天津地鐵2號線建國道站冷凍加固

天津地下鐵道工程2號線【17標(biāo)合同段】東南角站~建國道站區(qū)間建國道站盾構(gòu)接收洞門冷凍加固方案版本號編號中國中鐵一局集團(tuán)天津地鐵2號線17合同段工程經(jīng)理部2023年9月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、編制總說明31.1、施組方案的選擇依據(jù)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)31.2、凍結(jié)設(shè)計原那么31.3、工程概況3二、凍結(jié)方案與凍結(jié)參數(shù)52.1.凍結(jié)方案確實定5三、施工工序及工期安排113.1施工工序113.2預(yù)計工期83.3、具體工期安排〔單個接收加固方案表見附表〕9四、勞動組織、配套方案94.1施工平面布置94.2勞動力配備方案94.3設(shè)備與材料供給方案10五、盾構(gòu)接收125.1凍結(jié)效果的監(jiān)測及完成的參數(shù)指標(biāo)125.2盾構(gòu)接收流程13六、拔管136．1凍結(jié)管拔管136．2考前須知15七、破壁及盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)的保證措施16八、凍脹與融沉控制措施168.1、凍脹對周圍環(huán)境的影響及控制168.2、融沉控制和環(huán)境保護(hù)措施178.3、其他控制技術(shù)措施188.4、凍結(jié)保溫措施：188.5環(huán)境設(shè)施保護(hù)措施18九、監(jiān)測199.1監(jiān)測內(nèi)容199.2溫度傳感器布置監(jiān)測說明199.3地面管線沉降監(jiān)測20十、確保工程質(zhì)量的主要技術(shù)要求與措施2010.1、盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)保證措施2010.2、凍結(jié)工程質(zhì)量的主要措施2010.3、凍結(jié)孔施工方面的具體要求及措施2010.4、確保冷凍站正常運(yùn)轉(zhuǎn)的平安技術(shù)措施20十一、平安質(zhì)量技術(shù)措施及質(zhì)量管理體系2211.1質(zhì)量保證體系2211.2抓好前期施工準(zhǔn)備工作搞好工藝協(xié)調(diào)2411.3認(rèn)真做好工程技術(shù)質(zhì)量管理的根底工作2411.4施工平安保障措施2411.5周邊環(huán)境及公共設(shè)施保護(hù)措施26十二、應(yīng)急預(yù)備方案26一、編制總說明1.1、施組方案的選擇依據(jù)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《礦山井巷工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ213-90〕?！睹旱V井巷工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》〔MT5009-94〕?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》》GB50017-2003。《地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50007-2002?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》GB50009-2001?！督ㄖ拐鹪O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50011-2001?！兜叵妈F道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50157-2003?！短旖蜍壍澜煌?號線工程地質(zhì)勘察報告》?！杜酝ǖ纼鼋Y(jié)法技術(shù)規(guī)程》，DG/TJ08-902-2006J10851-2006。井巷工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)國家、天津市平安文明施工標(biāo)準(zhǔn)。1.2、凍結(jié)設(shè)計原那么為保障盾構(gòu)順利接收，并根據(jù)地面工況條件，采用工作面水平凍結(jié)方案；凍結(jié)施工方案著重從以下幾個方面進(jìn)行了考慮：保障凍土墻的厚度、強(qiáng)度及封水性能可滿足盾構(gòu)接收時土體的穩(wěn)定要求。外圈凍結(jié)孔深度應(yīng)包裹住整個盾構(gòu)機(jī)，確保盾構(gòu)接收的平安。在保障強(qiáng)度的前提下，盡量減少凍土墻體積，以減小凍結(jié)對周圍環(huán)境的影響，對可能受影響的構(gòu)筑物采取有效的保護(hù)措施。凍結(jié)帷幕技術(shù)性能必須滿足盾構(gòu)接收施工的平安和質(zhì)量要求。凍結(jié)方案應(yīng)符合現(xiàn)場實際條件的施工可行性和良好的可操作性。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。施工方案及措施必須滿足城市環(huán)保及節(jié)能要求。減少凍脹與融沉的危害。1.3、工程概況本標(biāo)段隧道工程含兩個區(qū)間，分別為：東南角站～建國道站區(qū)間，建國道站～天津站站區(qū)間。東南角站～建國道站區(qū)間采用兩臺單圓盾構(gòu)從東南角站小里程井先后始開掘進(jìn)右線與左線。