dá)端頭加固采用旋噴樁+三軸攪拌樁+鋼套筒進(jìn)洞。加固范圍為隧道上下左右各3米，加固長度為6米，左右線

8、三軸攪拌樁已完成，旋噴樁因場地原因暫未施工，詳見下圖。3.2九華山站西端頭右線垂直冷凍、左線水平冷凍3.2.1九華山站西端頭水文概況依據(jù)地下水的埋藏和賦存條件，本場地加固區(qū)內(nèi)地下水可分為潛水和微承壓水。（1）潛水潛水主要分布于淺部填土層及層粉土、粉砂中。隔水層為-3b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和-2b2層粉質(zhì)黏土。由于場區(qū)部分地段無-3b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和-2b2層粉質(zhì)黏土隔水層，為混合土或者殘積土，因此潛水和下部承壓水有一定的連通性。（2）微承壓水微承壓水賦存于-4e2層混合土和J1-2xn-0殘積土中，該層局部與上部潛水有聯(lián)通。該層微承壓水水頭埋深在地面下0.550.9m，高程為8.488.58m（

9、吳淞高程系）。該含水層常年有水，但雨水期水位會(huì)略有提高。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，其年變幅約為0.51.0m。3.2.2九華山站西端頭地質(zhì)概況九華山站西端頭地質(zhì)自上而下土層依次為-1雜填土、-3c3粉土、-2d3粉砂夾粉土、-3d2粉砂、-2b2粉質(zhì)粘土、-4e2混合土、J1-2xn-3中風(fēng)化石英砂巖。詳見九華山站西端頭地質(zhì)剖面圖工程地質(zhì)分布與特征描述一覽表層號(hào)巖土層名稱重度（kN/m3）含水量（%）滲透系數(shù)cm/s)透水性評(píng)價(jià)巖性特征垂直kV水平Kh-1雜填土1×10-31×10-3弱透水雜色，不均，粉質(zhì)粘土混磚、碎石。-3c3粉土18.334.51.0×1

10、0-41.1×10-4弱透水青灰色，稍密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-2d3粉砂26.927.32.1×10-42.9×10-4弱透水青灰色，稍密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-3d2粉砂26.926.12.1×10-42.6×10-4弱透水青灰色，中密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-2b2粉質(zhì)粘土27.2 26.41.8×10-62.3×10-6微透水青灰色、褐黃色，可塑局部硬塑，含鐵錳氧化物及灰白粘土，切面稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等。-4e2混合土19.5 3×10-43×10-4弱透水雜色，

11、中密-密實(shí)以角礫、礫砂等混粉質(zhì)粘土為主，礫石含量35-50%,次棱角狀,粒徑2-8cm不等，偶見大于15cm礫石。J1-2xn-3 中風(fēng)化石英砂巖27.4 （1 x10-4）（2 x10-4）不均勻芯樣成長柱狀、短柱狀，采取率70-90%，變余粉砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由石英、少量長石、鐵質(zhì)顆粒組成，為較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為級(jí)。注：（）內(nèi)數(shù)據(jù)為經(jīng)驗(yàn)值3.2.3九華山站西端頭周邊環(huán)境市九區(qū)間九華山站西端頭位于于北京東路，交通流量較大。隧道南側(cè)建筑物及管線較密集，詳見九華山站西端頭建(構(gòu))筑物及管線平面布置圖。建(構(gòu))筑物及管線調(diào)查詳見下表：周邊臨近建筑物調(diào)查表建筑物名稱結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)形式與始發(fā)

12、隧道平面關(guān)系南側(cè)沿街商鋪2-3層磚混結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)距離右線隧道16m周邊臨近管線調(diào)查表管線名稱管線規(guī)格材質(zhì)與始發(fā)隧道平面關(guān)系水管200鑄鐵距離右線隧道0.6m雨污管400混凝土與隧道正交燃?xì)夤?00鋼管距離右線隧道2.8m雨污管2000*1500混凝土箱涵距離右線隧道4.8m通信線200*200光纜距離右線隧道8m通信線750*200銅距離右線隧道8m九華山站西端頭建(構(gòu))筑物及管線平面布置圖在九華山站東端頭盾構(gòu)到達(dá)施工前將進(jìn)行九華山站的二期交通疏解，詳見下圖。交通疏解后部分管線將回簽，如下圖所示。3.2.4端頭加固情況九華山站西端頭盾構(gòu)右線始發(fā)、左線到達(dá)端頭加固采用旋噴樁+三軸攪拌樁。加固范圍

13、為隧道上下左右各3米，右線加固長度為12米，左線加固長度為6米，左右線三軸攪拌樁已完成，旋噴樁因場地原因暫未施工，詳見下圖。3.3市政府站東端頭水平冷凍3.3.1市政府站東端頭水文概況依據(jù)地下水的埋藏和賦存條件，本場地加固區(qū)內(nèi)地下水可分為潛水和微承壓水。（1）潛水潛水主要分布于淺部填土層及層粉土、粉砂中。隔水層為-3b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和-2b2層粉質(zhì)黏土。由于場區(qū)部分地段無-3b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和-2b2層粉質(zhì)黏土隔水層，為混合土或者殘積土，因此潛水和下部承壓水有一定的連通性。（2）微承壓水微承壓水賦存于-4e2層混合土中，該層局部與上部潛水有聯(lián)通。該層微承壓水水頭埋深在地面下0.550.9m

14、，高程為8.488.58m（吳淞高程系）。該含水層常年有水，但雨水期水位會(huì)略有提高。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，其年變幅約為0.51.0m。3.3.2市政府站東端頭地質(zhì)概況市政府站東端頭地質(zhì)自上而下土層依次為-1雜填土、-1c2粉土夾粉砂、-3c3粉土、-2d3粉砂、-3d2粉砂、-2b2粉質(zhì)粘土。詳見市政府站東端頭地質(zhì)剖面圖工程地質(zhì)分布與特征描述一覽表層號(hào)巖土層名稱重度(kN/m)含水量（%）滲透系數(shù)cm/s)透水性評(píng)價(jià)巖性特征垂直kV水平Kh-1雜填土1×10-31×10-3弱透水雜色，不均，粉質(zhì)粘土混磚、碎石。-3c3粉土18.334.51.0×10-41

