DBJT13-城市轨道交通工程冷冻法施工技术规程

前言根据福建省住房和城乡建设厅《关于印发福建省住房和城乡建设系统2015年第二批科学技术项目计划的通知》（闽建科[2015]5号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，结合我省当前实际情况，总结近年来的实践经验，参考有关国家现行相关标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程的主要技术内容是：1、总则；2、术语；3、基础资料；4、地层冻结设计；5、冻结孔与冻结器；6、冻结站；7、冻结壁检测与判断；8、开挖与构筑；9、冻结工程收尾工作；10、环境监测与应急预案。本规程由福建省住房和城乡建设厅负责管理，由主编单位负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见或建议，请寄送福建省住房和城乡建设厅建筑节能与科技处（地址：福州市北大路242号，邮编：350001）、福州市地铁建设工程质量安全监督站（福州市长乐南路95号，邮编：350009）和福建省建筑科学研究院（地址：福州市杨桥中路162号，邮编：350025），以供今后修订。本规程主编单位：福州市地铁建设工程质量安全监督站福建省建筑科学研究院本规程参编单位：福州市城市地铁有限责任公司中建海峡建设发展有限公司中交第二公路工程局有限公司中煤科工设计院华东勘察设计研究院沈阳极地冻结工程有限公司福建省睿煌建筑工程有限公司中国中铁三局集团有限公司中交第二航务工程局有限公司广东重工建设监理有限公司本规程主要起草人员：施伯超陈永武李嫣林宁艾零件林伯华李勇杨明辉徐秀华池鑫鑫黄道营陈开端韩锋黄永凑林震吴平春李飞燕黄晓林吴向东张伟鑫朱春婷潘晨方建辉余剑斌黄永凑王书磊王存举周娟胡云龙廖正根黄维舟本规程主要审查人员：

目次1总则 12术语 23基础资料 53.1勘察资料 53.2冻土试验资料 53.3其它资料 54地层冻结设计 64.1一般规定 64.2冻结壁设计 74.3制冷系统设计 125冻结孔与冻结器 155.1冻结孔 155.2冻结管 185.3供液管 195.4质量验收 196冻结站 206.1冻结站位置 206.2冻结站安装 206.3冷冻站运转 216.4停冻 227冻结壁检测与判断 237.1测温孔布置 237.2测温孔检测 237.3泄压孔及其它检测工作 247.4质量验收 248开挖与构筑 258.1隧道支撑和防护门 258.2开挖准备及试挖 268.3正式开挖 278.4结构施工 288.5质量控制与验收 299冻结工程收尾工作 309.1冷冻站拆除 309.2冻结管与钢格栅充填 309.3衬砌后充填注浆和地层融沉注浆 319.4技术档案 3310环境监测与应急预案 3410.1环境监测 3410.2应急预案 35本规程用词说明 36条文说明 37

Contents1GeneralProvisions 12Terms 23BasicData 53.1SurveyData 53.2FrozenSoilTestData 53.3OtherData 54GroundFreezingDesign 64.1GeneralRequipments 64.2FrozenWallDesign 74.3RefrigerationSystemDesign 125FreezingHoleandFreezer 155.1FreezingHole 155.2FrozenPipe 185.3LiquidPipe 195.4QualityAcceptance 196Freezingstation 206.1Freezingstationlocation 206.2Freezingstationinstallation 206.3Refrigerationstationoperation 216.4StopFrozen 227.FrozenWallDetectionandJudgment 237.1ThermometerHoleLayout 237.2ThermometerHoleDetection 237.3PressureReleaseHoleandOtherDetectionWork 247.4QualityAcceptance 248ExcavationandConstruction 258.1SupportandShieldTunnel 258.2PrepareandtrytoDigtheExcavation 268.3FormalExcavation 278.4StructureConstruction 288.5QualityControlandAcceptance 299FreezingEngineeringFinishingTouches 309.1RemoveRefrigerationStation 309.2FillingFrozenPipeandSteelGrille

309.3FillingGroutingAfterLiningandGroutingFormation 319.4TechnicalDocuments 3310EnvironmentalMonitoringandContingencyPlan 3410.1EnvironmentalMonitoring 3410.2ContingencyPlan 35ExplanationofWordinginThisSpecification 36ExplanationofProvisions 37PAGE31总则1.0.1为了贯彻执行工程建设的方针、政策，推广应用在设计、施工中的各项行之有效的科研成果和经验，保证地铁建设工程冻结法施工质量，促进技术进步，做到经济合理、安全可靠，特制订本规程。1.0.2本规程适用于福建省地铁建设中区间隧道联络通道应用盐水制冷系统的冻结法技术的工程勘察、地层冻结设计、冻结壁形成及其检测、冻结孔施工与冻结管质量、冷冻站制冷系统、掘砌及监控等方面。在设计及施工时，应严格执行本规程的规定。1.0.3在联络通道地层冻结设计和掘砌施工中，应因时因地制宜、合理设计、精心施工、严格监控。在地层冻结设计时，应综合考虑工程特征、周边环境和工程地质条件及水文地质条件，选择合理的冻结壁结构和冻结工艺。在联络通道掘砌施工中应做到地层冻结与掘砌的协调配合，确保施工安全。1.0.4采用冻结法施工的盾构进出洞口加固、建筑基坑围护、隧道地基土加固和其它隧道联络通道施工等工程，可根据工程的特征和工程地质及水文地质条件，参考应用本规程。