联络通道冻结法(冷冻法)施工方案-（888）.doc

技术类 目 录 1 1、方案编制依据及编制原则、方案编制依据及编制原则1 1 1.11.1、方案编制依据、方案编制依据1 1 1.21.2、编制原则、编制原则1 1 2 2、工程概况、工程概况2 2 2.12.1、概述、概述2 2 2.22.2、联络通道其周边环境情况、联络通道其周边环境情况2 2 3 3、工程地质及水文地质条件、工程地质及水文地质条件3 3 3.13.1 工程地质工程地质 3 3 3.23.2 水文条件水文条件 3 3 4 4、联络通道施工部署、联络通道施工部署4 4 4.14.1、施工现场准备、施工现场准备4 4 4.24.2、人力资源资配备、人力资源资配备4 4 4.34.3、设备与材料供应计划、设备与材料供应计划5 5 4.44.4、联络通道施工进度计划、联络通道施工进度计划7 7 5 5 联络通道施工联络通道施工9 9 5.15.1、联络通道施工工艺流程、联络通道施工工艺流程9 9 5.25.2、施工准备、施工准备9 9 5.35.3、通道冷冻法加固施工、通道冷冻法加固施工9 9 5.45.4、联络通道开挖及结构施工、联络通道开挖及结构施工1919 6 6 收尾工作收尾工作3737 6.16.1、解冻、解冻3737 6.26.2、融沉控制及注浆、融沉控制及注浆3737 6.36.3、注浆孔封堵、注浆孔封堵3939 7 7、监测监控设计、监测监控设计4040 7.17.1、施工监测项目、方法及数量、施工监测项目、方法及数量4040 7.27.2、监测点布设、监测点布设4040 7.37.3、监测报警值、监测报警值4141 技术类 8 8、安全保证措施、安全保证措施4242 8.18.1、安全生产目标、安全生产目标4242 8.28.2、安全保障机构及安全管理体系、安全保障机构及安全管理体系4242 8.38.3、暗挖法施工安全防范措施、暗挖法施工安全防范措施4242 8.48.4、用电安全防范措施、用电安全防范措施4343 8.58.5、土石方吊运安全防范措施、土石方吊运安全防范措施4343 8.68.6、停水、停电预防措施、停水、停电预防措施4444 8.78.7、预应力支架出现异常情况时的保证措施、预应力支架出现异常情况时的保证措施4444 8.88.8、其他安全措施、其他安全措施4444 9 9、质量保证措施、质量保证措施4646 9.19.1、质量方针、质量方针4646 9.29.2、质量目标、质量目标4646 9.39.3、质量管理体系、质量管理体系4646 9.49.4、关键技术环节的质量保证措施、关键技术环节的质量保证措施4646 1010、文明施工、环保等保证措施、文明施工、环保等保证措施4848 10.110.1、文明施工、环境保护目标、文明施工、环境保护目标4848 10.210.2、文明施工保证体系、文明施工保证体系4848 10.310.3、建立健全工地文明施工管理制度、建立健全工地文明施工管理制度4848 10.510.5、环境保护工作的内容及指标要求、环境保护工作的内容及指标要求4949 10.610.6、消防、保卫、健康保证体系、消防、保卫、健康保证体系5050 1111、通道施工应急预案、通道施工应急预案5151 1111.1.1、编制依据、编制依据5151 1111.2.2、编制目的、编制目的5151 1111.3.3、应急预案组织机构与管理职责、应急预案组织机构与管理职责5151 1111.4.4、应急救援物资、应急救援物资5252 1111.5.5、应急情况快速反应的工作程序、应急情况快速反应的工作程序5252 1111.6.6、冷冻法联络通道施工常见事故及预防、应急措施、冷冻法联络通道施工常见事故及预防、应急措施5353 1111.7.7、联络通道施工过程中其他预防措施、联络通道施工过程中其他预防措施5555 技术类 XXXX 地铁地铁 XXXX 号线号线土建工程土建工程 XXXX 标标【XX【XX 站站XXXX 城站城站】区间区间 联络通道冷冻法专项安全施工方案联络通道冷冻法专项安全施工方案 1 1、方案编制依据及、方案编制依据及编制原则编制原则 1.11.1、方案编制依据、方案编制依据 1.1.1地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999； 1.1.2混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002； 1.1.3地下工程防水技术规范GB50108-2001； 1.1.4市政地下工程施工及验收规范DGJ08-236-1999； 1.1.5区间联络通道（泵房）设计图 ； 1.1.6盾构土建工程实施性施工组织设计 ； 1.1.7区间联络通道岩土工程勘察报告 地质勘察院； 1.1.8 关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知建质2009 87 号。 1.21.2、编制原则、编制原则 1.2.1 确保优质工程的原则 确立对质量终身负责的观念，完善质保体系，严格过程控制，精益求精，确保 优质工程。 1.2.2 确保工期实现的原则 优化施工组织，选用优良的施工设备，合理配置资源，采取操作性强的技术措 施。 1.2.3 以人为本的原则 在施工中贯彻“以人为本”的原则，施工措施处处体现安全第一的思想，做到 安全施工，文明施工，保护环境；尽力创造良好的施工、生活环境，保证职工安全 健康。 