上海地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道地層凍結(jié)法施工工藝

目錄一、前言二、特點三、使用范圍四、工藝原理五、工藝流程六、施工操作要點七、機具設(shè)備八、質(zhì)量標準九、勞動力組織十、安全環(huán)境保護十一、效益分析十二、工程實例凍結(jié)法施工工法一、前言作為一種成熟的施工方法，凍結(jié)法施工技術(shù)在國際上被廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和煤礦建設(shè)中，已有100多年的歷史，我國采用凍結(jié)法施工技術(shù)至今也已有40多年的歷史，主要用于煤礦井筒開挖施工，其中凍結(jié)最大深度達435m，凍結(jié)表土層最大厚度達375m。自1992年起，凍結(jié)法工藝被廣泛應(yīng)用于XX、北京、深圳、南京等城市地鐵工程施工中。XX集團在XX地鐵M8線Ⅲ標段XX站～XX中路站區(qū)間隧道旁通道工程施工中,采用了凍結(jié)法加固的施工方法,通過對施工工藝的歸納總結(jié)，以及參考有關(guān)施工技術(shù)資料,形成本工法。二、特點泛凍結(jié)法適客用于各類柜地層尤其棕適合在城嘗市地下管紹線密布施斤工條件困滾難地段的己施工，經(jīng)鍛過多年來武國內(nèi)外施磨工的實踐斑經(jīng)驗證明瞞凍結(jié)法施竟工有以下德特點：距1至、可有效名隔絕地下蔬水，其抗垮滲透性能犧是其它任米何方法不絮能相比的漆，對于含軌水量大天于在10第%外的任何含仍水、松散攪，不穩(wěn)定劈地層均可吼采用凍結(jié)惱法施工技綿術(shù)；譜2錦、凍土帷尤幕的形狀冤和強度可忙視施工現(xiàn)滾場條件，左地質(zhì)條件誘靈活布置驚和調(diào)整，括凍土強度韻可仔達兔5-10星Mp細a鋪，能有效久提高工效扛；會3游、迅凍結(jié)法是造一種環(huán)保音型工法，蹲對周圍環(huán)終境無污染敏，無異物會進入土壤螺，噪音小壯，凍結(jié)結(jié)踢束后，凍貍土墻融化醫(yī)，不影響疼建筑物周顆圍地下結(jié)墳構(gòu)；命4條、凍結(jié)施買工用于樁橫基施工或受其它工藝復(fù)平行作業(yè)懲，能有效痕縮短施工寇工期。撲三、使用星范圍打凍結(jié)法適路用于各類歉地層，主蘆要用于煤某礦井筒開歪挖施工。憑目前在殼地鐵盾構(gòu)鋼隧道掘進亂施工、雙登線區(qū)間隧往道旁通道鍵和泵房井甘施工、頂均管進出洞瞞施工、地乞下工程堵勇漏搶救施惡工等方面將也得到了害廣泛的應(yīng)貝用。榴四、工藝豐原理沃凍結(jié)法是眠利用人工疲制冷技術(shù)額，使地層宅中的水結(jié)恢冰，將松肉散含水巖魯土變成凍斷土，增加換其強度和件穩(wěn)定性，山隔絕地下艷水，以便簽在凍結(jié)壁侄的保護下灶，進行地趁下工程掘贈砌作業(yè)。漲它是土層怨的物理加玻固方法，瑞是一種臨媽時加固技勝術(shù)，當工橡程需要時訊凍土可具罵有巖石般吩的強度，躺如不需要奏加固強度燕時，又可溉采取強制拼解凍技術(shù)書使其融化評。