1.0.5采用冻结法施工的联络通道工程，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家、行业及福建省地方现行有关标准的规定。2术语2.0.1冻结法groundfreezingmethod在施工地下构筑物之前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。2.0.2盐水制冷系统brinerefrigerationsystem以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。采用盐水制冷系统的冻结法施工技术简称盐水冻结。2.0.3表土层soillayer覆盖于基岩露头之上的第三系、第四系地层。冻结法一般用于含水表土层的加固。2.0.4冻土圆柱frozensoilcolumn冻结器与周围含水地层发生热交换并使周围含水地层冻结所形成的近似圆形的冻土柱。2.0.5冻结壁frozensoilwall用制冷技术在构筑物周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体。又称冻土帷幕或冻土墙。冻结壁由两两相交的冻土圆柱组成，相邻冻土圆柱的交界面称冻结壁界面。2.0.6冻结壁厚度frozensoilwallthickness冻结壁壁面上任一点与另一壁面之间的最短距离。冻结壁厚度设计值一般指在拟建构筑物开挖面外侧冻结壁所要达到的最小厚度。2.0.7冻结壁平均温度averagetemperatureoffrozensoilwall冻结壁任一截面上温度分布的平均值。冻结壁平均温度设计值一般指拟建构筑物开挖面外围冻结壁界面处所要达到的平均温度。2.0.8冻结壁交圈时间frozensoilwallclosingtime从地层冻结开始至构筑物周围主要冻结器布置圈上所有相邻的冻结器所形成的冻土圆柱按设计要求完全相交所需的时间。2.0.9冻结壁形成期formableperiodoffrozensoilwall从地层冻结开始至冻结壁形成达到设计要求所需的时间，也称积极冻结期。2.0.10冻结壁维护期maintainableperiodoffrozensoilwall冻结壁形成达到设计要求后，为了保证构筑物掘砌过程中的安全，继续向冻结器输送冷量，以维持冻结壁满足设计要求的一段时间。也称维护冻结期。2.0.11人工冻土artificialfrozenground用人工制冷技术使含水地层降温冻结所形成的冻土。2.0.12冻结站refrigerationplant在拟建构筑物附近集中安设制冷设备和设施的场所。冻结站主要有制冷剂循环系统、冷媒循环系统、冷却水循环系统及供电系统。2.0.13冻结孔freezehole按设计要求布置在构筑物周围用于安装冻结器的钻孔，有垂直孔、水平孔、倾斜孔之分。冻结孔有时也泛指冻结器。冻结孔一般沿围绕构筑物的环线布置，该环线称冻结孔布置圈。2.0.14冻结器freezingapparatus安设在冻结孔内，用以循环冷媒剂并与地层进行热交换的装置。冻结器由冻结管和置于冻结管内的供液管等组成，冻结管要求导热性好、不渗漏，一般采用无缝钢管。2.0.15泄压孔pressurereleasehole用来观测和释放土层水土压力的孔（管）。可以通过观测冻结壁围护结构内泄压孔水压变化来判断冻结壁是否交圈，通过泄压孔泄水、排泥来缓减土层冻胀对周围环境的影响。2.0.16温度观测孔temperaturemeasurementhole布置在冻结壁及冻结降温区内、用于安装温度传感器监测不同时期地层温度分布状况的钻孔。测温数据用来计算冻结壁扩展速度、冻结壁厚度和冻结壁平均温度等冻结形成特性参数。2.0.17冻结孔间距aspacebetweentwoadjacentfreezeholes相邻两冻结孔之间的距离。冻结孔不同深度处的冻结孔间距一般也是不同的。相邻冻结孔孔口之间的距离称冻结孔开孔间距。实际施工完成的冻结孔间距称冻结孔成孔间距。2.0.18测斜deviationalmeasurement检查冻结孔、温度观测孔、水位观测孔在不同深度上的偏斜值和偏斜方位的工作。测斜应在钻进施工中进行，并于成孔后再进行最终测量。2.0.19掘进步距（段长）drivagestepsize掘砌施工过程中，每个开挖与支护循环作业的掘进长度。2.0.20冻土压力frozengroundpressure冻结壁作用于支护上的法向压力的统称，亦称冻结压力。冻土压力为临时荷载。2.0.21联络通道connectedaisle设置在两条隧道之间的一条通道，起联通、排水及防火等作用。若一条隧道整体出现问题，行人可通过联络通道转移到另外一条隧道，行人的安全系数将大大增加，有“逃生通道”之称。3基础资料3.1勘察资料3.1.1周边地面环境及地下管线资料。主要应包括周边地面及地下的建（构）筑物结构、设备、管线特征及其与拟建联络通道的位置关系，建（构）筑物、设备和管线等的特殊保护要求等。3.1.2勘察孔地质柱状图及相关描述。应包括勘察孔位置、深度，勘察孔主要施工工艺及主要施工过程，勘察孔全深范围内的土层分布图、土层名称、层顶标高、层厚、取样点位置、土体性状、包含物及物理特征等。勘察孔深度应不小于联络通道结构埋深的2~3倍。3.1.3含水层及地下水活动特征。应包括含水层埋深、厚度、渗透系数、地下水水位及其变化幅度，以及含水层与地表水体的水力联系等。当联络通道附近含水层地下水活动频繁、地下水流速有可能超过2m3.1.4土层的常规物理力学特性指标。主要应包括土层的密度、含水量、塑性指标、颗粒组成、内摩擦角和粘结力、膨胀量和承载力等。3.2冻土试验资料3.2.1土层的热物理特性指标。主要应包括原始地温、结冰温度、导热系数、比热和冻胀率等。3.2.2冻土的物理力学特性指标。主要应包括抗压强度、剪切强度、抗折强度、蠕变参数和融沉率等。3.3其它资料3.3.1联络通道结构施工图。3.3.2其它与联络通道冻结法设计、施工有关的资料。如拟建联络通道附近隧道施工的有关情况、隧道内及端头井附近的交通及场地条件、地区气象资料等。4地层冻结设计4.1一般规定4.1.1地层冻结加固应在设计的冻结施工作业期间保证土方开挖和结构施工的安全，并使周围环境和建（构）筑物不受损害。4.1.2冻结壁应设立初期支护形成复合承载体系。4.1.3地层冻结设计应包括以下内容：1冻结壁结构方案比较与选择。2冻结壁的承载力和变形验算（Ⅰ类冻结壁除外）。3冻结孔、测温孔、泄压孔的布置设计。4冻结壁形成验算。5冻结制冷系统设计。