2 2、工程概况、工程概况 2.12.1、概述、概述 本工程为 XX 市轨道交通 XX 号线土建工程 XX 标主要段包含 XX 站、XX 站XX 站XX 站XX 站一站三区间主体及其附属工程。采用冷冻法加固（矿山法施工）的 2 座联络通道位于 XX 站XX 站区间里程为右 SK26+947.5 处设联络通道兼泵房一座， 技术类 里程右 YSK27+375 处设联络通道一座，该区间两座联络通道同时施工，冷冻站建在 1#联络通道和 2#联络通道之间，两个联络通道合建一个冷冻站。 其位置示意图如图 2-1 所示。 图 2-1 【XX 站XX 站】联络通道布置示意图 2.22.2、联络通道其周边环境情况、联络通道其周边环境情况 表 2-1 联络通道周边环境情况 3 3、工程地质及水文地质条件、工程地质及水文地质条件 3.13.1 工程地质工程地质 根据 XX 站XX 站区间地质勘察资料，本区间地貌单元为长江三角洲太湖冲湖积 平原，场地地形平坦。本区间无不良地质作用，联络通道处的土层自上而下依次为： （1）2 素填土、 （3）1 粘土、 （3）2 粘质粘土夹粉土、 （3）3 粉土夹粘质粘土、 （6） 1-1 粉质粘土、 （6）1 粘土、 （6）2-1 粉质粘土夹粉土。联络通道位于（6）1-1 粉质 粘土和（6）1 粘土层，泵房集水池位于（6）1 粘土层和（6）2-1 粉质粘土夹粉土层 位于隔水层内。根据判别，7 度地震作用下，本场地内 20m 以浅的(3)3 层粉土夹粉 质粘土不存在液化趋势。 项目 位置 1 号联络通道兼泵站（XX 区间） 2 号联络通道（XX 区间） 里程 YSK26+947.5YSK27+375 顶板埋深 16.78m14.12m 地下管线情况 在通道东侧据通道中心线 10m 有一 1000*500 的电力管线 在通道东侧据通道中心 25m 和 20m 处 各有一 DNDN600、500 的电力管线 地面建筑物情况位于 XX 路下，地面无建筑物位于 XX 路下，地面无建筑物 加固方法冷冻法加固冷冻法加固 冻结及开挖范围 地层情况 （6）1 粘土（6）1 粘土、 （6）1-1 粉质粘土层 通道中线高程 -15.41m-14.36m 开挖方法矿山法开挖 初期支护木背板+型钢支架钢筋网250mm 厚 C25 喷射混凝土 二次衬砌C35、P10（现浇钢筋混凝土） 技术类 3.23.2 水文条件水文条件 场地地表水及地下水对联络通道工程建设的影响 拟建联络通道位于 XX 站XX 站区间，影响工程施工的地下水主要是浅层孔隙微 承压水及埋深较浅的第承压水。据 XX 市水文监测资料，随着禁采计划的不断实施， 地下水位保持逐年上升的势头，孔隙微承压水层及第承压水含水层水位呈上升的 趋势。 隙潜水含水层主要埋藏在浅部(1)2 层表填土层（三合土）中，该层土以粘性土 为主，混石灰，水位埋深虽很浅（12m） ，但渗透性差，对本工程建设产生的不利影 响较小。 孔隙微承压含水层主要分布在为(3)3 层粉土夹粉质粘土，该层土属富水性中等 的有压含水层，且与场地河道存在一定的水力联系，地下水接受河水补给较充分， （3）3 含水层位于通道顶板以上，对通道施工影响较小。 4 4、联络通道施工部署、联络通道施工部署 4.14.1、施工现场准备、施工现场准备 4.1.1、水电接入 供水： 1#、2#联络通道从 XX 站接水点将水管接送至施工场地；废水均从 XX 站排出经沉淀后排放至市政雨水管网。 供电： 1#、2#联络通道从 XX 站接电。 4.1.2、现场物资吊运 浇筑砼采用商品混凝土，分别运至 XX 站和 XX 站，使用场内机动小型翻斗运 送至通道处浇筑部位。 联络通道用模板等物资采用汽车吊或龙门吊吊运至车站内，然后用场内机动 小型翻斗车运送至施工地点。 联络通道开挖渣土用场内机动小型翻斗车运至 XX 车站和 XX 车站后用龙门吊 或吊车吊运至地面、外运。 4.1.3、隧道内工作平台搭设 为满足施工需求，施工前需要在隧道内搭设机械、物资及操作平台。 在联络通道开口处的隧道支撑架底梁上表面搭设中间工作平台，主要作为通 技术类 道材料运输手推车换向之用，面积约为 4m4.5m=18m2，平台台面用 50mm 厚木板铺 盖而成。 在冻结站侧安装冻结站操作平台。 4.24.2、人力资源资配备、人力资源资配备 4.2.1、总承包单位管理人员配备 表 4-1 总承包单位管理人员配备表 序号姓 名职 务工作安排备 注 1 项目经理全面指挥、安排施工 2 项目总工技术总负责 3 副经理负责现场生产 4 安全总监全面负责现场安全 5 安质部长负责联络通道施工安全、质量工作 6 技术部长联络通道施工技术管理 7 测量负责人负责联络通道放线及监控测量工作 8 主管工程师负责联络通道施工的具体技术工作 9 技术员配合完成通道施工技术工作 10 物资、设备负责人物资、设备管理 XX 实验负责人负责检查实验工作 12 物资负责人材料供应管理 13 后勤保障负责环境及职业健康工作 14 现场领工负责现场施工管理工作 4.2.2、专业分包单位管理人员配备 专业分包单位管理及劳动力配备计划分见表 4-2a、4-2b 表 4-2a 专业分包单位管理人员配备表 序号姓名职务工作安排备 注 1 项目经理施工现场全面负责 2 项目总工施工现场技术负责 3 冻结站站长冻结施工负责 4 冻结站站长冻结施工负责 表 4-2b 