給五、工藝復(fù)流程皺凍結(jié)法施困工工藝流糾程圖施工前的準備工作（進場、加工件組織）施工前的準備工作（進場、加工件組織）鉆孔定位鉆孔凍結(jié)管打壓下凍結(jié)器凍結(jié)管安裝凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試積極凍結(jié)開挖結(jié)構(gòu)完成維護凍結(jié)凍結(jié)系統(tǒng)部分安裝工程監(jiān)測注漿凍結(jié)測溫監(jiān)測結(jié)構(gòu)施工凍土融化機六、施工酸操作要點修施工泡時穿,鹿應(yīng)不斷對君每個施工滾工序進行應(yīng)管理。控符制凍結(jié)孔丸施工、凍犧結(jié)管安裝旨、凍結(jié)站移安裝、凍濟結(jié)過程檢曲測的質(zhì)量垂。店1預(yù)、凍結(jié)孔項施工嘗1.衫1度開孔間距園誤差控制購在而±脖20m惱m(xù)櫻內(nèi)。在打譜鉆設(shè)備就耗位前蚊，零用激儀器磁精確確定嫩開孔孔位犯，邪以提高定營位精度。何1.春2筐準確丈量協(xié)鉆桿尺寸單，控制鉆墊進深度。腹1.3君按要求鉆季進、用燈自光測斜，名偏斜過大粗則進行糾替偏。鉆古進兇3捎m粥時，測斜娃一次，如芽果偏斜不承符合設(shè)計牙要求，立落即采取調(diào)演整鉆孔角填度及鉆進城參數(shù)等措托施進行糾嚼偏，如果遣鉆孔仍然戶超出設(shè)計慎規(guī)定，則懇進行補孔溝。蹦2桿、凍結(jié)管糊試漏與安旦裝羨2.1縮選擇培φ襖63×4膝m紛m貍無縫鋼管推，在斷管窄中下套管幸，恢復(fù)鹽絞水循環(huán)。翼2桐.虹2傷凍結(jié)管狼(欠含測溫催管踐)兄采用絲扣棉聯(lián)接懂加尿焊接。管涼子端部采旗用底蓋板揚和底錐密呼封。凍結(jié)五管安裝完錯，進行水吳壓試漏，轎初壓力斷0.8刮MP榮a依，蒙經(jīng)違3舌0歌分鐘觀察瞧，降蛋壓洞≤食0召．庭05MP剝a添，再延兄長道1曬5遭分鐘壓力許不降為合瓜格批，格否迅就近重新盟鉆孔下管冬。通2柴.些3謙冷凍站安壓裝完成后傍要按《礦亡山井巷工微程施工及娛驗收規(guī)范不》要求進爽行試漏和廚抽真空，駛確保安裝賠質(zhì)量符合跡設(shè)計要求向。倚3盒、凍結(jié)系鏈統(tǒng)安裝與袋調(diào)試漢3匹.宇1陶按梁1.濃5筑倍制冷系路數(shù)選配制庸冷設(shè)備。宋3擠.步2浩為確保凍豈結(jié)施工順沃利進行，慣冷凍站安伯裝足夠的外備用制冷宵機組。冷否凍站運轉(zhuǎn)挪期間，要封有兩套的北配件，備換用設(shè)備完質(zhì)好，確保雹冷凍機運煌轉(zhuǎn)正常，聾提高制冷壺效率。早3廁.朗3貓管路用法率蘭連接，清在鹽水管駐路和冷卻用水循環(huán)管腫路上要設(shè)類置伸縮接地頭、閥門映和測溫儀瘋、壓力表玉、流量計頑等測試元肝件。鹽水麗管路經(jīng)試疤漏、清洗期后用聚苯殃乙烯泡沫低塑料保溫愿，保溫厚玩度為紋50mm趕，保溫層躁的外面用獅塑料薄膜皮包扎。集掀配液圈與返凍結(jié)管的眼連接用高沒壓膠管，利每根凍結(jié)熟管的進出密口各裝閥昆門一個，摔以便控制側(cè)流量。摟3忽.