6对冻结壁的监测与保护要求。7注浆工艺要求。8可能对周围环境和建（构）筑物产生影响的分析。9对周围环境和建（构）筑物的影响监测与保护要求。4.1.4在地层冻结区域内有以下情况时，设计中应进行深入分析并采取针对性措施：1地下水流速大于2m/d；2土层结冰温度低于-2℃3土层含水量低可能影响土体冻结强度；4用其它施工方法扰动过的地层；5有其它可能影响地层冻结或地层冻结可能严重影响周围环境的情况。4.1.5当冻结壁表面直接与大气接触，或通过导热物体与大气产生热交换时，应在冻结壁或导热物体表面采取保温措施。4.1.6在冻结壁形成期间，冻结壁外200m区域的透水砂层中不宜采取降水措施。必须降水施工时，冻结设计应充分考虑降水产生的不利影响。4.1.7冻结壁的荷载计算1冻结壁的荷载应包括下列各项。1)土压力；2)水压力；3)土方开挖影响范围以内地面建（构）筑物荷载、地面超载及其它临时荷载。2土层侧向土压力和水压力对砂性土宜按水土分算的原则计算；对粘性土宜按水土合算的原则计算；也可按经验公式计算。3垂直土压力按计算点以上覆土重量及地面建（构）筑物荷载、地面超载计算；侧向土压力按主动土压力计算，可采用郞肯土压力理论计算；基底土反力可按主动土压力计算，也可按静力平衡计算。4侧向土压力计算的经验公式为PS=KPt(4.1.7)式中：PS为侧向土压力，kPa；Pt——为计算点的垂直土压力，kPa；K——为侧压系数，一般取K=0.7。4.2冻结壁设计4.2.1冻结壁结构形式选择1冻结壁按其功能与要求分为三类，见表4.2.1。应根据冻结壁功能要求分类选择不同形式和安全性能的冻结壁结构。表4.2.1冻结壁功能分类表类别功能与要求说明Ⅰ仅用于止水而无承载要求如岩石裂隙和混凝土界面缝隙止水Ⅱ仅用于承载而无止水要求如不透水粘性土层的加固Ⅲ既要求承载又要求止水如含水砂土层的加固与止水2冻结壁结构形式选择原则1)冻结壁宜按受压结构设计。2)在含水砂性土层中应采用封闭的冻结壁结构形式。3)冻结壁的几何形状宜与拟建地下结构的轮廓接近，并易于冻结孔布置。4)冻结壁结构形式选择应有利于控制土层冻胀与融沉对周围环境的影响。5)对冻结壁有严格变形控制要求时，可采用“冻实”的冻结壁形式。3联络通道的通道部分可采用直墙圆拱冻结壁，集水井可采取满堂加固或采用“V”字形冻结壁。4开挖后冻结壁应设初期支护或内支撑，冻结壁承载力设计仍应按承受全部荷载计算。4.2.2冻结设计基础参数确定1冻结壁平均温度冻结壁平均温度应根据冻结壁功能要求、承受荷载大小（或覆土厚度）、冻胀融沉可能对环境造成的影响及工艺合理性确定，Ⅰ类冻结壁，冻结壁平均温度宜≤-8℃；Ⅱ、Ⅲ类冻结壁宜按表4.2.2表4.2.2-1冻结壁平均温度设计参考值类别Ⅱ类Ⅲ类覆土厚度Hj，m≤25＞25冻结壁平均温度Tp，℃≤-8≤-102盐水温度与盐水流量1）盐水温度与盐水流量应满足在设计的时间内使冻结壁厚度和平均温度达到设计值的需要。2）最低盐水温度确定应根据设计的冻结壁厚度、平均温度、地层环境及气候条件确定，宜按表4.2.2-2选取。设计冻结壁平均温度低且地温高时宜取较低的盐水温度。表4.2.2-2最低盐水温度设计参考值冻结壁平均温度Tp，℃-8～-10≤-10最低盐水温度Ty，℃-28～-30≤-303）按下列要求控制盐水温度：积极冻结7天盐水降至-18℃以下，积极冻结15天盐水温度降至-24℃以下（设计最低盐水温度高于4）开挖构筑过程中，在确保冻结壁平均温度和厚度达到设计要求且实测判定冻结壁安全的情况下，可适当提高盐水温度，但不宜高于-25℃5）开挖构筑时，去回、路盐水温差不宜高于2℃6）冻结孔单孔盐水流量应根据冻结管散热要求、去、回路盐水温差和冻结管直径确定。冻结管内盐水流动状态宜处于层流与紊流之间。并联的冻结孔单孔盐水流量之和不得小于按式4.3.5-1计算的盐水循环总流量。一般情况下冻结孔单孔盐水流量可按表4.2.2-3先选取，冻结管直径大时取较大的盐水流量。表4.2.2-3单孔盐水流量设计参考值冻结孔串联长度Lk，m≤4040～80＞80单孔盐水流量Qyk，m3/h3.0～5.05.0～8.0≥8.03冻结管1）冻结管应选用导热和低温性能好的材质，宜采用低碳钢无缝钢管。2）冻结管外径可选用Φ89～127mm，不宜小于Φ73mm，当采用跟管钻进方式施工冻结孔时管壁厚度不宜小于8mm，采用其它方法施工冻结孔时管壁厚度不宜小于5mm。4.2.3冻结壁厚度设计与强度检验1Ⅱ类和Ⅲ类冻结壁应按承载力要求设计冻结壁厚度。2冻结壁内力宜采用通用力学计算方法计算或有限单元法进行计算。冻结壁的力学计算模型可按均质线弹性体简化，其力学参数宜取设计冻结壁平均温度下的冻土力学特性指标。3开挖后应及时施工初期支护，冻结壁的空帮时间不宜大于24小时。4按下列公式进行冻结壁的强度检验，一般情况下可只进行抗压、抗折和抗剪强度检验。Kσ≤R(4.2.3)式中：σ为冻结壁应力，MPa；R——为冻土的强度指标，MPa；K——为安全系数，Ⅲ类冻结壁强度检验安全系数按表4.2.3选取，Ⅱ类冻结壁强度检验安全系数取Ⅲ类冻结壁的0.9倍。表4.2.3Ⅲ类冻结壁强度检验安全系数项目抗压抗折抗剪安全系数2.03.02.05进行冻结壁设计时应验算冻结壁的变形，计算冻结壁最大变形不应超过30mm。6联络通道与管片交界处的冻结壁设计厚度不应小于1m，且平均温度不高于-5℃，其它部位的冻结壁设计厚度不应小于1.4m7在冻结壁与隧道管片的交接面强度未经计算检验时，冻结壁与隧道管片的交接面宽度不得小于喇叭口处的冻结壁设计厚度。4.2.4冻结孔布置1冻结孔应根据设计冻结壁布置。冻结孔布置参数包括冻结孔成孔控制间距、冻结孔开孔间距、冻结孔孔位、冻结孔深度和冻结孔偏斜精度要求等。冻结壁形成参数包括冻结壁交圈时间、预计冻结壁扩展厚度和冻结壁平均温度等。2冻结孔成孔控制间距应按设计冻结壁厚度、冻结壁平均温度、盐水温度和冻结工期要求等确定。多排冻结孔密集布置时，内部冻结孔成孔控制间距可取边孔的1.2~2.0倍。3冻结孔偏斜精度要求可按表4.2.4选定。表4.2.4冻结孔偏斜精度要求冻结孔类型水平或倾斜冻结孔冻结孔深度H（m）≤1010～30≥30冻结孔最大偏斜率Sp（%）1.51.00.84冻结孔开孔间距不宜大于冻结孔成孔控制间距与冻结孔最大偏斜之差。5当布置单排冻结孔在规定冻结工期内达不到设计冻结壁厚度和平均温度时，应布置多排冻结孔冻结。6冻结孔宜均匀布置并避开地层中的障碍物。在隧道管片上布置冻结孔时，开孔位置应避开管片接缝、螺栓孔，并且宜避开钢筋混凝土管片主筋和钢管片肋板。