分包单位劳动力配备计划表 序号工 种人 数备 注 1 打钻工 2 冻安工 3 结构施工含：钢筋工、架子工、焊工 4 机修工 技术类 5 电 工 6 合计 4.34.3、设备与材料供应计划、设备与材料供应计划 4.3.1、冻结施工设备配置 表 4-3 1#、2#联络通道冻结施工主要设备及材料用量表 编 号项 目单位数量备 注 一主要设备 1 冷冻机组台 3 2 盐水泵台 2 3 清水泵台 2 5 测斜仪台 1 6 测温仪台 1 7 冷却塔台 3 8 水平钻机台 1 9 电焊机台 2 二主要材料 1 896 无缝钢管 mXX35 20#低碳钢 2 1595 无缝钢管 m866 3 1333 无缝钢管 m866 4 483 无缝钢管 m1040 5 高压胶管 m1000 耐压 0.8MPa、内径 50mm 6 冷冻机油 kg400N46 7 氟里昂 R22 kg800 8 氯化钙 t30 9 单向阀只 136 开启压力 1.0MPa 10 89 阀门只 136 XX 159 阀门只 87 12 159 阀门只 87 13 保温材料 m2400 14 合金钻头只 895 4.3.2、通道开挖及结构施工设备配置 表 4-4 1#、2#联络通道开挖及结构施工主要设备及材料用量表 编号项 目单 位数 量备 注 一主要设备 技术类 1 喷锚机台 1 2 插入式振捣器台 5 3 空压机台 3 4 潜水泵台 2 5 电焊机台 2 6 风 机台 2 7 风 镐把 6 8 双液注浆泵台 1 9 电锯台 1 10 手推车辆 10 XX 经纬仪台 1 12 收敛仪台 1 13 手拉葫芦(5T,2T,3T)个各 1 14 千斤顶(50T)个 64 机械式 二主要材料 1 C35 混凝土 m3145.8 2 C25 混凝土 m320.82 3 钢筋 t27.5 4 工字钢 t36.2 5 木板 m321.3 4.3.3、联络通道施工用电负荷统计 表 4-5 联络通道施工用电负荷统计 序 号 用电设备名称单位设备功率（KW）数量 负荷量 （KW） 1 螺杆机组台XX0/台 2220 2 盐水泵台30/台 260 3 清水泵台30/台 260 4 冷却塔台4/台 312 5 其他 22 6 开挖 5555 7 合计 429 4.44.4、联络通道施工进度计划、联络通道施工进度计划 结合本项目施工特点，经项目策划，安排 1#、2#联络通道在市湖区间盾构掘进 技术类 期间进行施工，且 1#、2#联络通道同时施工。 4.4.1XX 区间 2 号联络通道施工计划 20XX 年 5 月 23 日20XX 年 XX 月 7 日完 成（165 天） ； 冻结孔施工：右线 20XX 年 5 月 23 日5 月 28 日（6 天） ；左线 20XX 年 6 月 3 日7 月 1 日（28 天） ； 积极冻结施工：20XX 年 7 月 4 日8 月 XX 日（45 天） ； 维护冻结施工（与通道开挖、初支护、防水、结构施工平行进行）：20XX 年 8 月 18 日9 月 16 日（30 天） 融沉注浆施工：20XX 年 9 月 24 日XX 月 7 日（45 天） 4.4.2 XX 区间 1 号联络通道兼泵房施工计划 20XX 年 5 月 15 日20XX 年 12 月 16 日完成（180 天） ； 冻结孔施工：右线 20XX 年 5 月 15 日5 月 22 日（8 天） ；左线 20XX 年 6 月 29 日7 月 18 日（19 天） 积极冻结施工：20XX 年 7 月 21 日9 月 3 日（45 天） ； 维护冻结施工（与通道开挖、初支护、防水、结构施工平行进行）：20XX 年 9 月 4 日10 月 19 日（46 天） ； 融沉注浆施工：20XX 年 XX 月 2 日12 月 16 日（45 天） ； 技术类 技术类 5 5 联络通道施工联络通道施工 5.15.1、联络通道施工工艺流程、联络通道施工工艺流程 联络通道施工工艺流程见图 5-1 预应力支架安装 冷冻法加固施工 施工准备 通道开挖 钢管片拆除 初支施工 防水施工 钢筋制、安 二衬砼浇注 模板制、安 拆模、养护、清理 施工监测 钢格栅加工 防护门安装 防护门制作 图 5-1 联络通道施工工艺流程 5.25.2、施工准备、施工准备 5.2.1 做好施工配合比设计试验并报检； 5.2.2 场地清理，做好施工测量，放线定位，准确定出联络通道中线； 5.2.3 上报材料计划，准备好施工材料，并送检原材、报验； 5.2.4 场地规划及供水、供电的线路敷设； 5.2.5 施工机械及人员的准备。 5.2.6 通道照明用灯线，通风机及其他准备工作。 5.35.3、通道冷冻法加固施工、通道冷冻法加固施工 5.3.1、冷冻法加固施工工艺流程 冷冻法加固施工工艺流程见图 5-2 技术类 图 5-2 冷冻法加固施工工艺流程 5.3.2、冻结土体加固施工方案选择 根据本区间联络通道施工条件及地质条件，并结合其它地铁联络通道施工的经 验，采用“隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的施工方案。即： 在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使联络通道（泵站）外围土体冻 结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。