解放橋站地連墻接縫冷凍加固方案

1、天津地鐵3號線解放橋站地連墻接縫凍結(jié)加固方案編制：復核：審核：二九年十一月1.編制總說明1.1編制依據(jù)1.礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范（GBJ213-90）。2.煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標準（MT5009-94）。3.地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002。4.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001。5.建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001。6. 解放北路站巖土工程勘察報告（土工試驗報告）。7. 解放北路站結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。8. 現(xiàn)場踏勘的相關(guān)資料。9. 地鐵工程設(shè)計規(guī)范及其它相關(guān)國家、天津市安全文明施工規(guī)范等。1.2編制原則為保障凍土達到良好的封水效果，本方案著重從以下幾個方面進行了考慮

2、：1.保障凍土墻的厚度、強度及封水性能達到解放橋站負三層開挖時所要求的封水效果。2.在保障強度的前提下，盡量減少凍土墻體積，以減小凍結(jié)對周圍環(huán)境的影響。3.垂直孔凍結(jié)方案應符合現(xiàn)場實際條件的施工可行性和良好的可操作性。4.施工方案及措施必須滿足城市環(huán)保及節(jié)能要求。5.在開挖時為保證土體穩(wěn)定，開挖地連墻接縫漏水點時，及時對滲漏位置進行噴錨支護等補強措施，確保支護體能抵抗基坑外水土壓力。6.凍結(jié)工程得以有效實施的前提條件是：凍結(jié)前應在基坑內(nèi)對地連墻接縫進行注漿封堵，保證滲漏處的水流速度不超過5米/天。2.工程概況2.1工程簡介解放北路站為地下14m島式曲線站臺車站，地下一層為地鐵車站站廳層，地下二

3、層為設(shè)備用房層，地下三層為站臺層。車站共設(shè)四個出入口通道、三組風道、風亭。車站外包總長133.47m，標準段總寬25m，車站主體占地面積8400m2。主體結(jié)構(gòu)為多層多跨箱形框架結(jié)構(gòu)?；邮┕し桨覆捎靡粚用魍陧樧?，二、三層蓋挖順作法施工，采用臨時格構(gòu)柱作為層板支撐柱，圍護結(jié)構(gòu)采用800mm、1000mm、1200mm三種厚度連續(xù)墻，地下一層基坑深度約13.6m，支撐采用兩道鋼筋混凝土支撐，支撐下設(shè)臨時支撐立柱；地下二、三層采用蓋挖施工，地下三層設(shè)置兩道鋼筋混凝土支撐。工程樁采用鉆孔灌注樁，樁徑分1000mm、1500mm兩種。解放北路站北端為張自忠路下沉隧道，南端為解放北路和濱江道，東側(cè)為津灣廣

4、場B座建筑，北側(cè)頂板上圍津灣廣場A座建筑，車站施工場地狹窄。車站地面為天津市著名的金融街，車站周邊近距離百福大樓、公懋洋行及新華信托儲蓄銀行天津分行舊址三座歷史風貌建筑，在施工中需要重點保護。圖1.1 解放橋站平面圖2.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)1.工程地質(zhì)本站范圍內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填土層（人工堆積Qml）、新近沉積層（第四系全新統(tǒng)新近組故河道、洼淀沖積Q43Nal）、第海相層（第四系全新統(tǒng)中組淺海相沉積Q42m）、第陸相層（第四系全新統(tǒng)下組沼澤相沉積Q41h及河床河漫灘相沉積Q41al）、第陸相層（第四系上更新統(tǒng)五組河床河漫灘相沉積Q3eal）、第海相層（第四系上更新統(tǒng)四組濱海潮汐帶相沉

5、積Q3dmc）、第陸相層（第四系上更新統(tǒng)三組河床河漫灘相沉積Q3cal）、第陸相層（第四系上更新統(tǒng)三組河床河漫灘相沉積Q3cal）、第海相層（第四系上更新統(tǒng)二組淺海濱海相沉積Q3bm）、第陸相層（第四系上更新統(tǒng)一組河床河漫灘相沉積Q3aal）、第海相層（第四系中更新統(tǒng)上組濱海三角洲相沉積Q23mc）。2.水文地質(zhì)場地淺層地下水表層為第四系孔隙潛水，賦存于第陸相層與第陸相層113之間的的粉土、砂土層中的地下水具微承壓性，為淺層微承壓水。第陸相層113層以下的粉土、砂土層中的地下水與淺層地下水沒有直接聯(lián)系或聯(lián)系很小，為深層承壓水。潛水存在于人工填土層層、新近沉積層、第陸相層層及第海相層層中。該層水