15、.1×10-4弱透水青灰色，稍密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-2d3粉砂26.927.32.1×10-42.9×10-4弱透水青灰色，稍密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-3d2粉砂26.926.12.1×10-42.6×10-4弱透水青灰色，中密，飽和，含云母碎片，局部夾粉土。-2b2粉質(zhì)粘土27.2 26.41.8×10-62.3×10-6微透水青灰色、褐黃色，可塑局部硬塑，含鐵錳氧化物及灰白粘土，切面稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等。3.3.3市政府站東端頭周邊環(huán)境四號(hào)線市政府站東端頭位于北京東路和太平北路交界處，周圍主

16、要建筑物為臺(tái)城大廈、北京東路幼兒園和和平大廈，詳見市政府站左線盾構(gòu)始發(fā)段建(構(gòu))筑物及管線平面布置圖。建筑物的情況詳見下表。建筑物名稱結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)形式與車站端頭關(guān)系臺(tái)城大廈13層框架結(jié)構(gòu)+1層地下室鉆孔灌注樁基礎(chǔ)距離東端頭20m北京東路幼兒園3層磚混結(jié)構(gòu)鋼筋砼條形基礎(chǔ)距東端頭20m和平大廈地下室23層框架+2層地下室鉆孔灌注樁基礎(chǔ)距離東端頭4m主要管線的情況詳見下表管線名稱管線規(guī)格材質(zhì)與始發(fā)隧道平面關(guān)系燃?xì)夤?00鑄鐵斜穿隧道雨污管300混凝土管斜穿隧道路燈線380v銅斜穿隧道電力線10kv銅斜穿隧道市政府站左線盾構(gòu)始發(fā)段建(構(gòu))筑物及管線平面布置圖3.3.4端頭加固情況市政府站東端頭盾構(gòu)左線

17、始發(fā)端頭加固采用旋噴樁+三軸攪拌樁。加固范圍為隧道上下左右各3米，加固長度為9米。右線到達(dá)因管線限制采用4排旋噴樁加固，左線旋噴樁+三軸攪拌樁已施工完畢，右線因場地原因旋噴樁暫未施工，詳見下圖。四、凍結(jié)加固方案設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)原則（1）凍結(jié)帷幕技術(shù)性能必須滿足盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)施工的安全和質(zhì)量要求；（2）凍結(jié)方案應(yīng)符合現(xiàn)場實(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)在滿足工程要求工期的條件下具備優(yōu)化能力；（4）施工方案及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 盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)技術(shù)要點(diǎn)根據(jù)以往地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)工程施工的經(jīng)驗(yàn)，提出以下技術(shù)要點(diǎn)。（1）為保證盾構(gòu)

18、始發(fā)和到達(dá)的安全、可靠，在車站結(jié)構(gòu)內(nèi)襯墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始凍結(jié)孔的施工及積極凍結(jié)。通過探孔檢測確認(rèn)凍結(jié)帷幕達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、厚度，并與槽壁完全膠結(jié)后，進(jìn)行槽壁破除，拔管，并進(jìn)行盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)施工。（2）加強(qiáng)地面建筑物和地下管線的保護(hù)：加強(qiáng)地面建筑物的監(jiān)測；加強(qiáng)地面管線的監(jiān)測；采用快速凍結(jié)減少凍脹；加強(qiáng)融沉注漿。（3）根據(jù)加固區(qū)域土體凍脹監(jiān)測數(shù)據(jù)及周邊管線的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可根據(jù)情況布設(shè)泄壓孔，有效控制凍結(jié)土體凍脹對周邊管線的影響。（4）在始發(fā)洞口附近管片上增設(shè)注漿孔，進(jìn)行后期融沉注漿工作，減小地面沉降。（5）利用管片上注漿孔進(jìn)行跟蹤注漿（始發(fā)區(qū)域的管片增加注漿孔），減少融沉。4.3 總體方案設(shè)計(jì)4.3.

19、1 凍結(jié)方案的選取根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況、結(jié)合場地施工條件、端頭加固情況、周邊管線的影響選取的凍結(jié)加固方案如下。九鎖盾構(gòu)區(qū)間： 九華山站東端頭左線到達(dá)凍結(jié) 水平凍結(jié)法 九華山站東端頭右線到達(dá)凍結(jié) 垂直凍結(jié)法市九盾構(gòu)區(qū)間： 九華山站西端頭左線到達(dá)凍結(jié) 水平凍結(jié)法 九華山站西端頭右線始發(fā)凍結(jié) 垂直凍結(jié)法市政府站東端頭左線始發(fā)凍結(jié) 水平凍結(jié)法 市政府站東端頭右線到達(dá)凍結(jié) 水平凍結(jié)法加固目的主要考慮使盾構(gòu)機(jī)外圍及開洞口范圍內(nèi)土體凍結(jié)，形成圓柱加板塊、強(qiáng)度高、封閉性好的凍結(jié)帷幕，達(dá)到止水效果。加固范圍如下圖凍結(jié)加固范圍示意圖所示。九華山東端頭左線到達(dá)水平凍結(jié)加固范圍 九華山東端頭右線到達(dá)垂直凍結(jié)加固

20、范圍九華山西端頭右線始發(fā)垂直凍結(jié)加固范圍 九華山西端頭左線到達(dá)水平凍結(jié)加固范圍市政府站東端頭水平凍結(jié)加固范圍4.3.2 凍結(jié)孔布設(shè)4.3.2.1九華山站東端右線及西端右線垂直冷凍凍結(jié)孔布設(shè)考慮地層、水文狀況及施工條件，采取兩排孔全部凍結(jié)方式，每洞門布置29個(gè)凍結(jié)孔，梅花布置，采用垂直凍結(jié)方案，第一排孔數(shù)15個(gè)，距槽壁0.4m,孔間距0.8 m；第二排孔數(shù)14個(gè)，孔間距0.8 m，與第一排排距為0.8m，共設(shè)置3個(gè)測溫孔，凍結(jié)孔深度為25.053 m。凍結(jié)孔平面布置圖、剖面圖以及局部凍結(jié)孔工藝見圖4-3,4-4,4-5。圖4-4 凍結(jié)管結(jié)構(gòu)示意圖34圖4-5 盾構(gòu)垂直冷凍凍結(jié)孔布置剖面圖4.3.