在冻土中采用矿山法进行联络通道（泵站） 的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。 5.3.3、冻结参数 积极冻结时间为 45 天；维护冻结时间与开挖和结构施工相同。 积极冻结 7 天盐水温度降至-20以下，积极冻结 15 天盐水温度降至-24以 下，去、回盐水温差不大于 2，开挖时盐水温度降至-28以下。 冻结加固施工参数 1#联络通道冻结加固施工参数见表 5-1 序号参数名称单位数量备注 1 冻结帷幕平均温度 -10 与管片交界面不高于-5 2 冻结孔个数个64 个 3 测温孔个数个 8 4 卸压孔数个 4 孔深 3m 5 冻结孔总深度 m496.6m 6 冻结孔最大允许间距 m1.3 泵站 1.4 m 充氟、试运 转 积极冻结 维护冻结 冻结结束 冷却水供给 冻结孔验收 检 测 试压、保温 冻结站安装 冻结器安装 设备试压 冻结站基础 施工 生产准备 开挖与结构 施工 节点验收 技术类 7 冻结孔单孔流量 m3/h5 8 冻结管规格 mm896 20#低碳钢无缝管 9 测温管及卸压管规格 mm32 无缝钢管 10 设计盐水温度 -28-30积极冻结期 XX 设计盐水温度 -25-28维护冻结期 12 最大总需冷量 Kcal/h4.3*104 工况条件 13 实际供冷量 Kcal/h8.7104 单台运行 表 5-1 1#联络通道加固施工参数 2#联络通道加固施工参数见表 5-2 序号参数名称单位数量备注 1 冻结帷幕平均温度 -10 与管片交界面不高于-5 2 冻结孔个数个60 个 3 测温孔个数个 8 4 卸压孔数个 4 孔深 3m 5 冻结孔总深度 m450m 6 冻结孔最大允许间距 m1.3 泵站 1.4 m 7 冻结孔单孔流量 m3/h5 8 冻结管规格 mm896 20#低碳钢无缝管 9 测温管及卸压管规格 mm32 无缝钢管 10 设计盐水温度 -28-30积极冻结期 XX 设计盐水温度 -25-28维护冻结期 12 最大总需冷量 Kcal/h3.9*104 工况条件 13 实际供冷量 Kcal/h8.7104 单台运行 表 5-2 2#联络通道加固施工冻结参数 5.3.4、需冷量计算和冷冻机选型 1#联络通道需冷量计算。 冻结需冷量计算：Q=1.2dHK 式中:H冻结总长度（H=496.6m） ； d冻结管直径（内径 =89mm） ； 技术类 K冻结管散热系数（K0.026W/Mk，取 0.026W/Mk） ； Q=1.23.1489496.61030.026 =4.3104 Kcal/h 其冻结管总长约为 496.6 m；将上述参数代入公式得出联络通道最大需冷量为 Q= 4.3104 Kcal/h，根据以上计算需冷量，联络通道选用 W-YSLGF300型螺杆机 组二台套，并联安装，单台运行，互为备用。单台机组设计工况制冷量为 8.7104 Kcal/h，电机功率 XX0KW，完全满足制冷需求。 2#联络通道需冷量计算。 冻结需冷量计算：Q=1.2dHK 式中:H冻结总长度（H=450m） ； d冻结管直径（内径 =89mm） ； K冻结管散热系数（K0.026W/Mk，取 0.026W/Mk） ； Q=1.23026 =3.9104 Kcal/h 其冻结管总长约为 450 m；将上述参数代入公式得出联络通道最大需冷量为 Q= 3.9104 Kcal/h，根据以上计算需冷量，联络通道选用 W-YSLGF300型螺杆机组二 台套，并联安装，单台运行，互为备用。单台机组设计工况制冷量为 8.7104 Kcal/h，电机功率 XX0KW，完全满足制冷需求。 5.3.5、加固体冻结强度要求 本设计参考 XX 地层冻土参数。冻结壁平均温度设计为-10，相应的冻土强度 的设计指标为：单轴抗压 3.6Mpa，抗折 2.0Mpa，抗剪 1.5Mpa。联络通道的冻结帷幕 厚度为 1.8m。 5.3.6、冻结系统辅助设备 联络通道盐水循环泵选用 IS150-125315 型 2 台，流量 200m3/h，电机功率 30KW 。 联络通道冷却水循环泵选用 IS150-125315 型 2 台，流量 200m3/h，电机功 率 30KW。冷却塔选用 NBL-50 型 2 台，补充新鲜水 15m3/h。 5.3.7、管路选择 冻结管选用 896mm,20#低碳钢无缝钢管,丝扣连接,另加手工电弧焊焊接。 单根长度 11.5m。 技术类 供液管选用 1.5钢管，采用焊接连接。 测温管和卸压管选用 32mm,无缝钢管。 盐水干管和集配液圈选用 1596mm 无缝钢管。 冷却水循环管选用 1334.5mm 无缝钢管。 冻结站对侧隧道的冷冻排管选用 45mm 无缝钢管。 其它：冷冻机油选用 N46 冷冻机油； 制冷剂选用氟立昂 F-22；冷媒剂 选用氯化钙溶液。 5.3.8、冷冻站安装 冻结站布置 根据现场施工情况将冷冻站布设在 XX 区间左线隧道 1#、2#联络通道之间， 1#，2#联络通道共用一个冻结站。站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵、清 水泵、冷却塔及配电控制柜等，设备安装按设备操作规程的要求进行。联络通道的 开挖均从冻结站侧（左线）开挖。 管路连接、保温与测试仪表 管路用法兰连接，隧道内的盐水管用架子敷设在隧道管片斜坡上，以免影响隧 道通行。在盐水管路和冷却水循环管路上要设置阀门、测温仪、压力表等测试组件。 