6、以第陸相層1粉質(zhì)粘土、1粉質(zhì)粘土為隔水底板。人工填土層為1雜填土、2素填土，土體結(jié)構(gòu)松散，含水量豐富，土層滲透系數(shù)大。新近沉積層以粉質(zhì)粘土、粘土為主，夾粉土層；第陸相層上部以1粉質(zhì)粘土、3粘土為主，局部夾2粉土，土層滲透系數(shù)較大。第海相層主要含水層為2粉土，分布較連續(xù)。1粉質(zhì)粘土層夾有大量粉土、粉砂薄層，儲水量較高，但出水量較小，垂直、水平方向滲透系數(shù)差異較大。潛水地下水位埋藏較淺，勘測期間水位埋深1.04.7m（高程-0.32.8m）。潛水主要依靠大氣降水入滲和地表水體入滲補給，水位具有明顯的豐、枯水期變化，受季節(jié)影響明顯。地下水豐水期水位上升，枯水期水位下降。高水位期出現(xiàn)在雨季后期的9月份

7、，低水位期出現(xiàn)在干旱少雨的45月份。潛水位年變化幅度的多年平均值約0.8m。淺層微承壓水以第陸相層1粉質(zhì)粘土、1粉質(zhì)粘土為隔水頂板，以第陸相層層為相對隔水底板）。2粉土、4粉砂、2粉土、4粉砂、9細砂、2粉土、4粉砂、5細砂至層的粉土、粉砂層，為主要含水地層，含水層厚度較大，分布相對穩(wěn)定。各含水層局部夾透鏡體狀粉質(zhì)粘土。微承壓水水位受季節(jié)影響不大，水位變化幅度小。該層微承壓水接受上層潛水的補給，以地下徑流方式排泄，同時以滲透方式補給深層地下水。水位觀測初期，該層水上升很快，一般在30分鐘之內(nèi)既完成全部上升高度的80左右，30分鐘之后，水位上升速度變緩慢，經(jīng)過24小時之后，穩(wěn)定水位一般穩(wěn)定于潛水

8、位之下。2.3目前工程進展情況天津地鐵3號線10A標解放橋站目前已完成負一層主體結(jié)構(gòu)及負二層中板施工，負三層土方除六幅地連墻（四個陰角及兩幅施工質(zhì)量有缺陷的地下墻）附近土體外，其余區(qū)域基本開挖至地下22.9米（即負三層第一道鋼筋混凝土支撐標高處）?；屿o水位位于地下27m，位于目前開挖面下4m，基坑降水正常。為保證基坑安全，現(xiàn)場正在加緊進行可施作部分負三層第一道混凝土支撐。圖2.1 開挖形象進度圖2.4下步施工風險本工程基坑開挖深度達31.5m，根據(jù)設(shè)計圖紙，負三層標準段剩余土方開挖深度為7.1m，端頭井處剩余土方開挖深度為8.7m。剩余土方主要為4、9粉砂層（圖2.1中陰影部分所示），受淺層

9、承壓水影響，基坑開挖過程中地連墻接縫，特別是四個陰角部位，很容易產(chǎn)生涌水涌砂，造成周邊地表沉降、塌陷，進而影響周邊歷史風貌建筑的安全。圖2.2基坑開挖穿越危險地層示意圖3. 凍結(jié)方案為減小下步施工過程中地連墻接縫滲漏及涌水涌砂的風險，確保周邊歷史風貌建筑在開挖過程中的安全，我項目部決定對基坑內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的A1A6地連墻滲漏高風險點以及歷史風貌建筑附近的地連墻接縫采取凍結(jié)加固。3.1凍結(jié)孔位布置1、基坑內(nèi)十個漏水點凍結(jié)孔布置經(jīng)現(xiàn)場踏勘，為滿足鉆孔條件，其中A2、A3及A4三個陰角部位必須破除部分負一層鋼筋混凝土內(nèi)襯墻（800厚），破除高度5.5米，寬度3-6米；根據(jù)冷凍孔位布置，需在已施作完成的負一

10、層底板上開171洞用于鉆孔。墻體破除及底板開孔均會造成該部位防水層的破環(huán)，我項目部擬在冷凍施工完成后對此區(qū)域防水進行修復，邊墻采用防水涂料涂刷后恢復鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板開孔部位直接采用高強環(huán)氧灌漿料封堵。根據(jù)基坑開挖深度及接縫情況，采用垂直局部凍結(jié)，十個漏水點凍結(jié)孔從負一層板向下打孔，凍結(jié)孔詳見布置圖3.1及3.2。圖3.1 陰角部位凍結(jié)孔平面布置圖圖3.2 陰角部位凍結(jié)孔布置大樣圖2. 重要部位地連墻接縫歷史風貌建筑附近的地連墻接縫，在地面地連墻外側(cè)布置凍結(jié)孔對接縫進行加固，確保地面相關(guān)建筑物的安全。每個墻縫外側(cè)布置2個凍結(jié)孔，凍結(jié)孔距地連墻300mm，兩孔間距為800mm，在墻縫兩邊對稱布