左線DK10+576.558～DK11+426.600，區(qū)間長度845.818m〔短鏈5.024m〕；右線DK10+576.558～DK11+426.600，區(qū)間長度859.424m，〔長鏈8.582m〕。區(qū)間線路最大縱坡18‰，最小縱坡3‰，最小平面曲線半徑為400m；線間距為15～58.5m,結(jié)構(gòu)覆土厚度約為9.5～20m。該段地層地質(zhì)條件復(fù)雜，盾構(gòu)接收段穿越的土層主要為：④層粉土、⑥1粉質(zhì)粘土⑦1粉土、盾構(gòu)接收時有涌砂涌水的風(fēng)險。為保證盾構(gòu)機(jī)接收平安，防止泥砂及地下水涌入工作井。左、右行線盾構(gòu)接收地基加固均擬采用水平凍結(jié)加固方法施工。即利用人工地層凍結(jié)加固技術(shù)，所加固的土體，具有強(qiáng)度高、均勻性好、隔水性好等優(yōu)點(diǎn)，可有效地保障盾構(gòu)順利接收，工程量為2個盾構(gòu)接收加固。二、凍結(jié)方案與凍結(jié)參數(shù)2.1.凍結(jié)方案確實定根據(jù)盾構(gòu)施工所處地層及現(xiàn)場情況。左、右行線盾構(gòu)接收地基加固均擬采用端頭井內(nèi)水平凍結(jié)加固方法施工。詳見施工示意圖1。接收洞口凍結(jié)加固體計算模型及凍結(jié)管布置的示意圖一2.1.1設(shè)凍土墻平均溫度為-10℃，凍土抗壓強(qiáng)度σ壓=3.5MPa，抗拉強(qiáng)度σ拉=1.8MPa，抗剪強(qiáng)度τ剪=1.5MPa。洞口采取板狀凍結(jié)方式加固。凍結(jié)加固體在盾構(gòu)接收破壁時，起到抵御水土壓力、防止土層塌落和泥水涌入工作井的作用。該接收洞口凍結(jié)加固體，其承受的荷載、計算模型及凍結(jié)管布置的示意圖如圖1所示計算水土壓力：按重液公式計算得到水土壓力為：P=0.013H=0.3MPa定加固體為整體板塊而承受水土壓力，運(yùn)用日本計算理論計算加固體的厚度：，計算得凍土墻厚度為2.12m。表1運(yùn)用日本計算理論的數(shù)據(jù)及結(jié)果凍土平均溫度℃凍土彎拉強(qiáng)度σ水土壓力P加固體開挖內(nèi)直徑D系數(shù)β平安系數(shù)k計算加固體厚度h-101.8Mpa0.3MPa6.7m1.22.01.80⑶運(yùn)用我國建筑結(jié)構(gòu)靜力計算理論公式進(jìn)行驗算：圓板中心所受最大彎曲應(yīng)力計算公式為表2運(yùn)用我國建筑結(jié)構(gòu)靜力計算理論計算數(shù)據(jù)及結(jié)果水土壓力P加固體開挖內(nèi)直徑D凍土泊松比μ計算加固體h計算得加固體最大彎拉應(yīng)力σmax凍土彎拉強(qiáng)度σ-10平安系數(shù)k0.3MPa6.0.272.20.33MPa1.8MPa5.45σmax<<σ-10⑷剪切驗算加固體厚度沿槽壁開洞口周邊驗算加固體剪切應(yīng)力表3剪切應(yīng)力驗算數(shù)據(jù)及結(jié)果水土壓力P加固體開挖內(nèi)直徑D加固體厚度h凍土抗剪強(qiáng)度τ-10平安系數(shù)Kτmax=0.231MPaτ-10=1.5Mpa0.3Mpa6.7m2.2τmax<<τ-106.52根據(jù)以上計算結(jié)果并結(jié)合我公司類似工程凍結(jié)施工經(jīng)驗和設(shè)計院設(shè)計原那么，凍土墻厚度h盾構(gòu)接收洞口凍結(jié)壁厚度取2.3m，外圈維護(hù)凍結(jié)帷幕厚度取1.6m。2.2．凍結(jié)范圍及凍結(jié)孔的布置鑒于盾構(gòu)接收對加固體強(qiáng)度及密封性要求很高，以及實際現(xiàn)場施工情況和條件〔施工場地的原因〕，采用水平凍結(jié)方案。主要技術(shù)參數(shù)：凍結(jié)體為洞口處凍結(jié)板塊厚2.30m，直徑10m。每個洞門凍結(jié)孔數(shù)：水平凍結(jié)孔：57個，外圈32個凍結(jié)孔深度為13米，內(nèi)圈3圈25個凍結(jié)孔深度為3.4米，測溫孔9個?？咨睿和馊M(jìn)入土層13M，內(nèi)圈進(jìn)入土層2.6M。凍結(jié)管管材選擇：凍結(jié)孔選用φ89×8mm20#低碳無縫鋼管2.2.積極期鹽水溫度-25~-30凍結(jié)孔偏斜率β≤1%。〔3〕盾構(gòu)接收加固凍結(jié)孔外圈最大終孔間距Lmax=lmax+2βH=1.1m。內(nèi)圈最大孔間距為1.2〔4〕盾構(gòu)接收加固凍土平均開展速度v=28mm/〔5〕盾構(gòu)接收加固凍土墻交圈時間T=Lmax/2v=22天。〔6〕盾構(gòu)接收加固凍土墻到達(dá)設(shè)計強(qiáng)度的時間為30天?！?〕冷凝溫度+35℃根據(jù)以上參數(shù)選定，當(dāng)凍結(jié)孔最大間距處交圈時，凍土墻與槽壁完全膠結(jié)。2.2.2〔1〕凍結(jié)孔布置盾構(gòu)接收每個洞圈共布置水平凍結(jié)孔57個，內(nèi)圈25個，外圈32個；凍結(jié)孔如下列圖?！?〕凍結(jié)孔施工①凍結(jié)管、測溫管和供液管規(guī)格凍結(jié)管選用φ89×8mm20#低碳鋼無縫鋼管，采用絲扣連接加焊接；測溫管采用φ50×3mm②打鉆設(shè)備選型水平凍結(jié)孔施工，選用MD-60A型鉆機(jī)進(jìn)行施工，凍結(jié)管連接采用絲扣加焊接方式。鉆孔使用燈光測斜，凍結(jié)孔終孔偏斜控制在選用BW-250/50型泥漿泵１臺，電機(jī)功率14.5KW。