蘇4融冷凍機組挎的蒸發(fā)器黃及低溫管市路用棉絮回保溫，鹽擴水箱和鹽琴水干管用雜50mm佳厚的聚苯溝乙烯泡沫托塑料板保譽溫。額3烤.寒5兵機組充氟超和冷凍機描加油按照配設(shè)備使用罪說明書的齊要求進行仿。首先進葵行制冷系拼統(tǒng)的檢漏萌和氮氣沖確洗，在確旅保系統(tǒng)無死滲漏后，插再充氟加剝油。豐3套.遵6丙設(shè)備安裝害完畢后進匙行調(diào)試和喬試運轉(zhuǎn)。院在試運轉(zhuǎn)授時，要隨棍時調(diào)節(jié)壓襯力、溫度境等各狀態(tài)擋參數(shù)，使敘機組在有未關(guān)工藝規(guī)嗎程和設(shè)備鋼要求的技奇術(shù)參數(shù)條易件下運行欺。相4榮、積極凍嬌結(jié)階段右在凍結(jié)健試運轉(zhuǎn)闖過程中，始定時檢測止鹽水溫度胡、鹽水流才量和凍土輝帷幕擴展騙情況，必謝要時調(diào)整斧凍結(jié)系統(tǒng)括運行參數(shù)多。凍結(jié)系究統(tǒng)運轉(zhuǎn)正農(nóng)常后進入地積極凍結(jié)臥。剃積極凍結(jié)霸，就是充若分利用設(shè)援備的全部踢能力，盡羅快加速凍下土發(fā)展，滔在設(shè)計時頂間內(nèi)把鹽怪水溫度降愛到設(shè)計溫郵度。旁通懷道積極凍梳結(jié)鹽水溫王度一般控簽制斜在般-蝦2躁5尤～葬-28歐℃成之間。蠶積極凍結(jié)粉的時間主廁要由設(shè)備姓能力、土難質(zhì)、環(huán)境違等決定的錦，瘋X壟X躲地區(qū)旁通桿道施工積誼極凍結(jié)時輛間基本屋在腿3瘦5都天左右。隸5沉、維護凍栽結(jié)階段化在積極凍紅結(jié)過程中周，要根據(jù)符實測溫度寬數(shù)據(jù)判斷盼凍土帷幕拳是否交圈紀和達到設(shè)混計厚度，臉測溫判斷熊凍土帷幕銹交圈并達雄到設(shè)計厚壩度后再進天行探孔試東挖，確認核凍土帷幕幻內(nèi)土層無胡流動水后足（飽和水妻除外）再鍋進行正式尾開挖。正扇式開挖后懲，根據(jù)凍承土帷幕的在穩(wěn)定性，在提高鹽水逗溫度，從血而進入維哭護凍結(jié)階姥段培。斑維護凍結(jié)寬，就是通骨過對凍結(jié)采系統(tǒng)運行誕參數(shù)的調(diào)暗整，提高造或保持鹽蛾水溫度，逢降低或停石止凍土的祖繼續(xù)發(fā)展怎，維持結(jié)辦構(gòu)施工的辛要求。旁餐通道維持駕凍結(jié)鹽水楚溫度一般滅控制均在描-甘2鎖2濃～栽-25稼℃臉之間。維蘋護凍結(jié)時鄉(xiāng)間由結(jié)構(gòu)謙施工的時熱間決定。句6飲、工程監(jiān)汁測單6.1揭工程監(jiān)測堪的目的恰工程量測不作為該工斥法的一項納重要施工老內(nèi)容。其沫目的就是膝根據(jù)量測化結(jié)果，掌路握地層及電隧道的變恥形量及變雞形規(guī)律，枯以指導(dǎo)施注工。摩由于旁通縮道施工位遵于地下十涌多米處滿,漲為防止施往工時對地促面周邊建攻筑、地下賣管線、民談用及公共胞設(shè)施帶來你不良影響率，繳甚至嚴重繡破壞。對榮施工過程邊必須藍有完善的館監(jiān)測經(jīng)。他6.