11、設(shè)，此次共計布置凍結(jié)孔20個，為減少凍結(jié)凍脹與融沉對周圍環(huán)境的影響，采用垂直局部凍結(jié)方案，百福樓附近的凍結(jié)孔從地面向下打孔。凍結(jié)孔位布置詳見圖3.3及 3.4。圖3.3 重要墻縫凍結(jié)孔布置圖圖3.4 墻縫凍結(jié)孔詳圖凍結(jié)孔布置參數(shù)表凍結(jié)點凍結(jié)孔數(shù)量單孔深度單孔凍結(jié)深度鉆孔合計（m）凍結(jié)合計（m）A1-1-A1-9953.733.7483.3303.3A1-10-A1-13442.233.7168.8134.8A2-1-A2-4439.531158124A3-1-A3-4442.233.7168.8134.8A4-1-A4-3342.233.7126.6101.1A5-1-A5-121239.53

12、1474372A6-1-A6-3320.8510.7562.5532.25A7-1-A7-3320.1510.0560.4530.15A8-1-A1-191939.531750.5589A9-1-A9-4420.4510.3581.841.4A10-1-A10-4422.0511.9588.247.81-71432.6512.65457.1177.18-10621.159.94126.959.64合計凍結(jié)孔89個32072147.343.2凍土墻厚度h的確定設(shè)計凍土墻平均溫度為-10，凍土抗壓強度壓=3.5MPa，抗拉強度拉=1.8Mpa，抗剪強度剪=1.5Mpa。地連墻滲漏點采取板狀凍結(jié)方式

13、加固。凍結(jié)加固體在車站開挖時，起到抵御水土壓力、防止土層塌落和泥水涌入車站的作用。地連墻滲漏點凍結(jié)加固體，其承受的荷載、計算模型及凍結(jié)管布置的示意如圖3.5所示：1.計算水土壓力： 地連墻滲漏點的埋深為27.697+3.75=31.5m（計算取埋深最深的盾構(gòu)端頭井底標高），未開挖地連墻滲漏點高度為31.5-24=7.5m。 則按重液公式計算得到水土壓力為： P=0.013H=0.41Mpa。2.假定加固體為整體板塊而承受水土壓力，運用日本計算理論計算加固體的厚度：，計算得凍土墻厚度為1.1m。表3.1 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度 水土壓力 P加固寬度D系 數(shù) 安全系數(shù) k

14、計算加固體厚度 h-101.8Mpa0.41Mpa3m1.22.01.1m3.運用我國建筑結(jié)構(gòu)靜力計算理論公式進行驗算：圓板中心所受最大彎曲應力計算公式為表3.2 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加固體開挖高度D凍土泊松比計算加固體厚度h計算得加固體最大彎拉應力max凍土彎拉強度-10安全系數(shù) k0.41Mpa7.5m0.351.4m0.22MPa1.8Mpa8.18 max<<-104.剪切驗算加固體厚度沿地連墻滲漏點周邊驗算加固體剪切應力表3.3 剪切應力驗算數(shù)據(jù)及結(jié)果水土壓力P加固體開挖高度D加固體厚度h最大剪切應力凍土抗剪強度-10安全系數(shù)Kmax=0.2

15、6Mpa-10=1.5Mpa0.41Mpa3m1.2mmax<<-105.77根據(jù)以上計算結(jié)果并結(jié)合類似工程凍結(jié)施工經(jīng)驗，以及土體擾動后的凍結(jié)加固土體強度不確定等因素，凍土墻厚度h 計算為1.2m；實際取值要大于計算值；凍結(jié)壁厚度取1.2m，安全。 3.3主要凍結(jié)施工參數(shù)的確定1.積極期鹽水溫度-25-30；2.凍結(jié)孔平均偏斜率0.5%；最大孔間距1400MM，凍結(jié)孔距地連墻最大距離700MM；3.加固凍土平均發(fā)展速度v=28mm/d； 4.加固凍土墻交圈時間T=Lmax/v=25天(Lmax取:700MM)，取28天；5.加固凍土墻達到設(shè)計強度的時間為35天；6.維護凍結(jié)時間根據(jù)