③水平凍結(jié)孔施工方法：水平凍結(jié)孔施工較復(fù)雜，工序為：定位開孔及孔口管安裝→孔口裝置安裝→鉆孔→測量→封閉孔底部→打壓試驗。具體如下：〔1〕定位開孔及孔口管安裝：根據(jù)設(shè)計在隧道內(nèi)定好各孔位置。根據(jù)孔位在槽壁上定位開孔，首先注意槽壁內(nèi)主筋干預(yù)時，調(diào)整孔位，用開孔器〔配金剛石鉆頭取芯〕按設(shè)計角度開孔，開孔直徑130㎜，當(dāng)開到深度300㎜時停止鉆進(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，再將閘閥翻開，用開孔器從閘閥內(nèi)開孔，開孔直徑為110㎜，一直將槽壁開穿，這時，如地層內(nèi)的水砂流量大，就及時關(guān)好閘門?！?〕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。詳見如下示意圖。施工中當(dāng)?shù)谝粋€孔開通后，沒有涌水涌砂，可繼續(xù)開孔施工，但繼續(xù)開孔仍要裝孔口裝置，防止突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象出現(xiàn)；假設(shè)涌水涌砂較厲害，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行注水泥漿〔或雙液漿〕止水及地層補(bǔ)漿?！?〕鉆孔：按設(shè)計要求調(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1.5寸閥門，并將盤根輕壓在盤根盒內(nèi)，首先采用干式鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)費(fèi)力不進(jìn)尺時，從鉆機(jī)上進(jìn)行注水鉆進(jìn)，同時翻開小閥門，觀察出水、出砂情況，利用閥門的開關(guān)控制出漿量，保證地面平安，不出現(xiàn)沉降。鉆機(jī)選用MD-60A型錨桿鉆機(jī)，鉆機(jī)扭矩3000N·M，推力25〔4〕封閉孔底部：用絲堵封閉好孔底部，具體方法是，利用接長桿將絲堵上到孔的底部，利用反扣在卸扣的同時，將絲堵上緊?！?〕打壓試驗：封閉好孔口用手壓泵打水到孔內(nèi)，至壓力到達(dá)0.8MPa時，停止打壓，關(guān)好閘門，經(jīng)試壓30min壓力下降不超過0.05MPa,再延續(xù)15min壓力保持不變?yōu)楹细瘛！?〕管漏：設(shè)計在管漏發(fā)生時的處理方法是：逐根提出孔內(nèi)管子，并用泥漿泵逐個焊縫打壓，找出泄漏焊縫及原因，及時處理，并作好記錄，二次下入后仍須自檢。在實際施工中，發(fā)生凍結(jié)孔打壓保壓不合格的凍結(jié)孔，要采用在泄漏孔凍結(jié)管內(nèi)下入小一級凍結(jié)管〔套管〕的方法處理此類事故。2.3、冷凍站設(shè)計：以單個盾構(gòu)接收為例：〔1〕、制冷系統(tǒng)盾構(gòu)接收需冷量Q=1.3πqNΣHd=4.08萬大卡/小時D=0.089，H=450，q=250盾構(gòu)接收根據(jù)冷量計算選用W-YSLGF300Ⅱ型螺桿機(jī)組2臺套，備用一臺，單臺設(shè)計工況制冷量為8.75萬大卡/小時。冷凍站首次充氟立昂500Kg〔2〕、冷卻水系統(tǒng)冷卻水總需水量：W=120m3/h，選IS-150-125型水泵，流量200m3/h,電機(jī)功率22.5kw。設(shè)計冷卻水進(jìn)水溫度+25℃，出水溫度+28~32〔3〕、鹽水系統(tǒng).設(shè)計鹽水比重1250kg/m3(28.9°Be),比熱為0.665,鹽水凝固點(diǎn)-34.6℃,即鹽水流量113m3/h鹽水泵選用IS-150-125型水泵，流量200m3/h,凍結(jié)孔為每3孔一組串聯(lián)安裝。計算鹽水干管,那么選用Ф159×5低碳鋼無縫鋼管供回液。〔4〕、.凍結(jié)站需N-46號冷凍機(jī)油800Kg?！?〕、用電負(fù)荷為250KVA。三、施工工序及工期安排3.1施工工序通過測溫孔觀測計算，確定凍結(jié)帷幕交圈、凍土與槽壁完全膠結(jié)，并到達(dá)設(shè)計強(qiáng)度后，盾構(gòu)推進(jìn)到離圓柱凍結(jié)帷幕1m處，停止推進(jìn)，開始破除洞口槽壁直至槽壁最后一層鋼筋砼〔不少于300mm〕，再將洞口內(nèi)凍結(jié)管拔出，槽壁完全破除，最后實施盾構(gòu)接收推進(jìn)。具體施工工藝見下頁圖。凍結(jié)站安裝與鉆孔施工同時進(jìn)行，鉆孔施工結(jié)束即可轉(zhuǎn)入凍結(jié)器安裝凍結(jié)階段。后再對土體進(jìn)行加固凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。