21、2.2 九華山東端左線、西端左線及市政府站東端頭水平冷凍凍結(jié)孔布設(shè)根據(jù)凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)，凍結(jié)孔按近水平角度布置，凍結(jié)孔數(shù)53個(gè)/洞門。圓柱體凍結(jié)孔沿開洞口7.5m圓形布置，開孔間距為0.76m（弧長），凍結(jié)孔數(shù)31個(gè)，凍結(jié)孔長度長度為12.2m。凍結(jié)管規(guī)格選用89×8mm?？拷装逦恢玫膬鼋Y(jié)孔鉆進(jìn)空間不夠，需如圖所示調(diào)整。板塊凍結(jié)孔沿開洞口5.1m、2.7m圓形布置。其中中圈孔開孔間距為1.135m，凍結(jié)孔數(shù)為14個(gè)，凍結(jié)孔長度為3.5m；內(nèi)圈孔開孔間距為1.172m，凍結(jié)孔數(shù)為7個(gè)，凍結(jié)孔長度為3.5m；開洞口中心布設(shè)1個(gè)凍結(jié)孔，凍結(jié)孔長度為3.5m。測溫孔2個(gè)，深度與凍結(jié)管一致。凍結(jié)

22、孔的布置詳見圖4-7圓柱體水平凍結(jié)孔圖及圖4-7凍結(jié)孔施工平面圖。圖4-6圓柱體水平凍結(jié)孔圖圖4-8凍結(jié)孔施工平面圖4.3.3 凍結(jié)設(shè)計(jì)4.3.3.1垂直凍結(jié)參數(shù)確定（1）積極凍結(jié)期鹽水溫度為-28-30。（2）外圍凍結(jié)孔終孔間距Lmax1200mm，凍結(jié)帷幕交圈時(shí)間為20天，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)間為25天。（3）積極凍結(jié)時(shí)間為30天。（4）凍結(jié)孔布置33個(gè)。（5）測溫孔布置3個(gè)。4.3.3.2水平凍結(jié)參數(shù)確定（1）積極凍結(jié)期鹽水溫度為-28。（2）維護(hù)凍結(jié)期溫度為-25-28；（3）外圍凍結(jié)孔終孔間距Lmax1000mm，按發(fā)展速度每天25 mm計(jì)算，凍結(jié)帷幕交圈時(shí)間為20天，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)間為4

23、0天。（4）積極凍結(jié)時(shí)間總共為35天。（5）凍結(jié)孔布置53個(gè)。（6）測溫孔布置6個(gè)，深度與凍結(jié)管一致，測溫孔一般定在終孔間距較大的位置,位置可根據(jù)實(shí)際施工時(shí)進(jìn)行調(diào)整。4.3.3.3.垂直冷凍需冷量和冷凍機(jī)選型凍結(jié)需冷量計(jì)算：Q=1.2··d·H·K式中:H凍結(jié)總長度，為726.5m；d凍結(jié)管直徑,0.89m； K凍結(jié)管散熱系數(shù),取250Kcal/m2h；將上述參數(shù)代入公式得：Q=1.2··d·H·K =6.09×104Kcal/h。選用W-YSLGF300型螺桿機(jī)組兩臺(tái)套，單臺(tái)制冷量為8.75×

24、104 Kcal/h,電機(jī)功率110KW，一臺(tái)備用。4.3.3.4.水平冷凍需冷量和冷凍機(jī)選型凍結(jié)需冷量計(jì)算：Q=1.3··d·H·K式中:H凍結(jié)總長度,為455.2md凍結(jié)管直徑，為89mmK凍結(jié)管散熱系數(shù),取值為250kcal/h·m2將上述參數(shù)代入公式得：單個(gè)凍結(jié)站Q=1.3··d·H·K =4.13×104Kcal/h選用W-YSLGF300型螺桿機(jī)組一臺(tái)套，設(shè)計(jì)工況制冷量為8.75×104 Kcal/h，電機(jī)功率110KW。一臺(tái)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)可以滿足兩個(gè)洞同時(shí)凍結(jié)的需要，另一臺(tái)留做

25、備用。4.3.3.5. 凍結(jié)系統(tǒng)輔助設(shè)備單個(gè)凍結(jié)站鹽水循環(huán)泵選用IS125-100200型1臺(tái)，流量200m3/h，電機(jī)功率30KW 。單個(gè)凍結(jié)站冷卻水循環(huán)選用IS125-100200C型1臺(tái)，流量200m3/h，電機(jī)功率30KW。單個(gè)凍結(jié)站冷卻塔選用NBL-50型二臺(tái)，補(bǔ)充新鮮水15m3/h。4.3.3.6. 管路選擇（1）垂直冷凍凍結(jié)管選用為89×8mm,20#低碳鋼無縫鋼管,用外接箍焊接；水平冷凍凍結(jié)管選用為89×8mm,20#低碳鋼無縫鋼管絲扣連接,另加手工電弧焊焊接。單根長度1m2m。（2）垂直冷凍測溫孔管選用45×3mm無縫鋼管；水平冷凍測溫孔管選用3

26、2×3.5mm,無縫鋼管。（3）垂直冷凍供液管選用48×3mm腳手架管，采用焊接連接；水平冷凍供液管48×3mm鋼管，采用焊接連接。（4）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無縫鋼管。4.3.3.7. 用電負(fù)荷 表4-1 主要施工機(jī)具用電量序號(hào)機(jī)具設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)單數(shù)功率（KW）合計(jì)（KW）1冷凍機(jī)組2（1臺(tái)備用）1101102冷卻塔2483鹽水泵2（1臺(tái)備用）30304清水泵2（1臺(tái)備用）30305鉆機(jī)122226電焊箱1337其它小機(jī)具及照明若干8108以上合計(jì)213凍結(jié)期間P1線總=P1+P2+P