16、總包土方開挖，做底板、內(nèi)襯墻的時間確定。3.4冷凍站設(shè)計1.制冷系統(tǒng)（1）需冷量計算需冷量Q=1.3··d·H·K=278258大卡/h·350000（大卡/h·）式中:H凍結(jié)總長度；d凍結(jié)管直徑0.127m；K凍結(jié)管散熱系數(shù)；250 Kcal/h·。（2）根據(jù)冷量計算選用W-YSLGF300型螺桿機組5臺套，其中4臺使用，一臺作備用，每臺設(shè)備工況制冷量為87500大卡/小時。2.冷卻水系統(tǒng)冷卻水總需水量：W=120m3/h，選用IS-125-100型水泵3臺，備用1臺，單臺額定流量150m3/h，電機功率18.5kw，設(shè)計

17、冷卻水進水溫度+27。選用4臺NBL50型冷卻水塔，補充新鮮自來水10m3/h左右，水溫+21。3.鹽水系統(tǒng)（1）設(shè)計鹽水比重1260kg/m3(30Be)，比熱為0.665，鹽水凝固點-34.6。設(shè)計單孔鹽水流量不小于5m3/h，即鹽水總需流量為450m3/h。（2）鹽水泵選用IS-150-125型5臺，其中2臺備用，使用3臺。電機功率45kw，單機額定流量200m3/h，鹽水額定總流量為600m3/h。（3）為保證凍結(jié)質(zhì)量，凍結(jié)孔為每個孔作為一組。（4）選用219×8mm低碳鋼無縫鋼管作為供、回液總管；159×5mm低碳鋼無縫鋼管作為供、回液支管路。（5）管路布置及分配

18、情況為：因地面及負一層均有凍結(jié)孔且分布面積較大，所以主管路至負一層，在負一層分支兩路（管路為Ø159的無縫鋼管），一路為A6、A7、A9、A10、A1，計27個孔；二路為A5 、A4、A3、A2、A8計42個；三路為1-7及8-10計20個孔。鹽水泵鹽水箱閘閥螺桿壓縮機冷卻塔清水泵去路凍結(jié)站需N-46號冷凍機油2000Kg；氟立昂采用美國杜邦牌氟立昂，首次充氟立昂3000Kg回路，圖3.6 凍結(jié)站安裝示意圖4.凍結(jié)施工工藝及方法4.1工藝流程施工前的準備工作（進場、加工件組織）鉆孔定位及開孔凍 結(jié) 系 統(tǒng) 部 分 安 裝測斜及安裝凍結(jié)管凍結(jié)管打壓下凍結(jié)器凍結(jié)器連接凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試工 程

19、監(jiān) 測積極凍結(jié)開 機 凍 結(jié)凍結(jié)維護解凍封孔、注漿竣工驗收圖4.1 凍結(jié)法施工工藝流程圖4.2凍結(jié)施工方法4.2.1前期準備工作在正式開始凍結(jié)施工前,須充分做好下列各項準備工作。1.詳細分析地質(zhì)條件，考慮所須的設(shè)備、器材人員配備和可能會遇到的問題及處理方法。2. 現(xiàn)場施工測量放線，放凍結(jié)鉆孔孔位、并進行復核。測量后的每一個孔位應用紅油漆作好標記。3. 對機械設(shè)備進行全面檢修保養(yǎng)。4. 做好各種凍結(jié)所需材料的備料工作。5. 配備健全各種工作人員，明確崗位及責任。6. 進行各種安全檢查，安裝水源、電源、搭臨時設(shè)施，規(guī)劃施工場地使用布置。4.2.2凍結(jié)孔施工1.障礙物清除（1）邊墻破除A2-A4三個

20、點，根據(jù)鉆機鉆孔要求，需破除部分已施作好的負一層邊墻， A2破除范圍為3.35m（寬）×5m（高）×0.8m（厚），A3及A4破除范圍為3.5m（寬）×5m（高）×0.8m（厚）。邊墻破除方法：首先采用水鉆在邊墻上開孔，將需破除范圍的邊墻切割開，然后用風鎬對需破除的邊墻進行人工破除。（2）底板開孔底板上根據(jù)已測放的點位，用水鉆進行開孔，開孔深度1.8m，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，鉆孔前做好防護措施，準備好木塞，如發(fā)生涌水，則提鉆后用棉布包裹木塞塞緊鉆孔。2.鉆孔施工（1）定好孔位后，選用XY-2型鉆機3臺，采用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進，鉆至終孔，鉆孔地層上部約2M為混凝