凍結(jié)法施工工藝流程圖施工前的準(zhǔn)備工作〔進(jìn)場、加工件組織〕凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試施工前的準(zhǔn)備工作〔進(jìn)場、加工件組織〕凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試鉆孔定位及開孔凍結(jié)鉆孔定位及開孔凍結(jié)系統(tǒng)部分安裝鉆凍結(jié)管及測斜鉆凍結(jié)管及測斜凍結(jié)管打壓凍結(jié)管打壓下凍結(jié)器下凍結(jié)器凍結(jié)器連接凍結(jié)器連接積極凍結(jié)積極凍結(jié)工程工程監(jiān)測開機(jī)凍結(jié)開槽破壁、安裝止水環(huán)拔除盾構(gòu)機(jī)頂進(jìn)范圍內(nèi)的凍結(jié)管拔除盾構(gòu)機(jī)頂進(jìn)范圍內(nèi)的凍結(jié)管用水泥砂漿預(yù)制塊及快干水泥密閉封堵盾構(gòu)機(jī)接收盾構(gòu)機(jī)接收解凍封孔、注漿解凍封孔、注漿竣工驗收竣工驗收3.2預(yù)計工期〔單個洞門〕凍土平均開展速度取28mm/d，凍結(jié)孔最大間距1200mm，凍土墻交圈時間:T=1200÷28÷2=21.4天〔取22天〕,到達(dá)厚度及強(qiáng)度需要30天，因此凍結(jié)天數(shù)到達(dá)3.3、具體工期安排〔單個接收加固方案表見附表〕a、鉆孔下管及凍結(jié)站安裝30天b、積極凍結(jié)水平凍結(jié)30天c、拔凍結(jié)管2天d、盾構(gòu)推進(jìn)接收5天f、融沉注漿90天總工期67天〔不包括融沉注漿〕具體工期〔根據(jù)盾構(gòu)推進(jìn)情況同總包商定〕。為保證盾構(gòu)接收時的平安和凍結(jié)加固不因時間暴漏過長而融化，應(yīng)做好凍結(jié)施工與盾構(gòu)施工工序的相互配合；在破完第一層槽壁后〔約為槽壁厚度的60%~70%〕，凍結(jié)到達(dá)設(shè)計要求，再進(jìn)行最后一層鋼筋的割除，最后一層工序為先拔除盾構(gòu)區(qū)域內(nèi)的凍結(jié)管然后盾構(gòu)開始接收施工。根據(jù)實際工程進(jìn)度安排，在盾構(gòu)接收前70天內(nèi)進(jìn)場開始施工。四、勞動組織、配套方案4.1施工平面布置凍結(jié)站現(xiàn)場具體布置根據(jù)現(xiàn)場情況定。工人宿舍、庫房、材料堆放場地和施工輔助設(shè)施布置，進(jìn)工地后根據(jù)現(xiàn)場情況確定?？紤]施工現(xiàn)場的地方狹小，凍結(jié)站可安裝在車站二層平臺，采用鹽水干管長距離供冷。4.2勞動力配備方案勞動力配備方案見下表“勞動力配備方案表〞。打鉆工先進(jìn)場施工，然后進(jìn)入凍結(jié)站安裝。同時施工最多人數(shù)為48人。勞動力配備方案表工種人數(shù)工種人數(shù)打鉆工20電焊工4凍安工16技術(shù)人員2機(jī)修工2管理人員2電工2合計484.3設(shè)備與材料供給方案地層凍結(jié)施工的設(shè)備與材料用量分別見下表“盾構(gòu)接收凍結(jié)施工主要設(shè)備及材料用量表〞。盾構(gòu)接收凍結(jié)施工主要設(shè)備及材料用量表〔單個洞門〕編號項目單位數(shù)量備注一主要設(shè)備1冷凍機(jī)W-YSLGF300Ⅱ型臺22IS150-125-315水泵臺2鹽水泵3IS125-100-臺2清水泵4真空泵〔或抽氟機(jī)〕臺15經(jīng)緯儀臺16測溫儀臺17NBL-50冷卻塔臺28MD-60A鉆機(jī)臺19電焊機(jī)臺2二主要材料1Ф159×5無縫鋼管T102Ф127×4.5無縫鋼管T53Ф89×8無縫鋼管T15凍結(jié)管41.5”鋼管T255高壓膠管m600耐壓0.8Mpa6冷凍機(jī)油KG800N467氟里昂R22KG8008氯化鈣T109逆止閥只5710〞閥門只100118”閥門只5012保溫材料M2300單個接收主要凍結(jié)施工參數(shù)一覽表序號參數(shù)名稱單位數(shù)量備注1凍結(jié)孔深度m11.4/2.6入土深度2凍土墻設(shè)計厚度m2.33凍土墻平均溫度℃-104積極凍結(jié)時間天305垂直凍結(jié)孔數(shù)個06水平凍結(jié)孔數(shù)個57(入土11.4/32個;入土2.6/25個)7凍結(jié)孔開孔間距(一~三排孔)m0.78~1.128凍結(jié)孔平均偏斜率%19設(shè)計最低鹽水溫度℃-25～-30凍結(jié)7天鹽水溫度到達(dá)-20℃10單孔鹽水流量m3/h511凍結(jié)管規(guī)格〔外圈〕水平mmφ89×820#低碳鋼無縫鋼管12測溫孔個9φ40×3mm無縫鋼管13凍結(jié)制冷量Kcal/h4.08萬工況條件(接收)14最大用電量kw25015用水量m3/h10新水補(bǔ)充五、盾構(gòu)接收5.1凍結(jié)效果的監(jiān)測及完成的參數(shù)指標(biāo)〔1〕鹽水去回路溫差不大于-1.5℃〔2〕各孔組溫差不大于-2℃，鹽水流量≥5立方米〔3〕鹽水溫度降至-25℃~-28〔4〕積極凍結(jié)時間要到達(dá)設(shè)計值〔30天以上〕?！?〕凍結(jié)過程中無斷管和鹽水漏失?！?〕選擇合理測溫孔測點(diǎn)溫度，計算凍結(jié)壁厚度及平均溫度到達(dá)設(shè)計值?！?〕打探孔無水，且探孔內(nèi)溫度在-5℃〔8〕經(jīng)過四方驗收合格前方可破槽壁盾構(gòu)機(jī)接收。5.2盾構(gòu)接收流程當(dāng)凍結(jié)帷幕滿足設(shè)計要求時開始破除槽壁60cm，破除完后，在進(jìn)行探孔檢測，到達(dá)設(shè)計后，再對最后一層槽壁20cm鋼筋砼進(jìn)行破除，對槽壁破除50-80cm盾構(gòu)靠近凍土停止探孔槽壁破除50-80cm盾構(gòu)靠近凍土停止探孔開始洞口內(nèi)凍結(jié)管拔除凍結(jié)孔鹽水吹出破除槽壁最后一層鋼筋開始洞口內(nèi)凍結(jié)管拔除凍結(jié)孔鹽水吹出破除槽壁最后一層鋼筋盾構(gòu)接收盾構(gòu)接收盾構(gòu)推進(jìn)盾構(gòu)接收流程圖六、拔管6．1凍結(jié)管拔管6．1．1拔管方案盾構(gòu)接收水平凍結(jié)管拔除：水平凍結(jié)孔共4圈，先拔盾構(gòu)接收口內(nèi)的三圈孔，先拔中心孔第1圈及第2圈上部孔、第3圈孔上部孔繼續(xù)冷凍。