7冻结孔深度可按下式确定：Lks=Lsj+L0+L1（4.2.4）式中：Lks为冻结孔深度，m；Lsj——为从冻结孔孔口到冻结壁设计边界的距离，m；L0——为不能循环盐水的冻结管端部长度，m；L1——为冻结管端部冻结削弱影响深度，m。碰到对侧隧道管片而不能循环盐水的冻结管端部长度不得大于150mm。8应在冻结孔未穿透管片的隧道管片内表面敷设冷冻排管，以补强冻结壁与隧道管片的交接面。冷冻排管的敷设范围不应小于冻结壁设计厚度，冷冻排管的内径不应小于30mm，管间距不应大于0.4m。9当只需要加固地层深部土体时，可采用浅部冻结管保温或下双供液管等方法进行局部冻结。4.2.5冻结壁形成预计1冻结壁扩展厚度可按下式计算EYJ=vdpt*2-Eqr(4.2.5-1)式中：EYJ——为设计冻结壁厚度，mm；vdp——为冻结壁单侧平均扩展速度，mm/d；t——为冻结时间，d；Eqr——冻土侵入开挖面以内厚度，mm。冻结壁单侧平均扩展速度可按表4.2.5选取或采用通用计算方法计算。表4.2.5单排孔冻结壁（或冻土圆桩）扩展速度设计参考值冻结时间t(d)2030405060冻结壁单侧平均扩展速度vdp(mm/d)3428242220如为密集布孔，内部冻结孔之间的冻结壁扩展速度可比上表给出的设计参考值增加5%~20%。2冻结壁交圈时间可按下式估算tjq=(4.2.5-2)式中：tjq——为预计冻结壁交圈时间，d；Smax——为冻结孔成孔设计控制间距，mm；vdp——为冻结壁单侧平均扩展速度，mm/d。3冻结壁形成期应不少于预计冻结壁厚度和平均温度达到设计要求的时间。4冻结壁交圈后的温度分布可简化为稳态温度场计算。冻结壁扩展过程和平均温度可采用通用数值方法、图解法、解析法或通用经验公式计算。4.2.6隧道管片保温1在冻结壁附近隧道管片内侧应敷设保温层。保温层应与管片表面密贴，粘结牢固。保温层敷设范围不得小于设计冻结壁边界外1m2隧道管片保温应采用导热系数和吸水率小、阻燃性好的保温材料。导热系数应不大于0.04W/mh，吸水率应不大于2%。可采用聚氨酯、橡塑、聚苯乙烯软质泡沫等保温材料。保温层厚度不应小于50mm。3宜采用现场喷涂施工的聚氨酯发泡保温层。采用保温板材时，应采用专用胶水将保温板密贴在隧道管片上，板材之间不得有缝隙。4.3制冷系统设计4.3.1制冷能力计算1冻结管吸热能力按式4.3.1-1计算Qg=qA（4.3.1-1）式中：Qg——为冻结管总吸热能力，kJ/h；q——为冻结管吸热系数，20号低碳钢可取1047~1172kJ/m2h；A——为冻结管总表面积，m2。2冻结站所需制冷能力按式4.3.1-2计算Qz=mQg（4.3.1-2）式中：Qz——为冻结管总吸热能力，kJ/h；m——为冷量损失系数，可取m=1.25～1.3。4.3.2冷冻机1制冷剂循环系统的冷凝温度高于冷却水循环系统的出水温度3～5℃2制冷剂循环系统的蒸发温度低于设计最低盐水温度5～7℃3由计算制冷能力、制冷剂循环系统的冷凝温度、蒸发温度确定冷冻机的型号与数量。选定冷冻机的总制冷能力不得小于计算制冷能力，并应考虑足够的备用。4.3.3盐水1地层冻结用盐水（冷媒剂）可采用氯化钙水溶液。2氯化钙水溶液的凝固点应低于设计盐水温度8～10℃，比重不宜高于1.273盐水中可掺加氢氧化钠或重铬酸纳以减轻盐水对金属的腐蚀。4氯化钙水溶液应充满循环系统中所有的窗口和管路。氯化钙用量按下式计算确定。G=（4.3.3）式中：G——氯化钙用量，kg；g——为单位盐水体积固体氯化钙含量，kg/m3；——为固体氯化钙纯度，一般无水氯化钙取96%，晶体氯化钙取70%；V1——为冻结器内盐水体积，m3；V2——为干管及集、配集液圈内盐水体积，m3；V3——为蒸发器和盐水箱内盐水体积，m3。4.3.4盐水管路1按盐水流速计算供液管、干管和配集液管管径。盐水在冻结器环形空间的流速宜为0.1～0.3m/s，在供液管中的流速宜为0.6～1.5m/s，在干管及配集液管中的流速宜为1.5～2.0m/s。2盐水干管及配、集液管可选用普通低碳钢无缝钢管或焊接钢管，管壁厚度不宜小于4.5mm。供液管可选用钢管或聚乙烯增强塑料管，供液管接头必须有足够强度以防断裂。3在盐水干管中可安装软接头以减小温度应力和制冷设备运转引起的振动。4.3.5盐水泵1盐水循环总流量应按下式计算W=（4.3.5-1）式中：W——为盐水泵循环计算总流量，m3/h；QT——为计算制冷能力，kJ/h；γ——为盐水密度，kg/m3；c——为盐水比热，kJ/kg℃；——为去回路盐水温差，℃，一般取=1～2℃。2盐水泵扬程应按下式计算Hc=1.15(h1+h2+h3+h4)+h5+h6+h7(4.3.5-2)式中：Hc——为盐水泵计算扬程，m；h1——为盐水干管和集配液圈中的压力损失，m；h2——为供液管中的压头损失，m；h3——为冻结器环形空间的压头损失，m；h4——为盐水管路中弯头、三通、阀门等局部阻力，取值为（h1+h2+h3）的20%，m；h5——为盐水泵的压头损失，3~5mh6——为封闭式循环系统中回路盐水管高出盐水泵的高度，一般取1.5m；h7——为蒸发器内的盐水压头损失，m。其中，h1+h2+h3=λ•，λ=(紊流)，λ=（层流），Re=式中：d——为盐水管的直径，m；L——为盐水管的长度，m；g——为重力加速度，9.81m/s2；ω——为盐水流速，m/s；γ——为盐水流动阻力系数；Re为雷诺数；μ——为盐水动力粘度系数，Pa•s。3盐水泵电动机功率按下式确定N=1.25(4.3.5-3)式中：——为盐水泵的效率，取0.75；——为电动机的效率，取0.85。4按盐水循环计算总流量、盐水泵扬程和电机功率选择水泵型号和台数，配备盐水泵在计算扬程下的总流量不得小于计算流量，并应设足够的备用泵。4.3.6冷却水1冷却站冷却水总循环量按下式计算W0＝W1＋W2(4.3.6-1)式中：W0——为冷却水计算总循环量，m3/h；W1——为冷凝器冷却水用量，m3/h；W2——为冷冻机冷却水用量，m3/h。其中采用壳管式冷凝器时的冷却水用水为W1＝（4.3.6-2）式中：QZ——为冻结站总制冷能力，kJ/h；——为冷凝器进出水温差，℃，取=3～5℃。采用蒸发式冷凝器时的冷却水用量和冷冻机的冷却水用量由厂家提供。2补充水量W3＝（4.3.6-3）式中：W3——为补充水量，m3/h；t2——为冷凝器出水温度，℃；t1——为冷凝器进水温度，℃；t0——为补充水温度，℃。应安装冷却塔以减少补充水量。3冷却水宜采用不结垢冷却水，水温宜低于28℃4冷却水循环泵按冷却水计算总循环量选择冷却水循环泵型号和台数，水泵扬程以12～20m左右为宜。