盐水管路经试压、清洗后用保温板保温，保温层厚度为 20mm，保温层的外面用塑料 薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每组冻结管的进出口各装阀门一 个，以便控制流量。 冷冻机组的蒸发器及低温管路用保温板保温，盐水箱和盐水干管用 20mm 厚的保 温板保温。 联络通道两侧管片保温：由于混凝土和钢管片相对于土层散热量大，为加强冻 结帷幕与管片胶结，采用阻燃（或难燃）的软质塑料泡沫软板对冻结帷幕发展区域 管片进行隔热保温，厚度为 40mm（双层 20mm 厚保温板） ，保温范围为冻结帷幕区域 处加向外扩展 2m。在冻结站对侧隧道的冻结管的端部区域范围内布置冷冻排管，然 后上述同样的方法进行隔热保温，以减少冷量损失。 5.3.9、冻结孔、测温孔与卸压孔的布置 冻结孔布置 1#联络通道冻结孔布置 从上、下行线隧道两侧打孔方式进行施工。冻结孔按上仰、水平、下俯三种角 技术类 度布置。1#联络通道布置冻结孔 64 个，其中冻结站侧 51 个，对侧 13 个，设置穿透 孔 4 个供对侧冻结孔及冷冻排管供冷；联络通道冻结孔布置示意图见图 5-4。 64 50 36 22 12 3 -6 -15 -24 -33 -42 -52 -62 -74 -86 D14D15,9080,6 D16D17,7904,5 D24D25,7782,-7 D18D19,7370,3 D22D23,7611,-3 D7D13,11350,8 D1D6,6500,16 D20D21,7508,0 D28D29,8950,-17 D26D27,9650,-12 D32D33,8000,-29 D34D36,8000,-8 D30D31,8350,-23 17 -56 D46D51,5600,-51 D39D45,7800,-41 D37D38,7800,-35 C1、C2,2000,4 -74 -86 45 C4,4000,30 C5C8,2000,0 10 -56 C3,5500,-30 D58D64,5600,51 D52D57,7800,-41 1#通道冻结孔布置立面透视图 隧道中心线 D1D2D3D4D5D6 D8D9D10D11D12D7D13 D15 D17 D19 D21 D23 D25 D27 D29 D31 D38 D46 D40D41D42D43D44 D33 D36D35D34 D47D48D49D50D51 D16 D18 D20 D22 D24 D26 D28 D30 D37 D32 D39 D45 D14 C1 X1 X2 联络通道中心线 C2 C1C2 管片缝位置 1#通道冻结孔开孔位置图 图 5-4 1#联络通道冻结孔孔位布置示意图 2#联络通道冻结孔布置 从上、下行线隧道两侧打孔方式进行施工。冻结孔按上仰、水平、下俯三种角 度布置。2#联络通道布置冻结孔 60 个，其中冻结站侧 47 个，对侧 13 个，设置穿透 孔 4 个供对侧冻结孔及冷冻排管供冷；联络通道冻结孔布置示意图见图 5-5。 技术类 8400,15 D1 D6 8510,0 D20D21 8870,4 D16D17 12210,7 D7D13 9840,6 D14D15 8350,2 D18D19 3950,29 B1B5 2#通道冻结孔布置立面透视图 2#通道冻结孔开孔位置图 图 5-5 2#联络通道冻结孔孔位布置示意图 冻结施工技术要求： 冻结孔的开孔位置误差不大于 100mm，应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片 肋板。冻结孔最大允许偏斜 150mm 。 冻结孔最大允许孔间距为 1300mm。 （喇叭口处 1300 mm、泵站处 1400 mm） 。 冻结孔有效深度不小于冻结孔设计深度。冻结管管头碰到冻结站对侧管片的 冻结孔，以打到管片为准。 冻结管用 896mm 低碳钢无缝钢管，冻结管耐压不低于为 0.8Mpa，并且不低 于冻结工作面盐水压力的 1.5 倍。 冻结管接头抗拉强度不低于母管的 75%。 施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积，否则应及时注浆控制地层 沉降。 技术类 先钻透孔复核对侧隧道预留口位置的偏差，如大于 100mm 应按保证冻结壁设 计的厚度的原则对冻结孔布置进行调整。 冻结站对侧隧道上沿冻结壁敷设 5 排冷冻排管，排管间距为 500mm，采用 45 无缝钢管或方管作为冷冻排管以增大与管片接触面积。 测温孔布置 1#、2#联络通道测温孔均布置 8 个，冻结站侧 2 个，对侧 6 个，深度为 24m； 测温孔布置目的主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况，以便综合采用 相应控制措施，确保施工的安全。 卸压孔布置 1#、2#联络通道在冻结帷幕封闭区域内均布置 4 个卸压孔，左线、右线各 2 个。 在卸压孔上安装压力表，可以很直观的监测冻结帷幕内的压力变化情况，通过每日 观测，及时判断冻结帷幕的形成，并可直接释放冻胀压力。 5.3.10、冻结孔施工顺序 先施工透孔，根据穿透孔的偏差，进一步调整有关钻进参数。然后根据联络通 道施工的孔位，采用由下向上的顺序进行施工。 