拔完后，開始拔下部孔，拔第3圈孔時要間隔拔除。盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)出洞結(jié)束后，方可起拔最外圈水平凍結(jié)孔。利用人工解凍的方案，進(jìn)行拔管，具體方法如下：利用熱鹽水在凍結(jié)器里循環(huán)，使凍結(jié)管周圍的凍土融化到達(dá)50mm～100mm時，開始拔管。見鹽水加熱循環(huán)圖一。(1)鹽水加熱用一只2m3(2)鹽水循環(huán)利用流量為10m3/h鹽水泵循環(huán)鹽水，先用20～30℃的鹽水循環(huán)5分鐘左右，然后鹽水溫度逐步升高到30～60℃循環(huán)達(dá)30分鐘左右，當(dāng)回路鹽水溫度上升到25～30℃(4)凍結(jié)管起拔水平孔管拔除：用熱鹽水循環(huán)解凍15～25分鐘后，利用48#大牙鉗轉(zhuǎn)動凍結(jié)管，用2噸手拉葫蘆拔出凍結(jié)管〔連同孔口管一起拔除〕。手拉葫蘆固定在搭設(shè)的腳手架上，凍結(jié)管范圍內(nèi)的腳手架須特殊加固使其與槽壁緊密連接便于力的傳遞。見圖三。上述方法不能拔出凍結(jié)管時，利用兩個5噸千斤頂架設(shè)在槽壁上，水平向外頂推凍結(jié)管，具體操作如圖四。鹽水加熱循環(huán)圖一圖三圖四6．2考前須知〔1〕凍結(jié)帷幕滿足設(shè)計要求后，開始破除洞口槽壁0.6〔2〕破槽壁時必須注意冷凍系統(tǒng)的保護(hù)，不得碰或砸冷凍管路及測溫系統(tǒng)?！?〕洞圈內(nèi)凍結(jié)孔拔除后盾構(gòu)接收不宜超過1天，以防凍結(jié)帷幕融化，影響其強(qiáng)度?！?〕凍結(jié)孔拔除的保溫工作，采用聚乙烯保溫材料對拔除后的凍結(jié)進(jìn)行充填；人工破壁的同時對破壁后的加固體進(jìn)行保溫工作?！?〕抜管所使用的支架與人員工作平臺支架必須是各自獨(dú)立的體系，兩個支架間不得有任何連帶關(guān)系?！?〕盾構(gòu)推進(jìn)到凍結(jié)區(qū)域如果停止推進(jìn)應(yīng)每隔10分鐘轉(zhuǎn)動刀盤一次，每次轉(zhuǎn)動時間不少于5分鐘，防止刀盤被凍住。七、破壁及盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)的保證措施7.1溫度控制為了保證盾構(gòu)能夠推進(jìn)，因此盾構(gòu)外周的凍土溫度必須得到有效的控制，凍土溫度通過測溫孔得到。我們控制盾構(gòu)外周的凍土溫度不高于－5℃。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)接收施工7.2打設(shè)槽壁探孔通過測溫孔觀測計算，確認(rèn)凍結(jié)帷幕到達(dá)設(shè)計厚度及強(qiáng)度，在洞門槽壁上均布的打假設(shè)干探孔，以判斷凍土與槽壁的膠結(jié)情況。探孔在兩測溫孔之間布置，按照各探孔的布置在洞門上定點(diǎn)，然后用開孔鉆機(jī)打探孔，探孔進(jìn)入凍土內(nèi)深度控制在10～15cm，探孔打好后，采用高精度的溫度計或測溫儀進(jìn)行量測，各探孔實測溫度必須低于－4℃7.3槽壁鑿除當(dāng)通過探孔實測溫度判斷凍結(jié)帷幕與槽壁完全膠結(jié)后，方可拔管，然后將槽壁全部破除，最后一層破壁時間不宜超過1天，以防凍結(jié)帷幕融化，影響其強(qiáng)度。應(yīng)采取措施作好保溫工作，以確保凍土的低溫強(qiáng)度。盾構(gòu)接收時，最后一層破壁可采用粉碎性破除，如破壁時間來不及的情況下直接用盾構(gòu)破壁，防止凍結(jié)帷幕融化，造成不良后果。八、凍脹與融沉控制措施8.1、凍脹對周圍環(huán)境的影響及控制土層凍脹主要是地層中孔隙水結(jié)冰膨脹引起的，多數(shù)土層結(jié)冰時均要產(chǎn)生凍脹，凍脹量的大小與土層力學(xué)特性，約束條件，凍結(jié)速度，土層含水量及水分遷移的多少有關(guān)，水變冰的體積膨脹量約9%，而土體膨脹量一般約為3%-4%，依據(jù)施工經(jīng)驗，在淺土層進(jìn)行凍結(jié)時易產(chǎn)生較大的凍脹量，一般取凍土體積的15%。影響范圍可能涉及到非凍土區(qū)1～1.5凍土產(chǎn)生的凍脹壓力與凍土的平均凍脹率及周圍土性的彈性模量、泊松比有關(guān)。經(jīng)實測。由于凍結(jié)區(qū)域是開放式的，槽壁為C30鋼筋砼，因此凍脹力不會對槽壁產(chǎn)生較大影響。8.2、融沉控制和環(huán)境保護(hù)措施融沉主要是凍土融化時排水固結(jié)引起的，滯后于凍土的融化,凍土融化時的沉降量與融層厚度、融層土的特性有關(guān)。根據(jù)施工經(jīng)驗和土工試驗,凍土融化后，其標(biāo)高可能略低于原始地層的標(biāo)高，為減少融沉量，解凍后，可在隧道內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母欁{，減小凍結(jié)對周圍環(huán)境的影響。在凍結(jié)管拔出的同時在孔內(nèi)灌注水泥––粘土漿或粉煤灰漿，為防止低溫對注漿強(qiáng)度的影響，在水泥–粘土漿或粉煤灰漿內(nèi)摻防凍早強(qiáng)劑氯化鈣〔2～3%〕。8.〔1〕注漿管布置在凍結(jié)拔管施工時，進(jìn)行注漿孔預(yù)埋。注漿管規(guī)格為1~1.5寸鋼管〔注漿管為花管〕。孔深度為凍結(jié)孔的設(shè)計深度；注漿孔布置根據(jù)凍結(jié)孔布置，采用間隔布置，即凍結(jié)孔拔除時每隔1~3個孔預(yù)埋一個?！?