21、土及回填層，下部為原始地層。（2）鉆孔完成后采用燈光測斜，測斜管采用89*3的焊管，如孔斜較大則進行糾偏，如糾不過來，則移位重新鉆孔。（3）孔位驗收合格后，下凍結(jié)管、供液管及測溫管，凍結(jié)管選用127×8mm20#低碳鋼無縫管，采用外管箍焊接連接；供液管采用50×3mm尼龍塑料管；測溫管采用50×4mm的無縫鋼管，在盾構(gòu)機洞門圈的范圍內(nèi)測溫管用32*2的鋁管，防止停機后測溫管拔不出來影響盾構(gòu)進出洞。3.鉆孔施工的質(zhì)量控制要點（1）認真按圖紙要求安裝鉆機，并固定牢固、安全。（2）鉆進時，應按深度及地層情況的需要，及時增減鉆壓，要求做到均勻、勻速鉆進，嚴禁忽快忽慢，壓力

22、忽大忽小。（3）凍結(jié)管應進行地面配組，丈量全長，做好記錄，下管時應清除管內(nèi)外異物，保持清潔。（4）凍結(jié)孔平均偏斜率不大于0.5%，凍結(jié)孔終孔間距不大于設(shè)計值，否則應予以補孔，凍結(jié)深度應滿足設(shè)計要求，下管長度應不小于設(shè)計凍結(jié)深度。（5）凍結(jié)孔施工過程中使用燈光經(jīng)緯儀或?qū)c器進行過程及終孔測斜，并及時繪制凍結(jié)孔偏斜平面圖。（6）為保證鉆孔施工安全，防止鉆孔期間涌沙涌水，鉆孔施工期間應繼續(xù)進行地層的降水作業(yè)。4.2.3積極凍結(jié)及維持凍結(jié)1凍結(jié)期間監(jiān)測內(nèi)容：（1）凍結(jié)器去回路鹽水溫度；（2）冷卻循環(huán)水進出水溫度；（3）冷凍機吸排氣溫度；（4）鹽水泵工作壓力；（5）冷凍機吸排氣壓力；（6）制冷系統(tǒng)冷凝壓

23、力 ；（7）制冷系統(tǒng)汽化壓力；（8）凍結(jié)帷幕溫度場的監(jiān)測。4.2.4土方開挖凍結(jié)應具備的條件1、凍結(jié)系統(tǒng)各孔組間、鹽水去回路溫差不大于1.2。鹽水總?cè)?、回路溫差不大?2、單孔、組鹽水流量5m3/h3、積極凍結(jié)7天鹽水降至18°C以下，積極凍結(jié)15天鹽水溫度降至24°C以下，凍結(jié)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常、無鹽水漏失，鹽水溫度降至-25 -30 以下。4、積極凍結(jié)時間要達到設(shè)計要求或以上。5、選擇合理測溫孔測量溫度，計算凍結(jié)壁厚度及平均溫度達到設(shè)計值，凍土平均溫度-10 。5. 進度計劃通過測溫孔觀測計算，確定凍土墻交圈并達到設(shè)計強度且凍土與地連墻完全膠結(jié)后，進行負三層土方開挖；待主體結(jié)

24、構(gòu)負三層底板混凝土澆筑完成并達到設(shè)計強度，地連墻內(nèi)側(cè)噴錨完成后停止凍結(jié)。根據(jù)工程實際情況,凍結(jié)過程施工工序及工期安排如下：序號工序時間（天）1前期準備及邊墻破除202鉆孔施工及凍結(jié)站安裝603積極凍結(jié)354維護凍結(jié)根據(jù)車站主體結(jié)構(gòu)施工情況定，暫定90天6.勞力組織及機械配備6.1勞動力配備計劃勞動力配備計劃見下表 “勞動力配備計劃表”。打鉆工先進場施工，然后進入凍結(jié)站安裝。同時施工最多人數(shù)為40人。表6.1 勞動力配備計劃表工 種人 數(shù)工 種人 數(shù)打鉆工40電焊工4凍安工20技術(shù)人員2機修工2管理人員3電 工2合計536.2設(shè)備與材料供應計劃 因為金灣廣場與本工地共用一個冷凍站，故設(shè)備在進場裝

25、時應予同時考慮表6.2 凍結(jié)施工主要設(shè)備及材料用量表編 號項 目單位本工地使用數(shù)量金灣廣場使用數(shù)量備 注一主要設(shè)備1冷凍機W-YSLGF300型臺41另備用1臺,共6臺2IS150-125-315鹽水泵臺31另備用1臺,共5臺3IS125-100-215C清水泵臺31備用1臺,共3臺4NBL-50冷卻塔臺31共4臺5真空泵（或抽氟機）臺16經(jīng)緯儀臺17測溫儀臺28鉆機臺49電焊機臺6二主要材料1219×8無縫鋼管m1502159×5無縫鋼管m10003127×5無縫鋼管 m3300450×4鋼管m600測溫孔用5高壓膠管m1400耐壓0.8Mpa6冷凍機