冷却水循环泵应有足够备用。4.3.7低温容器及管路保温除应符合《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定外，尚应符合下列规定：1制冷剂循环系统的中压、低压容器和管路、盐水箱、盐水干管和配集液管等低温容器和管路必须保温。2保温层敷设应使其外表面温度比环境露点温度高2℃3保温材料应参照本规程第4.2.6条的规定进行设计。4所有低温容器、管路的保温层均应铺设防潮层。5冻结孔与冻结器5.1冻结孔5.1.15.1.2冻结孔施工场地应根据隧道的允许空间搭设钻进平台，平台应牢固平整，并符合有关技术规程的规定。冻结孔施工平台搭设应有利于冻结孔成孔设备（钻机或取芯钻机）移动和固定。5.1.3开孔施工：所有冻结孔必须进行两次开孔。初次开孔，混凝土管片上开孔：取芯钻机钻进深度应小于管片厚度50-100mm，严禁钻穿管片。钢管片上开孔：先行空腔及四周空腔填素混凝土；待素混凝土硬化后再进行初次开孔，孔深至钢管片但严禁钻穿管片。二次开孔：开孔须在球阀等密封装置的保护下进行，直至钻穿管片。5.1.4冻结孔成孔方法可选用跟管钻进法、夯管法和顶管法等施工方法。5.1.55.1.6在钢管片上应采用焊接方法固定孔口管，焊缝高度不得小于孔口管管壁厚度。在混凝土管片上，应先用取芯钻机钻进深220～300mm、直径大于孔口吃完管径约2～4mm的钻孔，然后插入缠上麻丝的孔口管，并用不少于3个膨胀螺栓与隧道管片固定。孔口吃完插入钻孔深度不得小于200mm，与钻孔配合要紧密，不渗漏，必要时可用压浆法在孔口管与钻孔之间充填水泥—水玻璃浆液。固定孔口管用膨胀螺栓直径不得小于12mm，膨胀螺栓与孔口吃完之间用等直径钢筋焊接。5.1.7应在孔口管上安装阀门和孔口密封装置后方可开钻施工并且钻透管片（二次开孔），开钻施工示意图如图5.1.7所示。图5.1.7开钻施工装置示意图5.1.8冻结孔开孔位置误差不得大于冻结孔允许最大偏斜值，并不宜大于100mm。冻结孔开孔间距误差不得大于150mm。孔口必须避开隧道管片接缝，并宜避开混凝土管片主筋、螺栓孔以及钢管片肋板。水平钻孔成孔后必须进行测斜，确保其精度要求。5.1.95.1.10用钻进法施工冻结管时，在粘土或淤泥等不透水地层中可采用清水钻进，在流砂、粉土层或砾石层中应采用泥浆钻进（膨润土浆液），并根据地层情况调整泥浆密度和粘度成份、配比，防止钻孔塌孔引起地层沉降。5.1.11测斜：冻结孔施工过程中应及时测斜。由于隧道内施工的冻结孔一般较短。对于深度小于20m的水平孔，应成孔后再进行测斜；对于深度大于20m的水平孔，在施工时应每隔10-15m测斜一次。钻孔终孔偏斜图5.1.12施工1根据实际开孔误差调整冻结孔施工方位，以减小冻结孔的最大偏斜值。2间隔施工冻结孔，必要时通过调整中间冻结孔的施工轨迹，减少冻结孔最大成孔间距，使冻结孔间隔均匀。3准确定出开孔孔位、方向，并在隧道两帮布点，采用拉线或仪器测量方法校验、控制冻结孔的方向。4先施工穿透两隧道的透孔，验证隧道预留洞门的相对位置。当两侧预留洞门相对位置偏差大于100mm时应修正冻结孔设计方位。5在施工第一个冻结孔时，检查地质、水文情况，根据施工情况优化冻结孔施工工艺参数。6确保冻结管加工质量，应先配管确认冻结管连接顺直后再钻进。7应采用牢固、稳定性好的施工平台。在开始钻进或下入冻结管时，应反复检钻杆或冻结管的方位与倾角，确保孔口段冻结管方位满足设计要求。8在对接冻结管时应保证同心度和冻结管连接后顺直。9对于深度较长的冻结孔，由于考虑钻杆自重，开孔段预设0.5-1°的上仰角。钻孔深度不得短于设计深度。5.1.135.1.14全部钻孔应经验收合格后，5.2冻结管5.2.1冻结管管材与连接应符合下列规定：1冻结管管材应符合4.2.2第3条的规定。2冻结管接头可采用丝扣连接和加内衬管对焊连接，冻结管接头焊接强度不宜小于母管强度的60％。跟管钻进时冻结管连接宜采用螺纹丝扣接头并且坡口焊接补强、密封接头缝，夯管时冻结管接头宜采用内衬管加坡口对焊连接。3当需要拔管（垂直冻结管）或预计冻结壁变形大、有可能引起冻结管断裂时，冻结管接头强度应不小于母管强度的80％，并宜采用加内衬管的对焊连接。4冻结管管材及接头内衬管或底锥的材质应一致，管口需留45°斜面坡口，选用焊条应与管材材质相匹配，焊接要饱满且与管壁齐平（焊接2遍）。冻结管焊接后，焊缝应冷却5-10min后下入地层。5冻结管连接要顺直，不得有明显弯曲，保证同心度。6冻结管下入地层深度不得小于设计深度，冻结管内严禁有任何杂物。5.2.2冻结管下入地层后必须进行试压。试验压力应为冻结工作面盐水压力的1.5～2倍。经试压30min压力下降不超过0.05MPa，再延续15min压力保持不变为合格。5.2.3漏管处理1试压不合格的冻结管必须进行处理达到密封要求后方可使用，无法处理时应补打冻结孔。2对于冻结管漏管，可以在漏管中下入小直径冻结管，并在小直径冻结管外侧充满清水或泥浆。小直径冻结管的内径不得小于48mm，下小直径冻结管的冻结孔不得相邻，下小直径冻结管的冻结孔数不得多于冻结孔总数的5％。小直径冻结管的下放深度与耐压必须符合设计要求。5.3供液管5.3.1供液管宜优先采用聚乙烯增强塑料管或焊接钢管，应连接牢固、严密。供液管的管径与壁厚可按表5.3.1采用。表5.3.1供液管品种外径（mm）壁厚（mm）焊接钢管≥383-4聚乙烯增强塑料管≥40≥45.3.2供液管内和供液管与冻结管之间的空隙的盐水流量应满足设计要求。5.3.3供液管应下放到冻结管管底，底部应留回流空间，回流空间不得大于150mm，不得小于100mm（供液管底部应设置150mm长的钢筋）。5.4质量验收5.4.1应按设计和有关标准、规范要求对冻结孔实际开孔孔位、冻结管下入地层深度、冻结管和供液管的材质、规格、接头方式、冻结管耐压和冻结孔成孔间距等进行验收。冻结管和供液管的材质、规格、接头方式、冻结管和供液管的深度，冻结管耐压和冻结孔成孔间距经验收合格后，方可使用。5.4.2液氮冻结除了管材材质不同，其他工艺都一致。液氮材质选用304不锈钢管、304不锈钢软管、不锈钢阀门和不锈钢焊条。6冻结站6.1冻结站位置6.1.1冻结站位置宜优先放在冻结工作面附近的隧道内。除非特殊情况，可选择在地铁车站地面广场、车站地下平台或冻结工作面附近的隧道内。6.1.2冻结站厂房防火应符合《建筑设计防火规范》GB50016的规定。6.1.3冻结站应通风良好，采用冷却塔散热时，冷却站要加强通风排热，必要时可安装轴流风机强制通风。6.1.4冻结站设在地面时，制冷系统的高压部分应避免阳光直晒。