27、3+P4+ P5+P6+P7+P8=213KW 凍結(jié)期間總用電負(fù)荷約200kw/h。冷凍施工時(shí)另配備盾構(gòu)施工用備用發(fā)電機(jī)組，以避免停電對冷凍施工的影響。4.3.4. 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-22。（3）冷媒劑選用氯化鈣溶液。（4）冷凍站布置：凍結(jié)凍結(jié)站設(shè)置在地面上，位置布置在靠近端頭加固位置南側(cè)；平面布置見圖4-9。圖4-9 冷凍站平面布置圖4.3.5 冷凍站的安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)、拆除4.3.5.1設(shè)備安裝1、所有設(shè)備及裝置先在場地上畫出位置，設(shè)備完全就位后，再用膨脹螺栓在設(shè)備四腳全部可靠固定。2、按照凍結(jié)站布置圖，將機(jī)組設(shè)備就位后，首先將機(jī)組進(jìn)行可靠地固定在工

28、字鋼平臺(tái)上，底梁與工字鋼要進(jìn)行焊接或用螺栓連接。固定時(shí)注意要用水平尺對機(jī)組進(jìn)行找平，通過不斷調(diào)整將機(jī)組調(diào)平。3、根據(jù)現(xiàn)場的管路布置，可以靈活調(diào)整冷凝器兩頭蓋板，已達(dá)到優(yōu)化管路布置的目的。4、將機(jī)組啟動(dòng)柜可靠布置在機(jī)組旁邊，利于操作方便的位置，同時(shí)注意與機(jī)組之間留下一定的空間，要對平時(shí)的操作維護(hù)帶來方便。4.3.5.2管路連接1、清水管路和鹽水干管采用焊接，在需要調(diào)整的地方采用法蘭連接。開挖范圍內(nèi)的鹽水管用管架敷設(shè)在兩側(cè)斜坡上，用法蘭連接。2、在鹽水管路和冷卻水循環(huán)管路上要設(shè)置閥門和壓力表、測溫儀測試組件等。3、鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用保溫板進(jìn)行保溫，保溫厚度為20mm，保溫層的外面用塑料薄膜包

29、扎。4、集配液圈與凍結(jié)管用高壓膠管連接，每組凍結(jié)管的進(jìn)出口各裝閥門一個(gè)，以便控制鹽水流量。4.3.5.3保溫施工冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用保溫板保溫，鹽水箱和鹽水干管用20mm厚的保溫板或棉絮保溫。4.3.5.4凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。首行將站內(nèi)所有的設(shè)備進(jìn)行單機(jī)調(diào)試，主要檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否有振動(dòng)、噪音是否過大、電壓、電流是否正常、轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確等。所有單機(jī)調(diào)試正常后，方可進(jìn)行聯(lián)運(yùn)調(diào)試，這時(shí)主要檢查各個(gè)管路是否有滲漏、壓力是否正常等，慢慢加載，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。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)正常后方可進(jìn)入積極

30、凍結(jié)。4.3.6. 凍結(jié)參數(shù)表4-2 垂直凍結(jié)施工參數(shù)一覽表面序號(hào)參 數(shù) 名 稱單位參數(shù)備 注九華山站東端頭右線九華山站西端頭右線1凍結(jié)單孔深度m25.05325.0532凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)厚度m1.63凍結(jié)帷幕平均溫度-104積極凍結(jié)時(shí)間天305凍結(jié)孔（總）數(shù)個(gè)296凍結(jié)孔（總）長度m726.54726.547凍結(jié)（總）長度m1453.088凍結(jié)孔開孔間距m0.89凍結(jié)孔與槽壁間距m0.410凍結(jié)孔偏斜率mm20011設(shè)計(jì)最低鹽水溫度-28凍結(jié)7天鹽水溫度達(dá)到-18以下12單孔鹽水流量m3/h813凍結(jié)管規(guī)格mm89×820#低碳鋼無縫鋼管14測溫孔總數(shù)個(gè)345×3mm15凍結(jié)

31、總制冷量Kcal/h6.09×104（單洞）工況條件16冷凍機(jī)W-YSLGF300型臺(tái)117XY-2型鉆機(jī)臺(tái)118最大用電量kw21019用水量m3/h15新鮮水補(bǔ)充表4-3. 水平主要凍結(jié)施工參數(shù)一覽表面序號(hào)參 數(shù) 名 稱單位參數(shù)備 注1凍結(jié)孔深度m3.5/12.22凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)厚度m1.63凍結(jié)帷幕平均溫度-104積極凍結(jié)時(shí)間天405凍結(jié)孔（總）數(shù)個(gè)536單個(gè)凍結(jié)孔（總）長度m455.27凍結(jié)孔開孔間距m0.781.219凍結(jié)孔偏斜mm<10010設(shè)計(jì)最低鹽水溫度-28凍結(jié)7天鹽水溫度達(dá)到-14以下11單孔鹽水流量m3/h812凍結(jié)管規(guī)格mm89×820#低碳鋼無

32、縫鋼管13測溫孔總數(shù)個(gè)632×3.5mm14卸壓孔（兼注漿孔）個(gè)315凍結(jié)總制冷量Kcal/h8.75萬工況條件16冷凍機(jī)W-YSLGF300型臺(tái)217鉆機(jī)MD-60型臺(tái)217最大用電量kw21018用水量m3/h15新鮮水補(bǔ)充五、凍結(jié)加固施工凍結(jié)站安裝與鉆孔施工同時(shí)進(jìn)行，鉆孔施工結(jié)束即可轉(zhuǎn)入凍結(jié)器安裝階段。后再對土體進(jìn)行加固凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體施工工藝見下圖。后再對土體進(jìn)行加固凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體施工工藝見下圖。圖5-1 垂直凍結(jié)法施工進(jìn)出洞工程流程圖施工準(zhǔn)備凍結(jié)孔施工凍結(jié)站安裝凍結(jié)器系統(tǒng)安裝檢測系統(tǒng)安裝開洞口內(nèi)凍結(jié)管拔除盾構(gòu)推進(jìn)盾構(gòu)始發(fā)槽壁破除50cm 探 孔積極凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)槽壁破除圖5-2 水

