地鐵站出入口斜布管凍結(jié)施工技術(shù)

4/\*ARABIC7EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.地鐵出入口斜布管凍結(jié)施工技術(shù)可行性報告——戴儀燮2013.11初稿經(jīng)過多年的調(diào)研咨詢考察研究，在雛形可行性方案基礎(chǔ)上，今再次加以完善予以發(fā)布，以供共同探討研究。（可私信聯(lián)系本號，或電郵ykbhglt@）一、市場前景據(jù)國家發(fā)改委消息，截止到2016年9月，全國有43個城市的建設(shè)規(guī)劃獲得批復(fù)，規(guī)劃總里程約8600公里。其中，已正式（部分）開通投入運營的有28個城市；在建城市38個。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化的推進，原先只有一二線城市才擁有的地鐵正逐漸向三線城市擴散。未來修造地鐵的城市還將增加，越來越多的三線城市將加入到軌交的大軍中。在經(jīng)濟下行壓力仍比較大的情況下，投資作為穩(wěn)增長的重要砝碼再次凸顯。各地城市地鐵項目申報城市不斷增多，已建項目的后期規(guī)劃不斷出臺，可見城市軌道交通已經(jīng)成為穩(wěn)增長最重要的投資方向之一。以北京市為例，1966～2012年城市地鐵已建設(shè)46年，每條線路設(shè)15-20站，每站設(shè)3-4個出入口，則有50～80處出入口。若每口300萬，則全市十余條線路中出入口的總工程量在20億以上。由此推算，國內(nèi)地鐵建設(shè)項目中站場出入口的工程總量市場巨大。二、技術(shù)背景1、凍結(jié)施工法作為一種暗挖工程的施工方法，長期以來普遍應(yīng)用在煤礦井筒開挖施工建設(shè)中。此外，在世界各國城市建設(shè)地下軟土工程施工中，也得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)英法文版《世界制冷史》P167資料，“……在挖井、地道或地基時，由于土壤潮濕、不穩(wěn)定，土壤凍結(jié)是制冷的一種很傳統(tǒng)的應(yīng)用”。日本62年大阪土壤凍結(jié)，68年東京地鐵凍結(jié)（土壤），66年法國鐵路隧道凍結(jié)，86年維也納地鐵凍結(jié)，布魯塞爾地鐵站砂層凍結(jié)均有應(yīng)用實例（見后附圖）并取得良好效果。隨著國內(nèi)城市地鐵建設(shè)項目日漸增多，自90年代末以來，在城市地鐵建設(shè)工程施工中，凍結(jié)施工法的重要作用已日益突出。筆者自1978年就參與研究試驗液氮凍結(jié)，處理城市地下工程出水流砂（類似黃浦江底下地鐵隧道出水，液氮凍結(jié)最行之有效。其工藝簡單，速度快，是常規(guī)凍結(jié)的9-10倍）。1999年參加法蘭克福國際城市地下工程凍土會議，并與德國DMT交流，對此類工程有過不少接觸和研究。本人自參加工作以來，從事凍結(jié)專業(yè)40余年，共施工設(shè)計各類大型煤礦井筒工程凍結(jié)51個，其他各類凍結(jié)、制冷、空調(diào)工程若干，被聘為中國制冷學會高級會員（815號），國家煤炭工業(yè)技術(shù)委員會礦山建設(shè)專業(yè)委員會委員，國家建設(shè)部壹級項目經(jīng)理。2010年作為起草人，參與MT/T1124-2011《煤礦凍結(jié)法開鑿立井工程技術(shù)規(guī)范》制訂工作。在長期凍結(jié)工作實踐中，積累了豐富的經(jīng)驗。2、凍結(jié)施工法目前在國內(nèi)地鐵盾構(gòu)隧道掘進施工、雙線區(qū)間隧道旁通道和泵房井施工、頂管進出洞施工、地下工程堵漏搶救施工等方面已經(jīng)應(yīng)用得比較廣泛。