〕注漿材料：注漿材料采用水泥單液漿或水泥—水玻璃雙液漿。水泥－水玻璃雙液漿比為：水泥漿與水玻璃溶液體積比為1：1。水泥漿水灰比為1：0.8。注漿壓力為0.4~0.5MPA?！?〕注漿順序注漿的順序是先下部后上部?！?〕注漿原那么及方法注漿遵循屢次少量均勻的原那么。單孔一次注漿量為0.5m3，最大不超過1m3。注漿壓力按設(shè)計要求為靜水壓力的2倍，壓力小于0.5MPa。一天地層沉降大于0.5mm，或累計地層沉降大于3mm8.控制地面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。以上綜合監(jiān)測數(shù)據(jù)是注漿參數(shù)調(diào)整的依據(jù)。8.地層隆起到達(dá)3mm時應(yīng)暫停注漿。具體要根據(jù)地面變形監(jiān)測情況做適當(dāng)調(diào)整。融沉注漿的結(jié)束是以地面沉降變形穩(wěn)定為依據(jù)。假設(shè)凍結(jié)壁已全部融化，且不注漿的情況下實測地層沉降持續(xù)一個月每半個月不大于0.5mm，累計沉降量小于1mm；即可停止融沉注漿8.3、其他控制技術(shù)措施8.3.18.8.8.4、凍結(jié)保溫措施：由于氣溫較高，為減少冷量損失，凍結(jié)器及鹽水干管采用絕熱材料進(jìn)行保溫，必要時槽壁使用泡沫板覆蓋保溫，同時做好防雨措施。8.5環(huán)境設(shè)施保護(hù)措施盾構(gòu)接收加固施工為防止施工時對周邊建筑、地下管線、民用及公共設(shè)施帶來不良影響，必須制定嚴(yán)格的保護(hù)措施?！?〕必須選用無污染、效率高、安裝運(yùn)輸方便的螺桿冷凍機(jī)組作為制冷系統(tǒng)的主機(jī)。防止揮發(fā)性氣體污染環(huán)境。〔2〕采取必要的措施，防止打凍結(jié)孔時水土流失；在鉆孔施工期間加強(qiáng)沉降的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)跑泥漏沙水土流失嚴(yán)重引起的沉降，影響到建筑物和地下管線，應(yīng)立即停止施工，馬上注漿，防止沉降影響周圍建筑物和地下管線，到?jīng)]有沉降為止，待地層較穩(wěn)定后再施工鉆孔〔3〕施工之前必須認(rèn)真查清周遍建筑、地下管線、民用及公共設(shè)施的具體情況，針對性制定具體保護(hù)措施?！?〕加強(qiáng)凍脹與融沉監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)凍脹影響到建筑物和地下管線，通過打設(shè)的卸壓孔減小凍脹或從凍結(jié)孔加熱循環(huán)，進(jìn)行解凍；布置注漿孔，進(jìn)行跟蹤注漿，防止融沉影響周圍建筑物和地下管線。〔5〕施工過程中接收口所處的地面沉降和隆起量應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)要求以內(nèi)。在隧道軸線上，沿中心線每5m布置一沉降測點(diǎn)。每一測量斷面以軸線為中心，向兩側(cè)2m、4m、6m〔6〕接收口加固施工全過程中沿隧道方向設(shè)立沉降觀察標(biāo)志。測試頻率為1次/天；施工結(jié)束后15天內(nèi)對隧道范圍1～2次/周?！?〕隨時向甲方及監(jiān)理工程師匯報地面沉降變形測量情況。九、監(jiān)測9.1監(jiān)測內(nèi)容1.凍土的開展速度及凍結(jié)壁的平均溫度,凍結(jié)孔去回路溫度；冷卻循環(huán)水進(jìn)出水溫度；鹽水泵工作壓力；冷凍機(jī)吸排氣溫度；制冷系統(tǒng)冷凝壓力；冷凍機(jī)吸排氣壓力；制冷系統(tǒng)汽化壓力。2.槽壁與凍土接合面的溫度；3.凍結(jié)地面的凍脹及融沉〔位移〕；9.2溫度傳感器布置監(jiān)測說明1.鹽水流量與鹽水溫度監(jiān)測在去、回路鹽水干管上安裝熱電偶傳感器測量去、回路鹽水溫度。在去路鹽水干管上安裝流量計測量總鹽水流量，測量凍結(jié)器回路的鹽水流量。在每組凍結(jié)器上設(shè)測溫口，安裝熱電偶溫度傳感器測量鹽水回路溫度。凍結(jié)系統(tǒng)總流量在開凍時測量，其它溫度與流量測量每班1次；確保每組凍結(jié)孔鹽水流量≥5m3/小時，鹽水去回路溫差在凍結(jié)壁交圈以后應(yīng)小于1.2℃。每個洞門布置9個測溫孔，每一孔內(nèi)布置2~5個測點(diǎn)，從凍結(jié)深度向上每間隔1~2米9.3地面管線沉降監(jiān)測為保護(hù)地面環(huán)境和管線，凍結(jié)加固工程施工過程和結(jié)束后的融沉過程，委托監(jiān)測單位進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。十、確保工程質(zhì)量的主要技術(shù)要求與措施10.1、盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)保證措施(1)凍土墻解凍要適量，控制平均溫度在-5～-8℃(2)盾構(gòu)在穿越凍結(jié)區(qū)時，不宜停留，在拼裝管片或處理故障時，每隔10～15分鐘將刀盤轉(zhuǎn)動5分鐘，以防刀盤被凍死。10.2、凍結(jié)工程質(zhì)量的主要措施〔1〕建立健全質(zhì)量保證體系、質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)、組織機(jī)構(gòu)和監(jiān)督機(jī)構(gòu)，為保證質(zhì)量提供組織保證?！?