6.2冻结站安装6.2.1冻结站制冷设备、盐水泵、冷却水泵及管路系统的安装，执行《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274及《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235中的有关规定。配电系统安装及调试执行《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171规定。6.2.2冻结站采用的设备、压力容器及管道阀门必须清洗干净并经压力试验合格。浮球阀、液面指示器、安全阀等安装前应进行灵敏性试验。6.2.3在冷却水源水质不符合冷凝器等设备的使用要求时，应安设冷却水水质处理装置，提高冷却效率。6.2.4冻结站盐水系统的管路应采用低碳无缝钢管，弯头、法兰盘应采用耐低温的碳素钢制作。6.2.5冻结器宜采用串、并联方式分组与配、集液圈连接，每组串联冻结器长度宜适中并基本一致，以保证各冻结器盐水流量均匀并满足设计要求。冻结器与配、集液圈之间宜用软管连接，软管在工况温度下耐压不应低于1MPa。在冻结器与配、集液圈之间的连接管路上应安装控制阀门和温度测点，管路连接应便于安装流量计检测单孔盐水流量。6.2.6盐水循环系统最高部位处应设置排气阀，盐水箱应安设盐水液面可视自动报警装置，干管上及位于配液管首尾冻结器的供液或回液管上，应设置流量计。6.2.7管路上的测温孔插座位置、尺寸及角度应符合有关规范和设计要求。6.2.8冷冻站制冷剂循环系统、盐水干管、配集液管的密封性试验，按下列规定进行：1冷冻站机充制冷剂前，制冷系统各部位必须进行试漏检验，并应符合表6.2.8的规定或设备说明书的要求。表6.2.8试漏压力部位高压系统低压系统试验表压力（MPa）1.6～1.81.22盐水管路系统必须进行压力试验，试验压力不得小于冻结工作面盐水压力的1.5倍，并持续15min压力不下降为合格。6.2.9冻结站管路密封性试验合格后，对制冷系统的低压、中压容器、管路及盐水箱、盐水干管、配集液管等必须按设计要求铺设保温层和防潮层，并对制冷系统按统一规定的颜色刷漆。6.3冷冻站运转6.3.1冷冻站正式运转前，应对冷却水、冷媒剂及制冷剂系统进行试运转，各系统应达到设计要求。1冷却水系统：补充水量、水温及水质应达到设计要求，循环水系统运转正常。2盐水系统：盐水浓度及总流量应达到设计要求，循环系统正常运转，空气放净，无杂物堵塞。3冷却水、盐水系统试运转后可充制冷剂。在正式充制冷剂前应进行试充，系统压力应控制在0.2～0.3MPa，用专用仪器检漏，合格后才能正式充制冷剂。制冷剂充量应达到设计要求。6.3.2冷冻站正式运转应具备的条件：1制冷剂、盐水、冷却水循环系统温度、流量、压力应正常，经过3～7天盐水温度应逐渐下降并达到设计要求，各冻结器回液温度正常、基本一致，头部、胶管结霜均匀。2制冷剂冷凝压力和蒸发压力应与冷却水温度、盐水温度相对应。3冷媒温度比制冷剂蒸发温度应高5～7℃，冷凝温度应高于冷却水出水温度3～54冷却水进出水温差宜为3～5℃6.3.3冷却站应有运转日志，包括下列内容：1冷冻机及其辅助设备中的温度、压力、流量、液位、电流、电压等班记录，运转日志，每次制冷剂充量及冷冻润滑油加油量的记录。2冷媒泵班运转日志，冷媒泵压力、流量、冷媒箱水位及温度的班记录。3配集液管冷媒温度，冻结器头部冷媒温度，以及冻结器头部胶管结霜情况的班记录。4补充水及循环水水泵班运转日志，补充水的流量及水温，冷凝器进、出水温度及流量的班记录。6.4停冻6.4.1如在积极冻结期间发生短暂停冻，应按停冻时间的2倍相应延长积极冻结时间。6.4.2在开挖期间不得停止或减少冻结孔供冷。如因施工需要停止个别冻结孔供冷时，应分析对冻结壁整体稳定性的影响，并制订相应技术措施，确保开挖与联络通道结构施工安全。6.4.3联络通道主体结构施工结束后可停止冻结，拆除制冷设备和管路。7冻结壁检测与判断7.1测温孔布置7.1.1在与联络通道相接的隧道内均应设置测温孔监测冻结壁厚度、冻结壁平均温度、冻结壁与隧道管片界面温度和开挖区附近地层冻结情况。7.1.2测温孔宜布置在冻结孔间距较大的冻结壁界面上或预计冻结薄弱处。7.1.3检测冻结壁厚度和平均温度的测温孔不得少于4个，在冻结壁内、外、上、下设计边界上和冻结壁中部均应布置测温孔，测温孔深度应不小于2m。在集水井中部应布置1个以上测温孔。7.1.47.2测温孔检测7.2.1测点布置应遵循以下原则：1测点的布置应满足判断冻结壁形成质量的要求。2在冻结壁最薄弱的部位应有测点。3在测定冻结壁与隧道管片界面温度时，应在其界面里外两侧各布置1个测温点，通过插值方法确定界面处温度。检测冻结壁与隧道管片界面温度的测温点进入地层深度应不小于0.1m。4测点布置应能满足冻结、开挖构筑及融沉注浆施工的要求。7.2.2温度测量精度应达到±0.5℃7.2.3测温管内安装测温电缆和测温元件后，管口应进行密封和保护，防止测温元件及电缆被移位，损坏。测温管前端应焊接密封，确保管内不得渗水。7.2.4在开始冻结前应测量原始地温，从冻土积极冻结开始时即进行温度观测。在积极冻结期间所有测点温度应每隔8h观测一次，在维持冻结过程，所有测点每隔24h观测一次。7.2.5在冻结壁解冻期间，可在联络通道内布置测温孔检测冻结壁温度回升和解冻情况。7.2.6所有温度检测应有原始记录，并有观测者签字。并应根据温度检测结果定期分析冻结壁的形成情况，评价冻结壁形成的质量与安全性。7.3泄压孔及其它检测工作7.3.1在与联络通道相接的隧道管片上必须布置2个以上泄压孔。7.3.2泄压孔应布置在开挖区非冻土内，泄压孔应贯通开挖区内的透水层，并宜深入地层0.3m以上。7.3.3泄压孔孔径不宜小于38mm。泄压孔孔口应安装压力表和用于泄压的控制阀门。压力表的精度应达到±0.02MPa以上。7.3.4在冻结站运转前，必须检测地层初始水压，并与泄压孔附近地层水文勘察资料比较，发现异常必须查明原因并及时进行处理，确保泄压孔畅通。7.3.5冻结站运转前期，应每隔12h～24h观测一次地层水压。水压开始上涨后，应每隔6h～12h测量一次以上。所有观测应有原始记录，并有当事人签字。7.3.6泄压孔水压上涨超过初始压力0.2MPa时应放水泄压，如泄压孔中有水持续流出，应立即关闭阀门，继续观测。7.3.7对冻结器供冷发生异常或冻结效果难以确定的部位应打探孔检测冻结壁温度或检测开挖区内土体的稳定情况。