5.3.XX、冻结孔施工 依据施工基准点，按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线，孔位布置首先要依据 管片配筋图和钢管片加强筋的位置，在避开主筋、管片缝、螺栓及钢管片肋板的前 提下可适当调整，调整幅度不大于 100mm。开孔选用 J-200 型金刚石钻机，配 130mm 金刚石取芯钻头进行钻孔，深度约 200250mm，控制不得钻穿管片。用钢楔 楔断岩心，取出后，打入加工好的孔口管，且用至少有 4 个固定点将孔口管固定在 管片上，然后安装密封装置，如图 5-6 所示。 口口口 口口口口 口口口 口口口 口口 口口口口 口口口口 口口口口 图 5-6 冻结孔开孔及密封装置示意图 5.3.12、钻孔偏斜和终孔控制 技术类 钻孔的偏斜应控制在 150mm 以内，在确保冻结帷幕厚度的情况下，冻结孔终 孔间距不得大于 1300mm、泵站不大于 1400mm，否则应补孔。 冻结孔钻进深度应不小于设计深度。设计碰到隧道管片的以碰管片为准。 5.3.13、冻结孔钻进与冻结管设置 钻孔设备使用 MD-50 钻机一台，配用 BW250 型泥浆泵，钻具利用 896冻 结管作钻杆；冻结管之间采用丝扣连接，接头螺纹紧固后再用手工电弧焊焊接，确 保其同心度和焊接强度。 正常情况下，钻进时安装简易钻头，直接无水钻进。如果钻进困难时，在钻 头部位安装一个特制单向阀门，采用带水钻进。冻结管到达设计深度后冲洗单向阀， 并密封冻结管端部。 钻进过程中严格监测孔偏斜情况，发现偏斜要及时纠偏，下好冻结管后，进 行冻结管长度的复测，然后再用灯光测斜仪进行测斜并绘制钻孔偏斜图。冻结管长 度和偏斜合格后再进行打压试漏，压力控制在 0.8MPa，稳定 15 分钟压力无变化者为 试压合格。 在冻结管内下供液管（直径为 48mm 钢管）,然后焊接冻结管端盖和去、回路 羊角。 冻结孔施工过程中加强风险控制，特别注意控制钻孔冻结管断裂，在钻进过 程中如果发现有的冻结管断裂及时分析原因，a 对冻结管紧出现断裂，钻杆可去取出 的情况，应安全拔出冻结管并换完整冻结管继续钻进，在钻进结束后注浆时应适当 加大注浆量保证钻孔位置没有密实；b 对冻结孔施工钻杆断落并无法取出情况，应及 时和设计联系换点位补孔。 5.3.14、积极冻结与维护冻结 冻结系统试运转与积极冻结 设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各 状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。冻结系统运 转正常后进入积极冻结。此阶段为冻结帷幕的形成阶段，积极冻结期盐水温度为- 28-30，视现场实际冻结效果，如不能按时达到冻结壁的设计要求，可延长积 极冻结时间。 维护冻结 在积极冻结过程中，要根据实测温度资料判断冻结帷幕是否交圈和达到设计厚 技术类 度，同时要监测冻结帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻结帷幕交圈并达到设计厚 度且与隧道完全胶结后，一次支护结构完成后可进入维护冻结阶段。维护冻结期温 度为设计为不高于-28（盐水温度） ，冻结时间贯穿主体结构施工始终。 5.3.15、冻结施工注意事项 由于联络通道所处地层主要为1 层粘土（第二硬壳层） 、2-1 层粉质粘土夹 粉土。根据联络通道施工经验，提出以下技术要点： 由于1 层粘土层土质较硬，采用用金刚钻取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。 冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏 水冒泥现象，先进行水泥水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层稳定性，然 后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封装置。 针对该地层地质情况，采用强力水平钻机，带水钻进。 由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层 的冻结速度，从而影响冻结帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证联络通道喇 叭口部位冻结帷幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位 布置三排孔加强冻结,在对侧隧道布置冷冻排管。 加强冻结过程检测。在冻结帷幕内布置测温孔，以便正确判断冻结帷幕是否 交圈和测定冻结帷幕厚度。对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个联络 通道冻结帷幕安全的关键，为此，在对侧隧道管片上沿冻结帷幕四周布置测温孔， 以全面监测冻结帷幕的形成过程。 在联络通道两端布设卸压孔，以减小土层冻胀对隧道的影响。该孔可作为冻 结帷幕压力变化的观测孔，同时利用其来卸压。 联络通道在钢管片拆除前隧道内设预应力支架，以防钢管片拆除后应力释放 使隧道变形和破坏。 开挖前必须安装通道安全应急门和泵站安全应急盖，施工完联络通道临时支 护层后再打开对侧隧道联络通道的预留钢管片，并拆除安全应急门。 由于冻土的蠕变性很强，冻结帷幕在破坏前必然有一个较大的蠕变过程，可 以通过检查开挖过程中的冻结帷幕变形情况判断其安全性。