〕認(rèn)真分析該工程地質(zhì)資料，精心編制施工技術(shù)設(shè)計和施工組織設(shè)計?！?〕控制造孔和凍結(jié)器施工質(zhì)量，確保凍結(jié)質(zhì)量符合要求。〔4〕嚴(yán)控冷凍站安裝質(zhì)量，提高制冷效率，確保鹽水降溫符合要求。10.3、凍結(jié)孔施工方面的具體要求及措施〔1〕認(rèn)真按圖紙要求施工鉆機(jī)操作平臺，確保鉆機(jī)平臺平整、穩(wěn)固?！?〕造孔上部采用取芯鉆進(jìn)，下部使用液壓頂進(jìn)?！?〕測溫孔布置在相鄰凍結(jié)孔終孔間距較大的界面上。具體位置由現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人和工程經(jīng)理共同商定。測溫管的下放及焊接嚴(yán)格按凍結(jié)孔的質(zhì)量要求施工，并及時繪制偏斜平面圖?！?〕鉆進(jìn)時，應(yīng)按深度及地層情況的需要，及時增減鉆鋌，要求作到均勻、勻速鉆進(jìn)，嚴(yán)禁忽快忽慢，壓力忽大忽小?！?〕凍結(jié)管應(yīng)進(jìn)行地面配組，丈量全長，做好記錄?！?〕偏斜。凍結(jié)孔平均偏斜率不得大于1%，凍結(jié)孔終孔間距不大于設(shè)計值，否那么應(yīng)予以補(bǔ)孔，凍結(jié)深度應(yīng)滿足設(shè)計要求，凍結(jié)管長度應(yīng)不小于設(shè)計凍結(jié)深度?！?〕測斜。凍結(jié)孔施工過程中使用燈光經(jīng)緯儀進(jìn)行終孔和成孔測斜并及時繪制凍結(jié)孔偏斜平面圖。10.4、確保冷凍站正常運(yùn)轉(zhuǎn)的平安技術(shù)措施10〔1〕進(jìn)點(diǎn)前對全體施工人員進(jìn)行平安思想教育，提高遵章守紀(jì)、平安生產(chǎn)、文明施工、平安用電、用火、防毒的平安意識?！?〕認(rèn)真貫徹執(zhí)行保安規(guī)程、井巷工程施工驗收標(biāo)準(zhǔn)、平安操作規(guī)程等各項平安生產(chǎn)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，健全落實崗位責(zé)任制，忠于職守，各盡其責(zé)。〔3〕健全組織、發(fā)揮專職平安工作人員的作用，建立以工程經(jīng)理為第一責(zé)任者的平安生產(chǎn)責(zé)任制，支持兼職平安人員的工作，發(fā)揮他們的監(jiān)督指導(dǎo)作用，堅持每月一次平安大檢查制度?！?〕合理使用并定期檢修機(jī)械設(shè)備，提高設(shè)備有效生產(chǎn)時間和效率，保證設(shè)備狀況良好，杜絕氟、水、油的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象?！?〕強(qiáng)化生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，做到分工明確、調(diào)度指揮有力、工序銜接合理，保證生產(chǎn)環(huán)境整潔有序，道路暢通，做到平安生產(chǎn)和文明施工。〔6〕做好防汛、防火工作，冷凍站10米以內(nèi)嚴(yán)禁吸煙及明火，并備好消防器材，在必要的位置安裝警戒牌。〔7〕認(rèn)真執(zhí)行各項平安生產(chǎn)規(guī)定，嚴(yán)禁違章指揮和違章操作。10.〔1〕按《礦山井巷工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》要求及企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)安裝冷凍站，設(shè)備安裝前應(yīng)認(rèn)真檢修、除銹，制冷附屬設(shè)備嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行打壓試漏，使用的各種閥門在安裝前要進(jìn)行徹底檢修，確保閥門開啟靈活，關(guān)閉嚴(yán)密?！?〕冷凍站安裝完畢后要認(rèn)真進(jìn)行系統(tǒng)打壓、試漏及抽真空密封性能試驗，試驗合格后，要進(jìn)行系統(tǒng)排污?！?〕凍結(jié)器中安裝φ11/2”〔4〕鹽水系統(tǒng)要設(shè)過濾網(wǎng)，防止雜物進(jìn)入凍結(jié)器，造成凍結(jié)器堵塞?！?〕加強(qiáng)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)期間制冷系統(tǒng)、鹽水系統(tǒng)、清水系統(tǒng)的各種技術(shù)參數(shù)的監(jiān)測，確保較高制冷率。為了便于技術(shù)分析，堅持質(zhì)量日報制度，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報，及時處理。〔6〕加強(qiáng)與業(yè)主、總承包商、監(jiān)理方的聯(lián)系，經(jīng)常通報凍結(jié)施工情況，認(rèn)真快速處理業(yè)主、總承包方、監(jiān)理單位對凍結(jié)施工提出的建議及要求，根據(jù)凍結(jié)施工情況，必要時向他們提出建議。〔7〕加強(qiáng)各種記錄、報表的收集、整理工作，以便查閱。十一、平安質(zhì)量技術(shù)措施及質(zhì)量管理體系11.1質(zhì)量保證體系1111采取勞動競賽、技術(shù)評比、技術(shù)講座、脫產(chǎn)輪訓(xùn)、上崗教育等多種方式對職工進(jìn)行質(zhì)量、平安的思想教育和技術(shù)教育，樹立平安第一、質(zhì)量第一、用戶第一的思想，堅持貫徹本公司的質(zhì)量方針與質(zhì)量目標(biāo)，堅持照章施工操作。