7.3.8在开挖过程中，应检测开挖面四周的冻结壁温度、冻土进入开挖面厚度和冻结壁的收敛情况，检测频率宜为每个掘砌循环一次。7.4质量验收7.4.1泄压孔水压应升高至超过初始水压0.1MPa以上，打开泄压孔无水持续流出（少量滴水除外），泄压孔压力上涨超过7天。7.4.2如泄压孔水压无升高，应查明有冻结壁不交圈之外的原因，并且要求打开泄压孔后24h以上无水流出，积极冻结时间不少于设计要求。7.4.3根据测温孔实测温度计算的冻结壁厚度、冻结壁平均温度和冻结壁与隧道管片界面温度、基坑围护结构界面温度均应满足设计要求。7.4.4通过在冻结薄弱区打探孔进一步验证冻结壁的实际厚度、冻结壁平均温度和冻结壁与隧道管片界面温度均应达到设计要求。8开挖与构筑8.1隧道支撑和防护门8.1.1在联络通道开挖时，应按联络通道结构设计要求安装隧道支撑。在联络通道结构设计无明确规定时，可以按以下要求设计和安装隧道支撑：1隧道内每个联络通道预留口设2榀隧道支撑，分别安装在洞口两侧的第一条隧道管片环缝处，在冻结壁交圈前安装。2每榀隧道支撑设7～8个支撑点均匀地支撑在隧道管片上，每个支撑点能提供最大到500kN的支撑力。3支撑上半部的4～5个支撑点上安装最大顶力500kN的千斤顶以调整支撑力。4隧道支撑框架用型钢制作，应满足有关钢结构设计规范要求。5安装好隧道支撑后顶实千斤顶，但每个千斤顶的顶力不得大于100kN，且各个千斤顶的顶力要基本均匀。6根据实测隧道收敛变形调整各个千斤顶的顶力，收敛大的部位要求千斤顶力大，不收敛的部位要求千斤顶不加力。隧道收敛达到报警值10mm时千斤顶的顶力达到设计最大值500kN。7如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道仍继续收敛，则应采取其它措施加强隧道支撑。8.1.2在正式开挖前，在开挖侧通道预留洞口上安装应急防护门。防护门设计、安装与使用应符合以下要求：1防护门应能灵活开关，关闭后应能承受安装位置的地下水压，有效阻止联络通道内水、土流出，开启后不得影响正常的开挖和结构施工。2在防护门上应安设压风管、排水管、注浆管及控制阀门，并配备风量不小于6m3/min3防护门可安装在通道预留洞口隧道钢管片上。防护门结构设计和安装应符合相关规范的规定。4安装好防护门后应进行气密性或水密性试验，要求在不停空压机时试验气压能保持在设计值。5防护门开关应便于人工操作，坚固螺栓、风管及连接件、板手等配件及操作工具应准备到位。6当联络通道开挖时发生透水、冒砂事故，应立即关闭防护门，并向防护门内压气，使防护门内气压维持在设计压力。7通道挖通并施工初期支护后即可拆除防护门。8.1.3在集水井（泵房）开挖时应设集水井井口防护门（或盖板）。开挖集水井时如发生透水冒砂事故，立即关上防护门，并向集水井内压气或注入聚氨酯等注浆充填材料。防护门应能承受所在深度的地下水压。8.2开挖准备及试挖8.2.1试开挖前应具备下列资料：1地层检查孔报告及地层剖面图。2冻结壁形成检测分析报告，内容应包括：冻结孔和测温孔的施工资料，冻结站运行情况，干管盐水温度变化，冻结器盐水流量，测温孔温度变化，泄压孔水压变化及泄水情况，实测冻结壁厚度、平均温度和冻结壁与隧道管片交界面温度，以及根据测温结果绘制的重要部位的冻结壁剖面图等施工记录、图表与分析结论。3联络通道结构施工图。4经审批的施工组织设计、安全技术措施及应急预案。8.2.2试挖前应完成以下施工准备工作：1按设计要求安装隧道支撑和防护门。2搭设开挖和构筑施工平台。3施工材料与施工机具准备就绪。4水、电供应能满足施工需要。5按应急预案准备好应急材料与设备。6周边环境监测监护实施到位。7地面设开挖工作面的视频监测系统，并具备与冻结和开挖工作面的可靠通讯联络系统。8.2.3具备以下条件时可以进行试挖：1冻结壁形成质量检验合格。在两隧道钢管片上冻结壁内设泄压孔或打探孔，泄压孔和探孔无水、泥流出。2积极冻结时间、盐水温度、盐水流量等冻结运转参数达到设计值，检查冷冻机等机电设备及电源完好，冻结系统运转正常。3本章8.24本章8.25编制试挖报告并经上级主管部门和监理等批复确认。8.2.4试挖前，应在联络通道入口未冻区内管片上开设直径80mm~120mm的探孔，深度为进入土层不小于500mm，检查孔内无泥、水连续流出或初期有水并渐止方可试挖。8.3正式开挖8.3.1经试挖判定具备开挖条件后可进行正式开挖。8.3.2联络通道开挖应采取短段掘砌的作业方法，随挖随支，严格控制冻结壁温度升高和变形。8.3.3宜采用以下施工顺序：1在施工完通道衬砌后再施工集水井。2通道施工顺序：开挖侧喇叭口导硐和初期支护→通道开挖和初期支护→对侧喇叭口开挖和初期支护→冷冻站侧喇叭口开挖和初期支护→对侧隧道钢管片拆除→外防水施工→钢筋绑扎、预埋件安设和立模→混凝土浇筑。3集水井施工顺序：开挖和初期支护→外防水施工→钢筋绑扎、预埋件安设和立模→混凝土浇筑。4施工完集水井衬砌后施工井盖和防火门门框，根据联络通道结构设计要求施工内防水或抹面。5应在施工完初期支护后、施工外防水或衬砌之前再割除开挖区内的冻结管，但施工喷射混凝土时可暂停给受影响位置的冻结管供冷12～24h。8.3.4开挖与支护施工参数。1初期支护可采用由喷射混凝土、型钢支架、木背板和砂浆充填层组成的结构形式，见图8.3.4。（a）联络通道初期支护剖面图（b）集水井图8.3.4初期支护形式2初期支护钢支架可采用型钢制作，采用工字钢时，型号不应小于16号。钢支架内侧净尺寸宜按联络通道结构轮廓外放20mm~30mm计算；喷射凝土强度设计等级宜采用C15~C25，厚度宜与钢支架型钢高度一致；木背板厚度可取30mm~50mm；充填层可采用中粗砂或水泥砂浆，厚度以将木背板与开挖面间隙充填满为宜。3初期支护的承载力应经过计算。初期支护应能承受25%～50%以上的冻结壁荷载。在以下情况下初期支护宜承受全部冻结壁荷载设计：1)通道位置有砂土层；2)通道长度大于15m或通道开挖时间需要15天以上；3)通道开挖区附近3m内有特殊变形控制要求的重要建（构）筑物。初期支护的承载力计算方法应符合有关结构设计规范的规定。4可采取全断面开挖方式，开挖面土体难以自立时可以放坡。5掘进段长宜取500～800mm，并宜与初期支护的钢支架间距一致。8.4结构施工8.4.1联络通道结构及防水层应严格按照设计和有关施工规范施工。8.4.2应根据施工工序安排和混凝土需要二次倒运的情况，确定混凝土初凝时间。8.4.3应采取措施确保通道拱部混凝土浇筑密实。8.4.4集水井开挖前，通道段衬砌混凝土应浇筑完毕，且在不拆除模板的条件下养护不少于48h。