然而，在施工內(nèi)容上，卻都是集中于盾構(gòu)隧道施工和豎井（垂直布管）施工，而對于地鐵站出入口傾角為30°～40°間的斜洞施工就無能為力了，只能采用“大揭蓋式”施工方法。這對于深度10米以上、管線繁多、周邊環(huán)境復(fù)雜的施工條件來說顯然就不適宜了。筆者正是針對這種現(xiàn)狀，本著提效降本省時的主導(dǎo)思想，提出了地下斜井（隧道）凍結(jié)施工新技術(shù)——地鐵出入口斜布管凍結(jié)施工技術(shù)可行性報告。三、地鐵站出入口回型斜布管與傳統(tǒng)豎型布管凍結(jié)方案比較：1、工程量比較：1.1、排碴工程量：回/豎=100%:375%1.2、澆筑砼工程量：408M3（回豎相等）滋1.3、打鉆瞞工程量：蜂回/豎偷=100馬%:289%宜1.4、凍結(jié)桐工程量：霉回/豎識=100玉%:289%軍2、施工總工堪期：薄酷海容回/豎=砍80d:拋100d狠3、施工人員趟：跨怕調(diào)全回/豎=悅15喇人:25人北4、施工費用校：朵人工：回/豎奧=18萬給元:30萬元耳低枝折料：37騎萬元（回豎相擾等）欲泰戲永電：回/飲豎=11采萬元:35萬搜元暮圍運輸薪機械用油：回鐘/豎=1電5萬元:25遠萬元弓單位工程機械諸折舊攤銷：回牧/豎=3借5萬元:50鴿萬元勢5、一次性投千入設(shè)備費用：土回/豎=妖114萬元虎:149萬元畫6、工料機成魔本費用合計：植回/豎=蝦116萬元俊:177萬元擔注：各項經(jīng)濟指技術(shù)指標與實匙際誤差10～巾15%；蹲四、本工法施粥工概況及經(jīng)濟漲效益夏凍結(jié)技術(shù)應(yīng)用藝于地下工程，概利用降溫，將袍地下任何物質(zhì)著，膠結(jié)于一體汁，形成凍土桶摩體，以抵御動退水、流沙，保姿障施工安全及智構(gòu)筑物?？?、地鐵站出綠入口（回型斜鞏布管）凍結(jié)施踩工，類似于煤繳礦斜井（巷）羽施工。本工法匆凍結(jié)，如同淺強豎井凍結(jié)，等要于把豎井扳倒禁成30°左右兵的斜井（隧道損）來凍結(jié)。詳（以下內(nèi)容略留，需要可詳詢攪）膚2、經(jīng)濟效益頑分析襖目前榨國內(nèi)尚無地鐵滲凍結(jié)施工預(yù)算懼定額版本，僅杜有工程類比分銜析。根據(jù)上海輔廣州南京無錫析等市場，就盾助構(gòu)機進出口及錢地鐵隧道連通華叉口工程量大錯小類比，量大死的在260-美360萬元，殿量小的在10摔0-160萬即元。個人分析早，定價可能是松按煤礦凍結(jié)定值額套用估價的吵，其中有不合風用成份存在。圣既然本工法承嫂諾按淺豎井凍短結(jié)50m來套猛用，我們不妨甘按下表10個翅工程實例，來消分析比較，凍幣結(jié)豎井與斜巷爬技術(shù)經(jīng)濟指標羽。缺年份伴井巷凍努結(jié)夾工程名稱魚井筒凈徑(m諷)美井筒荒徑(m杠)脆凍結(jié)深度(m拒)揭孔數(shù)(個)瓣凍結(jié)管總長(榨m)悄凍結(jié)天數(shù)(念d濫)拿凍結(jié)控制有效末范圍(m體2擠)桂凍結(jié)壁厚(m訊m)潤凍結(jié)工程費用節(jié)(萬元)偉備猴注盈總造價旅元/井筒米楊77鄭柴里副鴉井王6.6病11.0跪100蜜21兵2100擾283博35僑800什72.9亭7300于僅眨79早柴里西風井井6.0敘10.5獎76頑26頌1976浮156失33盒860工41.9屆5513洋凍支81缺郭莊主麗井避4.5物9.0渴81栗24快1944液194芬28情740療67.15動8290鎮(zhèn)結(jié)共85驗七五礦掙井稠4.5云9.0永66議24永1584籮131槳28酒92.7納10779臂施己95獲臨汶石膏井彼4.5驗8.0刃63抄20臥1260蔑165井25啊90.0廚1428巾工弄96膊大汶口石膏井嶄4.5脫8.0遭50條22劫1100底25鉛650泉61.71戒12342泥費窩99凝泰岳石膏井紐3.5妹7.0榨56紛24鏡1456蘋22巴650謙81.0捆6000崖用釣99費蒼上金礦井獵4.5示8.3朝50／13斤26寧2222裙26觸650路65.0焦11607妄款凈13川上海中心大廈受過街隧道口摔A7×B4.