26、油KG800N467氟里昂R22KG30008氯化鈣T40940閥門只500108”閥門只15011保溫材料M220007.監(jiān)測7.1監(jiān)測內(nèi)容 （1）凍結(jié)器去回路鹽水溫度；（2）冷卻循環(huán)水進出水溫度； （3）冷凍機吸排氣溫度； （4）鹽水泵工作壓力； （5）冷凍機吸排氣壓力； （6）制冷系統(tǒng)冷凝壓力 ；（7）制冷系統(tǒng)汽化壓力； （8）凍結(jié)帷幕溫度場的監(jiān)測；（9）凍土的發(fā)展速度及凍結(jié)壁的平均溫度；（10）地連墻與凍土接合面的溫度；（11）凍結(jié)地面的凍脹及融沉（位移）。7.2監(jiān)測方法1.通過測溫孔對凍結(jié)體測溫，進行計算，監(jiān)測凍結(jié)體的發(fā)展速度和平均溫度。2.通過精密水準儀對凍結(jié)孔附近地面進行監(jiān)測，如

27、發(fā)現(xiàn)地面有融沉，立即采取注漿補償。8.安全、質(zhì)量保證措施8.1凍脹與融沉控制措施8.1.1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，在淺土層進行凍結(jié)時易產(chǎn)生較大的凍脹量。本工程采用局部凍結(jié)凍脹量將大大降低。影響范圍可能波及到非凍土區(qū)11.5m，因此，凍結(jié)施工前，只要對所有影響范圍內(nèi)的環(huán)境因素采取適當?shù)谋Ｗo措施；施工過程中，加強監(jiān)測，凍脹影響完全可以控制。本凍結(jié)區(qū)域是開放式的，地連墻800m

28、m-1200mm厚C30鋼筋砼，因此凍脹力不會對井壁產(chǎn)生較大影響。8.1.2融沉控制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，其標高可能略低于原始地層的標高。為減少融沉量，凍土解凍后，從地面對凍土進行適當?shù)母欁{，以減小凍結(jié)對周圍環(huán)境的影響，具體方法是在每個地連墻接縫凍土的兩側(cè)分別打一個80mm的注漿孔，孔深同凍結(jié)管深度?？變?nèi)下袖閥管進行注漿，地面放一套注漿設(shè)備，負一層放三臺注漿設(shè)備，每臺設(shè)備配備9人分成3班進行24小時跟蹤注漿，注漿采用”少量、多次、均勻”的原則進行，注漿持續(xù)時間為6個月，為防止

29、注漿管堵塞并使注漿效果更好，每隔20-30天延凍結(jié)壁兩側(cè)重新打孔進行注漿，如果注漿時注漿管堵塞應馬上重新打孔進行注漿，確保注漿效果。 8.1.3其他控制技術(shù)措施1.為了預防凍脹和融沉,設(shè)計選用標準制冷量較大的冷凍機組,在短時間內(nèi)把鹽水溫度降到設(shè)計值，以加快凍土發(fā)展，提高凍土強度，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。3.預計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。8.2凍結(jié)孔鉆孔質(zhì)量安全保證措施1.保證鉆孔施工質(zhì)量和偏斜，采用膨潤土的泥漿鉆孔，禁止使用清水造孔。2.施工鉆孔時如發(fā)現(xiàn)大量漏漿現(xiàn)象停止

30、鉆進，下入套管，采用套管護壁鉆孔，并制作粘土球投入孔內(nèi)，做好鉆孔護壁，保證下入孔內(nèi)凍結(jié)管達到設(shè)計要求。3.在地連墻夾層鉆孔時，應用金剛石取芯鉆頭施工，鉆進過程中一定嚴格控制鉆孔的偏斜。4.鉆進時，應按深度及地層情況的需要，要求做到均勻、勻速鉆進，嚴禁忽快忽慢，壓力忽大忽小。5.合理掌握轉(zhuǎn)速、壓力及沖洗量，加尺或更換鉆頭時，鉆具應下到距孔底0.30.5m處掃孔，不準將鉆具停在一個深度長期沖壓。停電時，應將鉆具提至安全深度，停電超過2小時，應將鉆具全部提出，對所有鉆具應經(jīng)常詳細檢查，彎鉆桿和磨損過大的鉆桿禁止使用，終孔時應復核鉆具全長，并沖孔將巖粉排凈后下管。6.測溫孔布置在相鄰凍結(jié)孔終孔間距較大