33、平冷凍施工工藝流程圖5.1垂直凍結(jié)孔施工凍結(jié)孔施工工序?yàn)椋恒@孔測斜密封試驗(yàn)。5.1.1.1 鉆孔（1）打鉆選用XY-2型鉆機(jī)一臺(tái)，電機(jī)功率22.0KW，鉆孔使用燈光測斜，選用BW-250/50型泥漿泵二臺(tái)，電機(jī)功率14.5KW。（2）開孔誤差不大于50mm。（3）凍結(jié)管選用89×8mm20#低碳鋼無縫鋼管，采用外管箍焊接連接；供液管采用48×3mm mm焊管；測溫管采用45×3mm無縫鋼管。5.1.1.2測斜利用經(jīng)緯儀結(jié)合燈光對每個(gè)成孔（包括測溫孔）進(jìn)行測斜，最大偏斜控制在200mm以內(nèi)，不宜內(nèi)偏，測斜后應(yīng)將測斜數(shù)據(jù)整理并繪制交圈圖并分析測溫孔與相鄰凍結(jié)孔之間的位

34、置關(guān)系，以便在凍結(jié)期間的溫度監(jiān)測中計(jì)算出正確的溫度，如偏斜較大，必須補(bǔ)孔或?qū)⒐茏影纬鲋匦麓蚩住?.1.1.3密封試驗(yàn)將成孔管內(nèi)內(nèi)注清水進(jìn)行凍結(jié)管密封試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力控制在0.8MPa，前 30分鐘內(nèi)壓力下降不超過0.05MPa，后15分鐘壓力無變化為合格。5.1.1.4技術(shù)要點(diǎn)(1) 依據(jù)施工基準(zhǔn)點(diǎn)，按凍結(jié)孔施工圖布置凍結(jié)孔?？孜黄畈粦?yīng)大于50mm。(2) 選用XY-2型鉆機(jī)，配備BW-160泥漿泵，流量為160 l/min。鉆機(jī)和泥漿泵總功率為19kw。水泥土用127mm的三翼刮刀鉆頭鉆進(jìn)。(3) 為了保證鉆進(jìn)精度，開孔段是關(guān)鍵。鉆進(jìn)前5m時(shí)，要反復(fù)校核鉆桿垂直度，調(diào)整鉆機(jī)位置，并采用減壓鉆

35、進(jìn)，檢測偏斜無問題后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。(4) 凍結(jié)管下入孔內(nèi)前要先配管，保證凍結(jié)管同心度。焊接時(shí)，焊縫要飽滿，保證凍結(jié)管有足夠強(qiáng)度，以免拔管時(shí)凍結(jié)管斷裂。下好凍結(jié)管后，采用經(jīng)緯儀燈光測斜法檢測，然后復(fù)測凍結(jié)孔深度，并進(jìn)行打壓試漏。凍結(jié)孔試漏壓力控制在0.8MPa，穩(wěn)定30分鐘壓力無變化或前30分鐘壓降<0.05MPa，后15分鐘不降為試壓合格。(5) 試壓不合格的凍結(jié)管必須進(jìn)行處理達(dá)到密封要求后方可使用?？芍鸶岢隹變?nèi)管，并用泥漿泵對逐個(gè)焊縫打壓，找出泄漏焊縫及原因，及時(shí)處理，并作好記錄，二次下入后仍須自檢。(6) 在凍結(jié)管內(nèi)下入供液管。供液管底端連接300mm長的支架，12鋼筋焊接。然后安

36、裝去、回路羊角和凍結(jié)管端蓋。(7) 凍結(jié)管安裝完畢后，用木塞等堵住管口，以免異物掉進(jìn)凍結(jié)管。(8) 測溫孔施工方法與凍結(jié)管相同5.2水平凍結(jié)孔施工 凍結(jié)孔施工工序?yàn)椋憾ㄎ婚_孔及孔口管安裝孔口密封裝置安裝鉆孔測量打壓試驗(yàn)。(1) 定位開孔及孔口管安裝根據(jù)設(shè)計(jì)在槽壁上定好各孔位置。首先確定孔位，再用開孔器（配金剛石鉆頭取芯）按設(shè)計(jì)角度開孔，開孔直徑150，當(dāng)開到深度1000時(shí)停止150孔的取芯鉆進(jìn)，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、涂抹密封物后將孔口管砸進(jìn)去，用膨脹螺絲上緊，上緊后，裝上DN150閘閥，再將閘閥打開，用開孔器從閘閥內(nèi)

37、開孔，一直將砼墻開穿，這時(shí)，如地層內(nèi)的水砂流量大，就及時(shí)關(guān)好閘門。(2) 孔口密封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。圖5-2 孔口密封裝置(3) 凍結(jié)孔施工按設(shè)計(jì)要求調(diào)整好鉆機(jī)方位角和俯仰角位置，并固定好，在孔口裝置上安裝旁通閥，固定密封裝置。首先采用無泥漿鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)不進(jìn)尺時(shí)，調(diào)整施工工藝進(jìn)行泥漿鉆進(jìn)，同時(shí)打開孔口裝置上旁通閥門，觀察出水、出砂情況。鉆機(jī)選用MD-50 或MD-80型錨桿鉆機(jī)，鉆機(jī)扭矩2000N·M，推力17KN。(4)測斜利用經(jīng)緯儀結(jié)合燈光對每個(gè)成孔進(jìn)行測斜，偏斜控制在150mm以內(nèi)，不宜內(nèi)偏，最大終孔間距不大于1500mm。 (