为此，在开挖过程中必 须及时进行冻结帷幕变形和温度观测，如遇冻结帷幕有明显变形，立即用钢支架加 木背板支撑，调整开挖构筑工艺，并同时加强冻结，必要时关闭安全应急门或应急 盖。 技术类 由于冻胀力和冻土融沉的作用，影响周围土层的力系平衡，使隧道产生水平 位移和沉降，故在整个施工过程中，加强隧道变形的监测，确保隧道安全。 填充注浆应在二衬结构施工完成并停止冻结后立即进行。 5.45.4、联络通道开挖及结构施工、联络通道开挖及结构施工 5.4.1、联络通道开挖及结构施工工艺流程 联络通道加固完成并进行探孔检验，经节点验收后在能满足联络通道钢管片拆 除条件时，按图 5-7 联络通道工艺流程进行施工。 通道开挖 钢管片拆除 初支施工 防水施工 钢筋制、安 二衬砼浇注 模板制、安 拆模、养护、清理(支架拆除) 施工监测 钢支架加工 防护门安装 预应力支架安装 图 5-7 联络通道施工工序流程图 5.4.2、联络通道开挖及结构施工 5.4.2.1、联络通道应急防护门安装 1#联络通道应急防护门安装施工 为防止帷幕发生大量砂、水涌出，或位移变形超值，其它措施抢救无效的情况 下，为确保通道开挖的安全，钢管片拆除前须按图 5-8、5-9 分别安装通道应急防护 门，通道初支护施工完成后集水坑土方开挖前安装集水坑安全防护门。 技术类 B 图 5-8 应急防护门安装示意图 图 5-9 集水坑防护门安装示意图 2#联络通道应急防护门安装施工 为防止帷幕发生大量砂、水涌出，或位移变形超值，其它措施抢救无效的情况下， 为确保通道开挖的安全，钢管片拆除前须按图 5-10 安装通道应急防护门，通道初支 护施工完成后方可拆除安全防护门。 技术类 B 图 5-10 应急防护门安装示意图 5.4.2.2、开口处管片加固施工 连接螺栓复紧和钢管片接缝焊接 在拆除钢管片开洞前，利用扭矩扳手将联络通道前后各 1015 环管片的纵向和 环向连接螺栓全部进行复紧，包括钢管片和砼管片间的连接螺栓。此外将未拆除钢 管片的环、纵缝进行焊接连接，提高钢管片门架结构的刚度和整体稳定性。焊接前 应首先对拼装缝进行除锈除垢处理，避免虚焊。 联络通道处管片支护处理 为了保证联络通道拆除钢管片时管片的稳定，减小联络通道处管片的变形，保 证联络通道处管片受力体系转换过程中结构的稳定。在拆除钢管片前按照设计要求 的预应力支架对联络通道处不拆除的钢管片和砼管片进行支护处理，采用 8 个 50t 的千斤顶预加应力进行加固，加固示意图见图 5-XX（正常段指 XX 左线及市湖区间， 特殊段指 XX 右线行车区间） 。 图 5-XX-1 正常段预应力支撑图图 5-XX-2 特殊段预应力支撑图 图 5-XX 管片预应力支撑图 技术类 施工中结构变形控制标准：区间隧道的径向变形15mm; 区间隧道的水平、垂直 位移10mm。 5.4.2.3、钢管片拆除施工 钢管片拆除前的量测施工 钢管片拆除前须经测量放线确定联络通道中线。 钢管片拆除前对联络通道前后各 10 环管片的拱顶等变形情况进行初始数据的采集， 并在施工过程中不间断的监测；同时进行地面沉降初始数据的采集，在施工过程中 加强地面沉降监测，对监测数据及时分析，做到信息化施工。 钢管片拆除施工 联络通道钢管片拆除准备； 经冷冻法加固后经探孔检测，加固体强度满足开挖要求后方可进行钢管片的拆 除；否则继续冻结直至强度能满足开挖要求后方可进行钢管片的拆除。 钢管片拆除 管片拆除时先用千斤顶顶出图 5-12 所示钢管片的 RS6 块（冻结站侧） ，然后拆 除 RS5、RS8、RS7 块，在初支护施工完成后拆 RS3、RS4 块。初支护施工完成后拆冷 冻站对面的钢管片。 RS7 RS9 RS8 RS10 RS5 RS3 RS6 RS4 RS1RS2 图 5-12 钢管片拆除顺序图 开管片前，首先准备 2 台 5t 千斤顶，5t 和 2t 手拉葫芦各一个。将两台千斤顶 架在被开管片两侧，中间用一根型钢横梁同钢管片直接相连接，通过千斤顶顶推横 梁向外顶推钢管片。操作时，要认真观察管片受力及位移情况，消除局部受阻因素， 防止管片变形。5t 葫芦作为辅助拉拔管片用，一端挂住欲拆管片，一端系在对面隧 技术类 道管片上，水平方向稍加力向外（隧道内）拉拔管片，要配合千斤顶操作。2t 葫芦 悬吊在欲拆管片的上方，一端钩住欲拆管片，以防管片拉出时突然砸落在工作平台 上（如图 5-13 所示） 。 手拉葫芦 千斤顶 待拉管片 25#槽钢 防坠手拉葫芦 水平牵引 手拉葫芦 图 5-13 拉钢管片示意图 5.4.2.4、联络通道开挖 具备开挖冻结技术指标 要确定打开管片进行开挖还需结合测温孔资料、卸压孔压力、探孔情况等方面 综合考虑，需具备如表 5-3 的条件后，方可开挖。 表 5-3 通道开挖前的技术指标 项目数值备注 冻结帷幕厚度达到设计要求根据测温孔推算 冻结帷幕平均温度 -10 用成冰公式法计算 积极期-28-30 盐水温度 维护期不高于-28 用测温仪监测 积极期2以内冻结至设计温度时 盐水去、回 路温差(包括 各支路) 维护期1.0以内 交圈前静水压力 卸压孔 交圈后剧增至 0.150.3MPa 通过压力表观测 由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结帷幕承载能力大，因而开挖 时可以采用分上下台阶法开挖，通道内型钢支撑间距为 0.45m。两端喇叭口处断面较 大，为减轻开挖对隧道变形的影响，开挖步距控制在为 0.45m 为宜。