31、的界面上，具體位置由現(xiàn)場技術(shù)負責人和相關(guān)技術(shù)人員共同商定。測溫管的下放及焊接嚴格按凍結(jié)孔的質(zhì)量要求施工，并及時繪制偏斜平面圖。7.凍結(jié)管應進行地面配組，丈量全長做好記錄，下管時應清除管內(nèi)異物保持清潔，試壓封口后，應及時將凍結(jié)管周圍的空隙用土填實，防止泥漿串孔。8.偏斜：凍結(jié)孔平均偏斜率不大于5，凍結(jié)孔終孔間距不大于設(shè)計值，否則應予以補孔，凍結(jié)深度應滿足設(shè)計要求，下管長度應不小于設(shè)計凍結(jié)深度。9.測斜：凍結(jié)孔施工過程中使用燈光經(jīng)緯儀進行終孔測斜并繪制凍結(jié)孔偏斜平面圖。10.防凍：因值冬季施工，鉆孔期間防止泥漿泵及管路凍裂，在停鉆時間超出10分鐘時要及時循環(huán)泥漿，當夜班無法施工時要提前將泥漿泵及管

32、路的水放凈。日常作業(yè)鉆機人員要穿防寒服及防滑鞋，上架系安全帶。并將鉆場周圍的泥漿及時清理，防止人員跌倒摔傷。8.3冷凍站滑正常運轉(zhuǎn)的安全技術(shù)措施8.3.1 安全措施1.進點前對全體施工人員進行安全思想教育，提高遵章守紀、安全生產(chǎn)、文明施工、安全用電、用火、防毒的安全意識。2.認真貫徹執(zhí)行保安規(guī)程、地鐵工程施工驗收規(guī)范、安全操作規(guī)程等各項安全生產(chǎn)規(guī)程、規(guī)范，健全落實崗位責任制，忠于職守，各盡其責。3.健全組織、發(fā)揮專職安全工作人員的作用，發(fā)揮監(jiān)督指導作用，堅持每月一次安全大檢查制度。4.合理使用并定期檢修機械設(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。

33、5.強化生產(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，做到安全生產(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.認真執(zhí)行各項安全生產(chǎn)規(guī)定，嚴禁違章指揮和違章操作。8.冷凍站要搭設(shè)好防雨棚，并做好周圍的隔離防護，使冷凍站是一個獨立的空間，非施工人員嚴禁入內(nèi)。9值冬季施工要作好冬季三防工作，作好防寒保暖，凍結(jié)站周邊進行圍護封閉，保暖按相關(guān)規(guī)定進行，防止發(fā)生火災。因凍結(jié)站較大，現(xiàn)場配備消防器材滅火器不于6個，放置于醒目處；消防砂箱不少于4個，以防發(fā)生火災意外事故。10清水系統(tǒng)管路作好保溫防凍。

34、8.3.2 技術(shù)措施1.按礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范要求及企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量標準安裝冷凍站，設(shè)備安裝前應認真檢修、除銹，制冷附屬設(shè)備嚴格按標準要求進行打壓試漏，使用的各種閥門在安裝前要進行徹底檢修，確保閥門開啟靈活，關(guān)閉嚴密。2.冷凍站安裝完畢后要認真進行系統(tǒng)打壓、試漏及抽真空密封性能試驗，試驗合格后，要進行系統(tǒng)排污。3.凍結(jié)器中安裝50×3mm尼龍塑料管，安裝前要進行暢通及外觀檢查，確保凍結(jié)器正常工作。4.鹽水系統(tǒng)要設(shè)過濾網(wǎng)，防止雜物進入凍結(jié)器，造成凍結(jié)器堵塞。5.加強制冷運轉(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

35、常情況及時匯報，及時處理。6.加強與業(yè)主、監(jiān)理方的聯(lián)系，經(jīng)常通報凍結(jié)施工情況，認真快速處理業(yè)主、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.加強各種記錄、報表的收集、整理工作，以便查閱。8.4凍結(jié)工程質(zhì)量的主要措施1.施工質(zhì)量標準及技術(shù)交底工作要嚴格按相關(guān)技術(shù)規(guī)范、施工方案及設(shè)計要求的各項規(guī)定進行，開工前進行技術(shù)交底；2.認真分析該工程地質(zhì)資料，精心編制施工組織設(shè)計和施工技術(shù)措施。3.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。5.施工交接班質(zhì)量檢驗要貫徹下崗檢查的精神，嚴格執(zhí)行“班組施工十不交