38、5)密封試驗(yàn)將成孔管內(nèi)內(nèi)注水進(jìn)行凍結(jié)管密封試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力控制在0.8MPa，前30分鐘內(nèi)掉壓在0.05MPa以內(nèi)，后15分鐘壓力無變化為合格。5.3凍結(jié)施工5.3.1、凍結(jié)站布置與設(shè)備安裝站內(nèi)設(shè)備主要包括冷凍機(jī)組、配電柜、鹽水箱、鹽水泵、冷卻水泵、冷卻塔及冷卻水池等。凍結(jié)站安裝包括氟系統(tǒng)、鹽水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)安裝，要求根據(jù)凍結(jié)站的總體設(shè)計(jì)，按照先設(shè)備后管路的安裝程序和施工圖的技術(shù)要求，將三大循環(huán)系統(tǒng)分別進(jìn)行安裝，并按井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范要求試壓、檢查驗(yàn)收。設(shè)備安裝按設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行。5.3.2、管路連接、保溫與測試儀表安裝鹽水和冷卻水管路用法蘭連接，并用管架架設(shè)。鹽水管路要離地面安裝

39、，避免浸水和高低起伏。集配液圈與凍結(jié)管的連接用高壓膠管，凍結(jié)管每12個(gè)一串聯(lián)，串聯(lián)盡量間隔進(jìn)行，應(yīng)以每組凍結(jié)孔總長度相近或每路鹽水循環(huán)阻力接近為宜。在配液圈與凍結(jié)器之間安裝閥門二個(gè)，以便控制凍結(jié)器鹽水流量。在冷凍機(jī)進(jìn)出水管上安裝溫度計(jì)，在去、回路鹽水管路上安裝壓力表、溫度傳感器和控制閥門。在鹽水管出口安裝流量計(jì)。在鹽水箱安裝液面?zhèn)鞲衅?。在去路鹽水干管上安裝單向閥。在鹽水管路的高處安裝放氣閥。冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路、鹽水箱、鹽水干管表面用20mm厚的保溫材料保溫。溫度計(jì)、壓力表和流量計(jì)安裝要按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。5.3.3、溶解氯化鈣和機(jī)組充氟、加油先在鹽水箱內(nèi)注入約1/4的清水，鹽水箱上部要設(shè)過

40、濾網(wǎng)，然后，啟動(dòng)泵并逐步加入固體氯化鈣，直至鹽水濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。溶解氯化鈣時(shí)要除去雜質(zhì)。鹽水箱內(nèi)的鹽水不能灌得太滿，以免高于鹽水箱口的凍結(jié)管鹽水回流時(shí)溢出鹽水箱。機(jī)組充氟和冷凍機(jī)加油按照設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行。首先進(jìn)行制冷系統(tǒng)的檢漏和氮?dú)鉀_洗，在確保系統(tǒng)無滲漏后，再充氟加油。5.3.4、積極凍結(jié)與停止凍結(jié)(1) 凍結(jié)系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)與積極凍結(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)計(jì)要求的技術(shù)參數(shù)條件下運(yùn)行。在凍結(jié)過程中，每天檢測鹽水溫度、鹽水流量和凍土壁擴(kuò)展情況，必要時(shí)調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。每天檢測測

41、溫孔溫度，并根據(jù)測溫?cái)?shù)據(jù)，分析凍結(jié)壁的擴(kuò)展速度和厚度，預(yù)計(jì)凍結(jié)壁達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)間。(2) 探孔與停止凍結(jié)實(shí)測凍結(jié)壁溫度和厚度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，打開探孔確認(rèn)無泥水涌出，即隨即進(jìn)行洞門混凝土鑿除、拔管、盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)頂?shù)秸谱用娌⑦M(jìn)行始發(fā)施工。六、拔管和盾構(gòu)始發(fā)及到達(dá)的安全保證措施通過測溫結(jié)果，鹽水溫度-28，總?cè)タ偦販夭?，通過計(jì)算土體平均溫度-10，確定凍結(jié)帷幕交圈、凍結(jié)壁與槽壁完全膠結(jié)，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、厚度后，探孔觀測無水、泥砂流出，探孔內(nèi)溫度-5，可以驗(yàn)收，待驗(yàn)收合格后方可破槽壁，垂直冷凍的始發(fā)端頭在槽壁最后一層鋼筋剝除后需要將盾構(gòu)機(jī)頂住凍結(jié)壁，并轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，防止單盤凍住，隨后才可將洞圈內(nèi)凍結(jié)管進(jìn)行拔

42、出；垂直冷凍的到達(dá)端頭在離凍結(jié)壁2m停止推進(jìn)，待洞圈內(nèi)凍結(jié)管拔出后再繼續(xù)推進(jìn)出洞；水平冷凍的始發(fā)端頭在槽壁剩最后一層鋼筋時(shí)將洞圈內(nèi)凍結(jié)管拔出，然后剝除鋼筋，盾構(gòu)機(jī)及時(shí)頂?shù)轿恢煤笫及l(fā)；水平冷凍的到達(dá)端頭在離凍結(jié)壁2m停止推進(jìn)，待洞圈內(nèi)凍結(jié)管拔出后，盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)推進(jìn)出洞。6.1 拔管6.1.1 垂直冷凍拔管利用人工局部解凍的方案，進(jìn)行拔管，當(dāng)盾構(gòu)靠到洞門后，開始拔管，一次性上拔所有凍結(jié)管至洞門圈以上0.5米處，24小時(shí)內(nèi)可完成。具體方法如下：利用熱鹽水在凍結(jié)器里循環(huán)，使凍結(jié)管周圍的凍土融化達(dá)到50mm80mm時(shí)，開始拔管。（1）鹽水加熱：用一只1m3左右的鹽水箱儲(chǔ)存鹽水，用18組5kw的電熱絲進(jìn)行加

43、熱鹽水。（2）鹽水循環(huán)：利用流量為50m3/h以上鹽水泵循環(huán)鹽水，先用4050的鹽水循環(huán)10分鐘左右，即可進(jìn)行邊循環(huán)邊試拔。（3） 用25噸的吊車進(jìn)行試拔，拔起0.5m左右時(shí)，便可停止循環(huán)熱鹽水，然后用吊車快速拔出凍結(jié)管。拔管注意凍結(jié)管與掛鉤要成一線，凍結(jié)管不能蹩勁，拔管時(shí)要常轉(zhuǎn)動(dòng)凍結(jié)管，凍結(jié)管不能硬拔，如拔不動(dòng)時(shí)，要繼續(xù)循環(huán)熱鹽水解凍，直至拔起凍結(jié)管。凍結(jié)管拔出后應(yīng)盡快把凍結(jié)孔用水泥填實(shí)，防止盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)有泥漿從凍結(jié)孔冒溢及凍土化凍引起的地面沉降。6.1.2 水平冷凍拔管利用人工局部解凍的方案，進(jìn)行拔管，當(dāng)盾構(gòu)靠到洞門后，開始拔管。具體方法如下：利用熱鹽水在凍結(jié)器里循環(huán)，使凍結(jié)管周圍的凍土融化