對于特殊工種，進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)考核，持證上崗。實際嚴(yán)明的獎懲制度，提高職工責(zé)任，杜絕事故隱患。據(jù)各分部工程需要，及時投入施工勞動力量，充分發(fā)揮和調(diào)動施工隊伍的工作積極性，提高工效。11.1.3實行工程經(jīng)理負(fù)責(zé)制，責(zé)任到人，從工程經(jīng)理、班組長到生產(chǎn)工人層層落實。并設(shè)立平安與質(zhì)量管理小組，制定與監(jiān)督實施有關(guān)平安與質(zhì)量管理制度，收集合理化建議。建立統(tǒng)一的、權(quán)威的、完善的管理機(jī)構(gòu)，協(xié)調(diào)和控制各分部工程的交叉平行施工，防止出現(xiàn)相互影響和窩工現(xiàn)象，確?？偣て诎捶桨高M(jìn)行。11質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)圖分公司總經(jīng)理分公司總經(jīng)理:質(zhì)量總負(fù)責(zé)工程技術(shù)部經(jīng)理工程技術(shù)部經(jīng)理:工程質(zhì)量總監(jiān)督人工程經(jīng)理:工程經(jīng)理:工程工程質(zhì)量責(zé)任人工程總工程師〔貫標(biāo)管理責(zé)任人〕專職質(zhì)檢工程師〔質(zhì)量控制責(zé)任人〕工程總工程師〔貫標(biāo)管理責(zé)任人〕專職質(zhì)檢工程師〔質(zhì)量控制責(zé)任人〕凍結(jié)作業(yè)質(zhì)量員設(shè)備檢修質(zhì)量員質(zhì)量管理小組凍結(jié)孔施工質(zhì)量員供電作業(yè)質(zhì)量員材料供給質(zhì)量員凍結(jié)作業(yè)質(zhì)量員設(shè)備檢修質(zhì)量員質(zhì)量管理小組凍結(jié)孔施工質(zhì)量員供電作業(yè)質(zhì)量員材料供給質(zhì)量員綜合作業(yè)質(zhì)量員嚴(yán)格按照程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書、工藝規(guī)程和工程管理制度組織施工。抓好施工組織設(shè)計會審，施工措施編制、審批、貫徹、材料與設(shè)備管理，工序控制，質(zhì)量檢驗把關(guān)，工程計量等各個環(huán)節(jié)，及時收集整理施工資料和聽取有關(guān)方面意見，發(fā)現(xiàn)問題，立即處理。各分項工程嚴(yán)格按照工程法要求施工，認(rèn)真優(yōu)化施工方案。確保在各種條件因素下的施工均能保質(zhì)保量按時完成任務(wù)。11由工程經(jīng)理組織職工對工程的平安、質(zhì)量進(jìn)行自檢和互檢。由公司平安與質(zhì)檢部門派人進(jìn)行專門的平安、質(zhì)量監(jiān)督檢查。為認(rèn)真貫徹施工技術(shù)設(shè)計和業(yè)主及總承包商質(zhì)量管理的方針，在工程部的直接領(lǐng)導(dǎo)下，建立由隊長、技術(shù)人員、專職平安員、鉆機(jī)機(jī)長、冷凍站站長及班長等人組成的平安管理網(wǎng)絡(luò)，質(zhì)量平安齊抓共管。開展以平安、質(zhì)量為主題的勞動競賽活動，增強(qiáng)職工的質(zhì)量、平安意識，確保工程質(zhì)量、平安目標(biāo)的順利實現(xiàn)。(保證體系管理機(jī)構(gòu)見上圖、保證體系見下列圖)11.2抓好前期施工準(zhǔn)備工作搞好工藝協(xié)調(diào)111111.3認(rèn)真做好工程技術(shù)質(zhì)量管理的根底工作111111.3.3施工過程中合理安排各工序的協(xié)調(diào)，防止1111.4施工平安保障措施11111111111111質(zhì)量保證體系圖思想保證〔工程經(jīng)理〕經(jīng)理部每月一次質(zhì)量分析會班組每周一次質(zhì)檢活動制度保證〔工程經(jīng)理〕質(zhì)量管理條例、質(zhì)量檢驗制度、操作規(guī)程與經(jīng)濟(jì)收入掛鉤的考核制度、質(zhì)量否決制度進(jìn)度考核制度：每月考核與工資獎金掛鉤質(zhì)量技術(shù)措施方案技術(shù)保證〔工程總工〕施工技術(shù)措施、技術(shù)交底技術(shù)培訓(xùn)QC小組資源保證〔專職質(zhì)檢工程師〕質(zhì)量宣傳教育、監(jiān)督質(zhì)量評比及競賽活動思想保證〔工程經(jīng)理〕經(jīng)理部每月一次質(zhì)量分析會班組每周一次質(zhì)檢活動制度保證〔工程經(jīng)理〕質(zhì)量管理條例、質(zhì)量檢驗制度、操作規(guī)程與經(jīng)濟(jì)收入掛鉤的考核制度、質(zhì)量否決制度進(jìn)度考核制度：每月考核與工資獎金掛鉤質(zhì)量技術(shù)措施方案技術(shù)保證〔工程總工〕施工技術(shù)措施、技術(shù)交底技術(shù)培訓(xùn)QC小組資源保證〔專職質(zhì)檢工程師〕質(zhì)量宣傳教育、監(jiān)督質(zhì)量評比及競賽活動項目部質(zhì)量管理小組工程部總工專職質(zhì)檢員項目部質(zhì)量管理小組工程部總工專職質(zhì)檢員組織保證〔工程經(jīng)理〕崗位質(zhì)檢責(zé)任制崗位質(zhì)檢責(zé)任制質(zhì)量管理體系質(zhì)量管理體系111111.5周邊環(huán)境及公共設(shè)施保護(hù)措施111