开挖断面超挖 不大于 30mm，开挖中心线偏差不大于 20mm。 通道开挖施工 1#联络通道开挖 技术类 a、1#联络通道开挖施工次序，如图 5-14 所示先挖 1 区导洞，然后依次开挖 2 区、3 区、4 区、5 区、6 区 图 5-14 联络通道开挖施工次序示意图 b、1#联络通道开挖施工步骤见图 5-15 说明图示 1、对开挖影响范围土体加固（开挖前准备好通道照明用灯、线， 通风用风机）。 2、通道采用上下台阶法开挖，开挖步距为 0.45m 后铺设木背板、 架设型钢支架完成封闭。为确保内净空尺寸开挖时外放按 5cm 考 虑。 上台阶 下台阶 3、依次循环进行，完成整个通道的初期支护，并喷射混凝土。 4、初期支护完成后，铺设防水层，施作正常断面的二次衬砌，二 衬分两次浇筑完成（即二衬施工时先施工底板及以上侧墙 30cm 的 部分，后施工底板 30cm 以上及拱顶部分。 施工缝施工缝 5、泵站施工：通道正洞二衬结构施工完成后进行泵站开挖施工， 每次开挖深度为 0.45m 后架设型钢支架并喷射砼、进行防水施工、 二衬施工并完成泵房的施工。 图 5-15 通道开挖施工步骤示意图 2#联络通道开挖 技术类 a、2#联络通道开挖施工次序，如图 5-16 所示先挖 1 区导洞，然后依次开挖 2 区、3 区、4 区、5 区 图 5-16 联络通道开挖施工次序示意图 b、2#联络通道开挖施工步骤见图 5-XX 图 5-XX 通道开挖施工步骤示意图 5.4.2.5、初期支护施工 土方开挖过程中，在开挖完一断面后，立即架设型钢钢支架、铺设木背板。整 个通道开挖完成后挂钢筋网片并喷射砼进行初期支护。初期支护采用 250mm 厚 C25 网喷混凝土。受力钢筋混凝土保护层厚度外侧 40mm（迎土面） ，内侧：35mm（背土面） 。 型钢钢支架加工制做 型钢钢支架加工制做时,构件的连接是关键性工艺,应严格按有关规范规定执行， 说明图示 1、对开挖影响范围土体加固（开挖前准备好通道照明用灯、 线，通风用风机）。 2、通道采用上下台阶法开挖，开挖步距为 0.45m 后铺设木背 板、架设型钢支架完成封闭。为确保内净空尺寸开挖时外放按 5cm 考虑。 上台阶 下台阶 3、依次循环进行，完成整个通道的初期支护，并喷射混凝土。 4、初期支护完成后，铺设防水层，施作正常断面的二次衬砌， 二衬分两次浇筑完成（即二衬施工时先施工底板及以上侧墙 30cm 的部分，后施工底板 30cm 以上及拱顶部分。 施工缝施工缝 技术类 确保各类焊缝的质量。型钢钢支架加工后应放在水泥地面上试拼,其允许误差为： 型钢钢支架周边轮廓拼装偏差不应大于3cm。 型钢钢支架由各单元钢构件拼装而成，各单元间用螺栓连接，螺栓孔眼中心 间距公差不超过0.5mm。 型钢钢支架平放时平面翘曲应小于2cm。 所有焊缝均采用双面搭接电弧焊,焊缝高度不小于 8mm。型钢钢支架纵向联结筋 22，环向间距 0.45 米（型钢钢支架按外放 5cm 考虑） 。 型钢支架制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。 钢筋网片施工 钢筋网所用钢筋为 6mm、间距 200mm200mm，按设计全断面环形单层布设。 钢筋网安设时应注意： 制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量； 钢筋网间距必须符合设计，网格纵横钢筋必须点焊，钢筋网与初喷混凝土基本 密贴，且钢筋网与型钢支架焊接牢固； 钢筋网片之间搭接长度为 1 个网格，在喷射混凝土时钢筋网不得晃动； 钢筋网施作前，初喷 3cm 厚混凝土形成钢筋保护层； 型钢支架及钢筋网片安装施工 1#联络通道型钢支架及钢筋网片安装施工 型钢支架由工 160 加工而成，每榀间距 0.45m。型钢架在洞外加工成型，正洞及 积水坑每榀型钢支架由 4 块组成，块与块之间采用 L10010010 角钢、角钢上打 22 螺栓孔，洞内安装时螺栓连接。具体见图 5-18 型钢钢支架连接示意图。 图 5-18 型钢钢支架连接示意图 2#联络通道型钢支架及钢筋网片安装施工 技术类 型钢支架由工 160 加工而成，每榀间距 0.45m。型钢架在洞外加工成型，每榀型 钢支架由 4 块组成，块与块之间采用 L10010010 角钢、角钢上打 22 螺栓孔， 洞内安装时螺栓连接。具体见图 5-19 型钢钢支架连接示意图。 图 5-19 型钢钢支架连接示意图 5.4.2.6、初期支护喷射混凝土施工 本区间联络通道喷射混凝土根据现场条件选用施工工艺，优先采用干喷工艺施 工，通道所有支架施工完成后进行混凝土喷射施工，喷射设备使用 SGP-6 型喷射机， 人工掌握喷头直接喷射混凝土，喷射混凝土层厚度为 250mm，分层喷射。 喷射混凝土作业除满足铁路隧道喷锚构筑法技术规则以及地下铁道施工 验收规范的有关规定外，采取以下技术措施： 初喷混凝土紧跟工作面，复喷前严格按设计完成钢筋网的安装工作； 对喷射混凝土完毕后的断面进行测量，两断面相减得喷射混凝土厚度，不够 设计厚度的重新加喷。 喷射混凝土由专人喷水养护。发现裂纹时先用红油漆作上标志，进行观察和 监测，确定其是否继续发展，找出原因后进行处理。对可能掉下的喷射混凝土撬下 重喷；已不再发展的裂纹，采取在其附近加设锚杆或加喷一层混凝土的办法处理。 坚决实行“四不”制度，即网喷工艺不完毕不前进；喷射混凝土厚度不够不 前进；开挖、喷护后发现的问题不解决不前进；量测