44、達(dá)到50mm80mm時(shí)，開始拔管。（1）鹽水加熱：用一只1m3左右的鹽水箱儲(chǔ)存鹽水，用18組5kw的電熱絲進(jìn)行加熱鹽水。（2）鹽水循環(huán)：利用流量為50m3/h以上鹽水泵循環(huán)鹽水，先用4050的鹽水循環(huán)10分鐘左右，即可進(jìn)行邊循環(huán)邊試拔。拔管過程中，對凍結(jié)管的熱循環(huán)應(yīng)適量，防止凍結(jié)壁過度融化；保證凍結(jié)孔的充填質(zhì)量，以防沉降。（3） 用兩個(gè)10噸的手拉葫蘆進(jìn)行試拔，拔起0.5m左右時(shí)，便可停止循環(huán)熱鹽水，用空壓機(jī)壓風(fēng)將管內(nèi)鹽水排出。凍結(jié)管拔管時(shí)不能蹩勁，拔管時(shí)要常轉(zhuǎn)動(dòng)凍結(jié)管，凍結(jié)管不能硬拔，如拔不動(dòng)時(shí)，要繼續(xù)循環(huán)熱鹽水解凍，直至拔起凍結(jié)管。見圖6-1水平凍結(jié)拔管示意圖。圖6-1水平凍結(jié)拔管示意圖6

45、.2盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)的保證措施6.2.1 槽壁鑿除原則上凍結(jié)15天后可進(jìn)行部分破壁，在部分破壁過程中，如發(fā)現(xiàn)有滲水點(diǎn)，要及時(shí)進(jìn)行封堵，以防水土流失，影響凍土墻交圈；如未發(fā)現(xiàn)異常情況,可直接進(jìn)入下一層破壁。破壁時(shí)不能一次完成，分23層分層剝離，槽壁保留厚度不小于300mm，并保留外排鋼筋，以保護(hù)凍土墻。槽壁破除時(shí)應(yīng)在下部冷凍管上方搭設(shè)鋼板以及安裝防墜網(wǎng)，避免大塊混凝土塊砸裂或砸壞冷凍管，引起鹽水流失，對圈外加固效果造成影響，影響始發(fā)安全。在槽壁混凝土全部清除后，盾構(gòu)靠上洞門，刀盤鼻尖與凍土表面應(yīng)保持20cm的距離，防止因刀盤對土體的擠壓造成拔管困難。然后開始拔除凍結(jié)管。應(yīng)優(yōu)先拔除盾構(gòu)掘進(jìn)斷面內(nèi)的凍

46、結(jié)管，以便盾構(gòu)能盡快開始推進(jìn)。清理破碎殘?jiān)鼤r(shí)，注意對冷凍管路的保護(hù)，避免人為原因?qū)鋬龉苈吩斐善茐?。盾?gòu)在穿越凍結(jié)區(qū)時(shí)，停留時(shí)間不宜過長，在拼裝管片及故障時(shí)，每隔1015分鐘將刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)35分鐘，以防刀盤被凍死。6.2.2 打設(shè)槽壁探孔在洞門槽壁鑿除之前，通過測溫孔觀測計(jì)算，確認(rèn)凍結(jié)帷幕達(dá)到設(shè)計(jì)厚度及強(qiáng)度，在洞門上有分布的打若干探孔，以判斷凍土與槽壁的膠結(jié)情況。按照各探孔的布置在洞門上定點(diǎn)，采用打孔機(jī)打穿槽壁，探孔進(jìn)入凍土內(nèi)深度控制在510cm。采用高精度的溫度計(jì)或測溫儀進(jìn)行量測，各探孔實(shí)測溫度必須低于5。探孔布置圖見圖6-2。圖6-2 探孔布置圖6.2.3破槽保證措施原則上凍結(jié)15天后可進(jìn)行部

47、分破壁，破壁時(shí)不能一次完成，分23層分層剝離，槽壁保留厚度不小于300mm，并保留外排鋼筋，以保護(hù)凍土墻。最后一層槽壁要在確保凍結(jié)體滿足設(shè)計(jì)要求后完全破除。凍結(jié)體是否滿足設(shè)計(jì)要求，要根據(jù)測溫情況分析、探孔溫度及探孔是否有泥水滲出等情況分析確定。盾構(gòu)進(jìn)出洞必須具備的條件如下表表6-1 盾構(gòu)進(jìn)出洞必須滿足條件一覽表序號(hào)內(nèi)容指標(biāo)1凍土墻厚度設(shè)計(jì)厚度1.6m；2凍土的平均溫度-103各探孔溫度-54鹽水溫度-28-305鹽水去回路溫度差2最后一層破壁時(shí)間不宜超過12小時(shí)，以防凍土墻融化，影響其強(qiáng)度。6.2.4盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)盾構(gòu)機(jī)防凍措施為了保證盾構(gòu)能夠順利推進(jìn)，盾構(gòu)外周的凍土溫度必須得到有效的控制，凍