的2她工程監(jiān)測既的內(nèi)容喊工程監(jiān)測持貫穿整個迫施工過程擠，肺其主要監(jiān)價測內(nèi)容為肚：地表沉什降監(jiān)測，慚隧道變形制監(jiān)視，通斬道收斂變劃形監(jiān)測，煩凍土壓力夜監(jiān)測。肢6.1.攤1摟凍結(jié)孔施譜工監(jiān)測內(nèi)蜓容為：凍侍結(jié)管鉆進濟深度；凍陡結(jié)管偏斜飲率；凍結(jié)藝耐壓度；春供液管鋪猾設(shè)長度。推6.1.犬2瘡凍結(jié)系統(tǒng)潤監(jiān)測內(nèi)容籠為：凍結(jié)稀孔去回路恒溫度；冷柔卻循環(huán)水仗進出水溫允度；鹽水蠻泵工作壓社力；冷凍捉機吸排氣珠溫度；制帝冷系統(tǒng)冷枯凝壓力；善冷凍機吸鎮(zhèn)排氣壓力守；制冷系聽統(tǒng)汽化壓鳴力。羽6.1.申3暫凍結(jié)帷幕脅監(jiān)測內(nèi)容辯為：凍結(jié)怎壁溫度場圖；凍結(jié)壁啦與隧道膠轎結(jié)；開挖停后凍竄結(jié)壁暴露燭時間內(nèi)凍卵結(jié)壁表面饒位移；開夏挖后凍結(jié)谷壁表面溫狠度。緊6.1.澡4嫂周圍環(huán)境堂和隧道土羨體進行變告行監(jiān)測內(nèi)沙容為：地叼表沉降監(jiān)結(jié)測嚷；翻隧道的沉汗降位移監(jiān)德測；隧道鉛的水平及煉垂直方向聲的收斂變暖形監(jiān)測；攜地面建筑燥物沉降監(jiān)盈測。姻七、機具墊設(shè)備載1咸、凍結(jié)法翅施工旁通膨道所用設(shè)謠備見域表鎖1毯表危1煉冬急猛旁通道凍梁結(jié)施工主兆要機械設(shè)訊備表笑序號償設(shè)備名稱餅規(guī)格、型豆號糾數(shù)量央額定功率客能力砍1均螺桿冷凍繩機組斷J味YSGF家300I撐I勾2遺臺苗1時10槐KW顫8750菊0Kca祥l/h棍2它鹽水泵液IS12爺5-10傷0-20溜0奇2徑臺詢45KW賭200m載3巨/h石3據(jù)冷卻水泵允IS12唐5-10欺0-20解0C盤4見臺體15KW府120m防3征/h棍4民冷卻塔猾NBL-烈5弦0薄4僚臺倍15m盒3勺/h辣5臣鉆機景M聚K影-秧50房1只臺遺6模電焊機孩BS-4仙0遼2課臺優(yōu)7四抽氟機龜1蚊臺褲說明：以浸上禾1-既4澡項凍結(jié)設(shè)率備均備用溝一臺。宣2畝、凍結(jié)法賓施工旁通出道所用量詢測設(shè)備見脈表傷2演表呀2友各并工旁通道凍敢結(jié)施工主哈要量測設(shè)銳備表膠序號懂設(shè)備名稱法規(guī)格、型盜號障數(shù)量很備注的1孔經(jīng)緯儀頂J2瘋1逼臺秒2巴測溫儀且GDM8繞145宿1荒臺仰測量凍土維溫度授3殲精密水準同儀窩1疲臺恭4忘打壓機挺20M材P妨a紹1紡臺拉凍結(jié)器打族壓試漏輔5往收斂儀愁1禍臺志凍土帷幕總收斂議6恭鋼卷尺昨20擺m慈1診把京八、質(zhì)量因標準村由于凍結(jié)漂法施工工英程技術(shù)難逐度高，施焰工風(fēng)險大夕，工程中竹不可預(yù)測溫因素多，遺故此對質(zhì)化量要求極朝高。目前籍主要參照奮煤炭行業(yè)句《煤礦井彈巷工程施困工及驗收演規(guī)頌范曾·GBJ疊213-到9眾0戰(zhàn)》、《煤堆礦井巷工惰程質(zhì)量檢歲驗評定標殘準糧·MT5筍009-助9驕4解》標準要漲求進行施欲工。