孤3×S13m鳴/D63命30彎估390使30慰估1200愧120.0什92308灘含鉆凍掘砌蔽13崇地鐵站口回型魔斜布管方案蕉A7×B5×標S48m/D脆127幟20國960三60呢35知1500語230.0份46000值含鉆凍掘砌續(xù)表中施工年份倘相差卅余年，廚常理工程造價喪相差大。但淺鹿井凍結(jié)費用構(gòu)則成:20％打懶鉆、40％凍籍結(jié)、30％掘浩砌、10％排協(xié)渣及材料運輸宇。盡管打鉆掘鞠砌的人工、材演料費貴了，但繳占40％的電罰費及設(shè)備漲價面不多，故工程陳類比指標可信津。象3.購置一次獻性設(shè)備（略）劍4.不可預(yù)見駕因素分析（略慈）攪5.工程投標長報價促綜前頃所述，直接成遙本再考慮不可規(guī)預(yù)見因素，造蛛價近乎翻倍。奉回：報價（1崇16×2）2敘30～280奸萬元工期包80天巴質(zhì)量優(yōu)良柜豎：報價（1顆77×2）3贈00～350表萬元工期家100天暖質(zhì)量優(yōu)良燥如按照現(xiàn)今地秩鐵凍結(jié)造價推熄算，本案例報呢價應(yīng)在500暈-600萬元儀。故回型斜布艙孔凍結(jié)方案節(jié)血省54%，豎芬布孔凍結(jié)方案小節(jié)省42%。守五、技術(shù)保障傻措施跑1、提高城市議環(huán)境下制冷技燒術(shù)及效率；羊2、斜巷隧道鏟的凍結(jié)技術(shù)安承全及判定；餓3、斜巷隧道裕凍結(jié)溫度場檢甩測及迎頭跟進射實測；慕4、鉆斜孔時五克服鉆具地球?qū)Ｖ亓τ绊懘胧┘?椅共5項滿)顧；鼠5、孔口導(dǎo)向挑管及糾偏技術(shù)靠；床6、控制泥漿居比重與護壁厚給度關(guān)系的技術(shù)鋒；蛇7、砼兩次套吸壁交灌及封頂跳措施；世8、城市文明毀施工措施（機潑房防噪音、凍總土塊無泥水）笛。勺六、外部環(huán)境批條件有180KVA增電負荷；2某0m將3恩/h冷卻用水蒜；祖大臨用房20浮0m開2柜（凍結(jié)機房8挨×12=96指m裙2希+辦公宿舍槳6.2×3×偵6=112重m饞2腎）七、說明嫁本方案初次成畏稿于2013耗年，內(nèi)容中有屋些數(shù)據(jù)由于時姿間間隔，可能控會存在一定差失異，如有不實爸之處，歡迎指于正。擱掏姜滲線戴匪儀燮紋及殘狡錄201雅3年11月瓶氏撲懶活地鐵站出入口斜布管凍結(jié)施工方案戴儀燮2012.12.1843.5m±0.0地鐵站出入口斜布管凍結(jié)施工方案戴儀燮2012.12.1843.5m±0.010m20m30m40m-3.0-10-20-3030°33°A──A回型布管方案7.5m×5m(18根)1、豎管方案：雙墻34×2×(30+2.5)/2+堵頭150=1350m，僅只適用底部有粘土隔水層地貌。如需底部封水，則需管長2500m。2、斜管30°插箕型布管方案(底部封水)：雙墻18×2×(52+2.5)/2+堵頭150=981+150=1131m。3、回型巷道布管方案：(7.5+5)×2/1.25×(52+44)/2=18根×48m=864m4、踏步H167/B260=33°18階H3m/L4.5m;90階H15/L22.5;180階H30/L45m。5、根據(jù)臺階走向線，打斜鉆可在30°～35°間調(diào)整。打斜鉆要解決含水沙層中的泥漿比重、粘