48、土溫度通過測溫孔得到?？刂贫軜?gòu)外周的凍土溫度不低于5并接近零度，能保證水呈固態(tài)為宜。最終通過測溫手段確定凍結(jié)已達(dá)既定要求后才進(jìn)行盾構(gòu)始發(fā)施工。6.2.5凍脹融沉控制6.2.5.1土層凍脹控制凍結(jié)施工中，土層凍脹是普遍現(xiàn)象，一般土層凍脹量的大小與土層力學(xué)性、周圍約束條件、土層凍結(jié)速度、土層含水量及水分遷移的多少有關(guān)。在淺土層進(jìn)行凍結(jié)時(shí)易產(chǎn)生較大的凍脹量，在較深凍結(jié)時(shí)凍脹量就要小很多。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，對于本工程而言，在較深冷凍施工且凍結(jié)區(qū)域?yàn)殚_放式凍結(jié)，有可能波及到非凍結(jié)土區(qū)11.5m，且地下連續(xù)墻槽壁為C35混凝土，有足夠強(qiáng)度約束凍脹力，不會(huì)對即有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。因此本次凍結(jié)施工的凍脹對地面及車

49、站結(jié)構(gòu)影響較低。本次施工中為防止凍脹作用對地面產(chǎn)生影響，設(shè)置的泄壓孔可作為措施方法減小凍脹作用。6.2.5.2 水平冷凍跟蹤注漿控制融沉水平冷凍結(jié)束后的融沉主要是凍土融化時(shí)排水固結(jié)引起。凍土融化后，凍土體積明顯小于原狀土體體積，以致對地面及周邊建筑物，尤其車站北側(cè)道路、周邊管線等產(chǎn)生沉降及位移影響，因此控制凍土融沉是施工重點(diǎn)。將采取以下措施進(jìn)行凍脹融沉控制：（1）為了預(yù)防凍脹和融沉,設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)制冷量較大的冷凍機(jī)組,在短時(shí)間內(nèi)把鹽水溫度降到設(shè)計(jì)值,以加快凍土發(fā)展,提高凍土強(qiáng)度,減少凍脹和融沉量。（2）掌握和調(diào)整鹽水溫度和鹽水流量,必要時(shí)可采取間歇式凍結(jié)，控制凍土發(fā)展量，以減少凍脹和融沉。（4）

50、設(shè)置泄壓孔來降低凍脹。（5）預(yù)計(jì)融沉量較大的部位可采取壓漿充填,以把融沉造成的危害降低到最低限度。（6）加強(qiáng)凍脹融沉的監(jiān)測工作。6.2.6信息化監(jiān)測（1）解凍系統(tǒng)中鹽水去、回路溫度、流量等；（2）監(jiān)測土體測溫孔中土體溫度；（3）沉降監(jiān)測：地表沉降、隧道管片結(jié)構(gòu)變形；隧道底部隧道中部隧道頂部6.2.7水平冷凍注漿順序按 的順序進(jìn)行注漿施工。6.2.8水平冷凍注漿管的布置（1）利用冷凍處理時(shí)的凍脹泄壓孔；（2）利用管片上注漿孔（出洞區(qū)域管片已在管片生產(chǎn)時(shí)增加注漿孔備用）；（3）必要時(shí)利用鉆機(jī)開設(shè)額外注漿孔。6.2.9水平冷凍注漿工藝（1）淺部注漿孔注漿工藝1）注漿材料及參數(shù)漿液為水泥單液漿，重量配

51、比為：水泥：水1：1.6。注漿壓力不超過2倍的靜水壓力。具體要根據(jù)管片變形和地面變形監(jiān)測情況做適當(dāng)調(diào)整。2）注漿的原則及方法注漿以少量多次為原則。單孔一次注漿量控制在約0.5m3，最大不超過1m3。注漿前，將待注漿的注漿管和其相鄰的注漿管閥門全部打開，注漿過程中，當(dāng)相鄰孔連續(xù)出漿時(shí)關(guān)閉鄰孔閥門，定量壓入水泥單性漿液后即可停止本孔注漿，關(guān)閉閥門，然后接著對鄰孔注漿。遇到注漿管內(nèi)竄漿固結(jié)而引起堵管時(shí)，需用加長沖擊鉆頭通管。3）反復(fù)注漿根據(jù)地面變形情況，調(diào)整勞動(dòng)組織，適時(shí)進(jìn)行反復(fù)注漿。直至地面變形基本穩(wěn)定。（2）深部注漿孔注漿工藝1）漿材料及參數(shù)漿液為雙液漿，材料為水泥與水玻璃雙組分混合料。配合比為

52、水泥漿：水玻璃溶液1：1。水泥漿的配比為水：水泥1：1。單孔注漿量為1m3，注漿壓力不超過2倍的靜水壓力。2）注漿管設(shè)置利用管片預(yù)埋的注漿孔，在孔內(nèi)插入直徑為32mm的芯管作為注漿管，芯管長1m，絲扣與注漿管進(jìn)行連接。注漿芯管前端部200mm為均勻花管。一次將注漿芯管下到設(shè)定的注漿深度。3）注漿方法先注深層，后注淺層，由下而上。具體做法是：注漿芯管下到設(shè)定的注漿深度后，開泵注5分鐘，注漿量為40升，注漿管向上提200mm，再注漿40升，注漿管向上提200mm。注漿管每提1m高，注漿量為200升。單孔雙液注漿結(jié)束后，用惰性漿液封孔，以便復(fù)用。（3）注漿施工過程的監(jiān)測控制地面的沉降變形是注漿的目的。因此，解凍過程中，要加強(qiáng)地面變形監(jiān)測、凍土溫度監(jiān)測、凍結(jié)壁后水土壓力監(jiān)測。另外，注漿施工過程中，漿液的壓力可以通過在相鄰注漿孔安裝壓力表來反映。以上綜合監(jiān)測數(shù)據(jù)是注漿參數(shù)調(diào)整的依據(jù)。 （4）融沉注漿結(jié)束標(biāo)志融沉注漿的結(jié)束是以地面變形穩(wěn)定為依據(jù)。若地面沉降日變化量連續(xù)半個(gè)月保持在.2mm以內(nèi)，總沉降量小于2mm。融沉注漿結(jié)束。七、施工監(jiān)測為了確保水平孔凍結(jié)盾構(gòu)出洞安全優(yōu)質(zhì)地按時(shí)完成，須對凍結(jié)系統(tǒng)、地層進(jìn)行必要的監(jiān)測，使監(jiān)測的資料得以及時(shí)反饋，指導(dǎo)施工，以便