除了湯參照國家捎有關(guān)標準善外，還應(yīng)吩著重注意魯以下幾點北：析1止、凍結(jié)帷濟幕設(shè)計時蒙應(yīng)選擇比碑較安全的珠計算模型辯，要有足念夠的丈安全系數(shù)肺；孫2曠、冷凍機貼組制冷量跌在設(shè)計時揭，取較大葬的備用系壟數(shù)；括3庭、鉆孔的奴偏斜應(yīng)控悔制所在儀1筒%晉以內(nèi)縱；潔4肯、園終孔間距揀不大于南1粗.0m棋；紙5驕、在凍土煎帷幕關(guān)鍵金部位，多偵布置測溫兼孔，監(jiān)測拼凍土帷幕慎的形成過躺程和形成熔狀況。紹九、勞動賓力組織威凍結(jié)法施狂工技術(shù)要態(tài)求高，專萬業(yè)性強，此且由于其鞏特殊性，惕現(xiàn)場需配冶備土建工衰程師、機搭械工程師冤、電氣工貝程師和測匹量工程師皂。儀作業(yè)人員移配備人員申見扛表央3托：熄表退3踐桂滑湖噸作業(yè)人員瓣配備人員底工典壩作眨剃項蒜忍目狗工掃榨鍬種徐人裝新苦數(shù)個備笑早防注棋凍結(jié)孔施虜工全打鉆工勢1決5明人恰進入凍結(jié)聲階段可轉(zhuǎn)盞為普通工寧凍結(jié)管安火裝牢凍安工雨9綢人承進入凍結(jié)狂階段可轉(zhuǎn)騾為普通工欺機械維修婚機修工震3芬人牛電氣維修等電工熱2泊人燥（包括設(shè)承備數(shù)據(jù)采瞧集）輛電焊曬電焊工經(jīng)2璃人殘凍結(jié)管焊殲接縮工程監(jiān)測圣測量工俘3邁人嗎環(huán)境變化軟監(jiān)測烘測溫存技術(shù)員督1蒜人港測溫孔測稅溫脆輔助施工穗普通工姻4橫人奸當班負責(zé)屆施工員肥2貧人計總計隱4潮1青人遭十、安全婦環(huán)境保護淡1性、設(shè)計要告考慮各種驗最不利條躁件，保證甘方案安全剃可靠：聯(lián)2訴、設(shè)計計別算的各種汗最不利條多件，在施怠工組織設(shè)蝶計及施工噴中，做到淚重點防范鴨，采取切篇實可行、堆有效的措職施加以控丙制。弄3烈、選用無輪污染、效歉率高、體造積小、重紀量輕、制費冷量大、奮安裝運輸另方便的螺遵桿冷凍機另組作為制好冷系統(tǒng)的陽主機。以女適應(yīng)地鐵封施工場地起小、工期致緊的需要螞。降4眨、丹采用通訊貞系統(tǒng)和視灘頻系統(tǒng)有教效的監(jiān)控幟施工現(xiàn)場息，對施工藝中發(fā)現(xiàn)的跪問題及時見匯報處理慨，杜絕一店切不安全樸的施工現(xiàn)比象和違章備的操作，倉把事故制構(gòu)止在萌芽略狀態(tài)。勿5值、旁通道桌設(shè)安全防售水門，一霜備發(fā)現(xiàn)險祖情關(guān)閉防攻水門，保醫(yī)護隧道之連用。蜻6砌、在對面繞隧道內(nèi)，示增設(shè)冷凍烤板，冷凍寬板排管外銜設(shè)置泡沫奇保溫材料允，以確保拘對面隧道件交接處的劉完好凍結(jié)斤狀態(tài)；在赴旁通道的艷左右側(cè)各生鉆一象個墨Φ竊8磨9晉的凍結(jié)孔遠，作為冷開凍板鹽水米循環(huán)的進戲回液管。仇7傲、在管線攜交底后也攝可對地下脊管線和隧態(tài)道進行必獨要的支撐經(jīng)。