36、制度”；6.施工現(xiàn)場必須堅持“三檢”制度，即操作人員自檢，班與班之間互檢，質(zhì)量員和監(jiān)理專檢，檢查內(nèi)容必須有記錄和整頓措施；7.工程資料由技術(shù)人員和項目工程師統(tǒng)一收集、整理、存放，并按要求報有關(guān)單位。8.為確保在停電的情況下冷凍機正常運行，施工現(xiàn)場需備一臺400KW的柴油發(fā)電機。9.為減少冷量損失，凍結(jié)器及鹽水干管采用絕熱材料進行保溫，必要時地連墻使用泡沫板覆蓋保溫。8.5凍結(jié)工程安全保證的主要措施1.各分項工程施工建立健全各種安全責任規(guī)章制度。2.各種機械設(shè)備設(shè)專人操作，持證上崗。3.認真落實現(xiàn)場安全帽、安全網(wǎng)、安全帶制度。4.夜間施工設(shè)立燈光示警裝置。5.現(xiàn)場供電系統(tǒng)設(shè)立安全保護接零和安全罩

37、等。6.吊裝作業(yè)制定專門安全措施和操作規(guī)則，配備專職信號工、吊裝工進行操作。7.現(xiàn)場成立聯(lián)合消防保衛(wèi)小組，建立值班制度，設(shè)置防火宣傳標志，施工現(xiàn)場備有足夠的消防器材。8.凍結(jié)站房區(qū)列為易燃、易爆、有毒及壓力容器車間。車間內(nèi)配備消防水龍頭及排防毒工具、空間高壓容器和管道涂抹相應顏色注明。9.臨時用電組織設(shè)計凍結(jié)加固工程用電設(shè)備均采用低壓供電，電壓等級0.4KV· 50Hz。三相五線制供電。施工用電負荷、供電安排、安全用電措施等內(nèi)容。9.1凍結(jié)工程用電及電壓等級考慮凍結(jié)施工需要，凍結(jié)需用電總?cè)萘繛?00KW，以滿足凍結(jié)鉆孔施工、凍結(jié)系統(tǒng)供電，考慮盾構(gòu)進出洞期間，冷凍機不能因停電造成停機現(xiàn)

38、象，供電高壓系統(tǒng)采用雙路供電系統(tǒng)。凍結(jié)加固工程用電設(shè)備均采用低壓供電，電壓等級0.4KV·50Hz。三相五線制供電。9.2施工用電負荷統(tǒng)計：凍結(jié)鉆孔期間用電負荷小，根據(jù)凍結(jié)運轉(zhuǎn)期間與金灣廣場連接通道共用,用電量應當統(tǒng)一規(guī)劃。主要設(shè)備投入使用（不計備用）如下：冷凍機5臺（單機功率120KW），鹽水泵3臺（單機功率45KW），清水泵2臺（單機功率18.5KW），冷卻塔4臺（單機功率3KW）。用電功率合計784 KW?？傠娏骷s為1500A。9.3供電線路安排： 施工區(qū)域用電設(shè)備均為低壓系統(tǒng)，采用電纜從箱式變配電間引至施工現(xiàn)場，系統(tǒng)為：箱式變配電間 低壓干線 現(xiàn)場總配電箱 支線 漏電保護開關(guān)

39、電箱 用電設(shè)備9.4供電線路安排：1.在考慮線路電壓損失較大的情況下，選用電壓750/450V·YC3×1202×35低壓橡套電纜，長度約為1000 m。2.電纜在豎井垂直鋪設(shè)，用支架固定，每隔2-3m安裝支架一個，并在電纜上掛上“有電危險”警告牌。3.現(xiàn)場照明采用漏電開關(guān)保護接零。9.5安全用電措施：1.安全用電技術(shù)措施。2.開關(guān)箱與各分配電箱必須設(shè)置漏電保護。3.配電箱需作重復接地。4.電器設(shè)備選用正確的保護措施。5.電工人員需持證上崗，不得指派無電工操作證人員進行電氣設(shè)備的安裝、維護工作。非專業(yè)電氣工作人員嚴禁亂動電氣設(shè)備。6.臨時使用的移動電氣設(shè)備的絕緣必須良好，使用完畢要及時拆除。7.在裝設(shè)照明、電焊機、電熱裝置等單相負荷設(shè)備時，要盡量保持三相供電基本平衡。8.當需要停電工作時，必須在切斷電源的開關(guān)上掛警示牌。9.6安全用電組織措施：1.建立安全檢查，檢測制度。2.認證作好值班記錄，切實履行電工交接班制度。3.建立電氣設(shè)備維護制度。4.建立用電安全責任制。5.切實做到