對離凍展結(jié)區(qū)較近書的管線與悲建筑物進適行暴露或慰保溫，防尚止凍壞。怠8徐、旁通道成開挖期間券項目管理蹤人員采用歇二十四小佩時值班制鍛，對施工抖的各個環(huán)計節(jié)要起到丑及時的檢孫查和督促戴作用，在縫施工現(xiàn)場僵準備足夠性的備用設(shè)騾備和物資貞，以備應(yīng)貪急之用。炮9診、為預(yù)防芬開挖中停侮電等導(dǎo)致凳停工，甚娃至出現(xiàn)冒繞頂、涌砂初事故，采死取以下預(yù)振案：在旁幫通道開挖摧期間，通乓道內(nèi)準漂備怒3桌米遞長晨16庭#杰槽鋼（或際鋼管呆）戰(zhàn)6驅(qū)根，粘室土副2.0饅t過和足夠的宗砂袋，以襪在必要時全堆粘土和烏砂袋封閉億通道，預(yù)芬防淹隧道沙。惹1風(fēng)0粱、凍結(jié)加管固中打設(shè)姓的凍結(jié)孔篇將穿鉤越犁④肌、甲⑤幣號土層，密該土層局質(zhì)部夾有粉載砂薄層，扛有鉆孔突總水、涌砂監(jiān)的可能透。冊A本、加大鉆斬具推力，工強行頂入不套鋼管副B封、利用原洋鉆具系統(tǒng)右注漿，漿堵液選用水窯泥婆—亭水玻璃或保丙烯酸鹽六類漿液董。誤C婆、必要時散壓緊孔口代管密封裝僑置，封閉篩該孔。桃1插1久、采取必捐要的措施橋，防止打膛凍結(jié)孔時框水土流失被；在鉆孔映施工期間渠加強沉降通的監(jiān)測，戒發(fā)現(xiàn)跑泥限漏沙水土均流失嚴重劉引起的沉映降，影響況到建筑物淹和地下管充線，應(yīng)立補即停止施好工，立即夕注漿，防呀止沉降影發(fā)響周圍建專筑物和地護下管線，棟到?jīng)]有沉箏降為止，職待地層較享穩(wěn)定后再悔施工鉆孔愁。位1祖2慈、加大鹽丙水在凍結(jié)棋管內(nèi)的流算量，采用堂串并聯(lián)循波環(huán)方式，厚加快凍結(jié)把管的熱交籃換。漢1巷3病、用逐步怎降溫的過杏程，防止開凍結(jié)管由磁溫度應(yīng)力慕造成的開違裂。凍結(jié)栽孔每三個息串聯(lián)供液推，并根據(jù)滲流量及去霉回路溫差教監(jiān)控凍結(jié)漸器的鹽水洞流量及均跨勻性，確罪保凍結(jié)巨帷幕支護勝可靠。溪1夫4戶、根據(jù)監(jiān)像測的測溫寒孔溫度計織算的各個晚剖面凍結(jié)廚壁的平均拴溫度，對豆溫度偏高治的部位，容調(diào)整鹽水炸流量予以吃調(diào)控。實底現(xiàn)信息化誦施工，加逝強凍結(jié)壁范的監(jiān)測監(jiān)袋控。根據(jù)節(jié)監(jiān)測情況扭調(diào)控凍結(jié)降壁強度和星變形。殿1叢5洋、加強凍些脹與融沉淺監(jiān)測，發(fā)記現(xiàn)凍脹影潑響到建筑答物和地下鏈管線，通浪過打的卸唉壓孔減小切凍脹或打伏凍結(jié)孔加印熱循環(huán)，但進行解凍荷；預(yù)留注退漿孔，進謹行跟蹤注森漿，防止便融沉影響針周圍建筑浸物和地下尚管線。繼十一、效遇益分析棟自我國采懼用凍結(jié)法但施工技術(shù)販以來，作誼為一種特浙殊的施工敬方法，其姓抗?jié)B透性倚能是其它溪任何方法協(xié)不能相比割的。近年買來，城市針地下工程頑施工