8.4.5应考虑环境温度较低可能对混凝土强度增长的影响。8.5质量控制与验收8.5.1土方开挖质量控制要求与验收指标应符合下列规定：1开挖横断面方向尺寸应满足设计要求，且单侧超挖不得大于50mm。2没有支护的冻结壁暴露段长不宜大于掘进段长。当联络通道处于建筑物下时，空帮距必须小于掘进段长。3冻结壁暴露时间应控制在24小时内。4冻结壁暴露面最大收敛位移不得大于20mm。5通道开挖中心线偏差应不大于20mm。8.5.2初期支护质量控制要求与验收指标。1钢支架制作应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定。2钢支架安装的垂直度偏差应不大于20mm，相邻支架间距偏差应不大于30mm，同一架支架横梁两端水平高差应不大于20mm，相邻支架间拉杆应连接牢固。3、木背板厚度误差应不大于5mm，背板间隙应不大于10mm，背板搭接钢支撑应不小于30mm。4喷射混凝土强度等级应符合设计要求，厚度误差不大于±10mm。5木背板背后充填应密实，不留空洞。6支架安装外表整齐美观。8.5.3施工班组检查事项。1按7.3.8条的规定设专人检查挖掘面土体冻结情况及变形，发现异常及时查找原因并进行处理。2按8.5.1、8.5.2条的要求检查各工序施工质量。3检查隧道支撑是否撑实、防护门开关是否灵活。4检查施工设备是否完好、备件是否充足、应急设备和材料是否备齐。

9冻结工程收尾工作9.1冷冻站拆除9.1.1冷冻站拆除前，9.1.2冷冻站拆除前，宜回收盐水，9.1.3拆除设备、管路应有技术措施，9.2冻结管与钢格栅充填9.2.1停冻后应尽快割除隧道管片上的孔口管和冻结管，防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水、漏砂。停冻1-29.2.2应对遗弃在地层中的冻结管和测温孔进行充填。充填时要清理冻结管内的盐水。充填材料应采用水泥砂浆或C15以上的混凝土，充填冻结长度应不小于管口以内1.5m9.2.3混凝土隧道管片上割除孔口管或冻结管深度应进入管片不小于120mm9.2.4钢管片上的割除孔口须用不小于图9.2.4-1钢管片上冻结管封堵图图9.2.4-2钢管片格栅填充图衬砌后充填注浆和地层融沉注浆9.3.11停止冻结并完成冻结孔封孔工序后应进行衬砌后充填注浆。2充填注浆应在支护层与冻结壁交界面间以及喷射混凝土与永久结构交界面间预留注浆管，布孔密度以1.5-2m2/个为宜，待永久结构达到设计强度的60％以上，宜对壁后进行充填注浆，以减少周围土体变形。一般混凝土浇筑3-7天后可进行衬砌后充填注浆，预埋注浆管布置示意图（图9.3.1图9.3.1预埋注浆管布置示意图1、3喇叭口注浆管2通道注浆管4、5管片预留注浆管6、7泵房侧墙注浆管8泵房底板注浆管3注浆管预埋要求：在开挖临时支护时可预埋2寸注浆管，深度至支护层后，另一端至结构层表面，注浆管中间部位应焊接止水钢板，端部留管箍接头，并用丝堵堵死。模板拆除后，应凿出注浆管，接上阀门即可注浆。4衬砌后充填注浆材料可采用1:0.8-1单液水泥浆。注入水泥浆时应打开所有注浆孔阀门，先注入清水，检查各注浆孔之间衬砌后间隙是否畅通。注浆宜按由下而上的顺序进行，当上一层注浆孔连续返浆后即可停止下一层注浆，直至注到拱顶结束。泵房部位注浆压力不得大于0.1Mpa，通道部位注浆压力不得大于静水压力。5衬砌后充填注浆结束的标准是按注浆压力控制其注浆量。充填注浆应分为2-3次进行循环注浆。9.3.21充填注浆结束后根据地层沉降监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆。融沉补偿注浆应结合地层监测数据进行少量、多次、均匀的原则。2融沉注浆管应在联络通道结构施工时预埋。注浆管预埋深度应穿透初期支护层，布孔密度宜为2m2/个~4m2/个。而且，可以利用隧道联络通道区段的管片注浆孔进行2融沉补偿注浆材料宜采用水泥-水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为辅。水泥-水玻璃双液浆配比为：水泥浆与水玻璃溶液体积比为1:1，其中水泥浆水灰比1:1，水玻璃溶液宜采用B35~B40，水玻璃加1-2倍体积的水稀释。注浆压力不得大于0.5MPa或结构设计要求的允许值。注浆范围为整个冻结区域。3一天地层沉降大于0.5mm，或累计地层沉降大于3mm时应进行融沉补偿注浆，当地层隆起达到3mm时应暂停融沉注浆。4融沉补偿注浆结束标志:当冻结壁全部融化，且实测地层沉降持续1个月，每半个月不大于0.5mm，可停止融沉补偿注浆。5融沉补偿注浆时可对冻结壁进行强制解冻。强制解冻宜分区、对称进行，并应在解冻的同时进行跟踪注浆。强制解冻时应加强对周围环境的监控，并应布置专用测温孔检测冻结壁解冻范围。6强制解冻宜采用在冻结器中循环热水的方式。热水温度宜为30℃~707注浆过程中应填写各项注浆记录表与质量抽检报告，作为注浆加固质量验收依据。8预留注浆管应进行注浆封孔。融沉注浆结束后，应割除露出结构表面的注浆管，并在管口段填充深度不小于100mm的速凝堵漏剂。9.4技术档案9.4.1整理下列设计施工资料，建立技术档案1地质检查孔地质报告；2地层冻结设计、施工及冷冻站运转及测温资料；3构筑物结构设计图、开挖构筑施工有关资料；4冻结孔充填和封孔资料。10环境监测与应急预案10.1环境监测10.1.1在联络通道施工期间应监测施工影响范围内的隧道管片、地下管线、地面及建（构）筑物变形。10.1.2隧道管片变形监测范围应不小于联络通道两侧隧道管片各20m；地面及周围建构筑物和管线变形监测范围应不小于联络通道正上方地面投影外侧20m。10.1.3测点布置及测量方法应符合《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》、《城市测量规范》和《工程测量规范》等有关规范的规定。10.1.4监测频率宜按表10.1.4确定。在施工过程中可根据监测数据变化幅度进行适当调整。表10.1.4监测测量频率钻孔期间积极冻结期间冻结壁维护期间冻结壁解冻期间～稳定1次/1天1次/3天1～2次/1天1～2次/5天10.1.5报警值1地表沉降监测点按地铁测量监测规定执行，即+10mm、-30mm为累计报警值，±3mm作为日变量报警值。2地下管线沉降监测点，以±10mm作为累计报警值，±3mm作为日变量报警值。3周围建筑物沉降累计沉降报警按地下管线报警值为参考，其差异沉降推算为房屋倾斜率报警值为1/300。4隧道沉降变化报警值以±10mm作为累计报警值，±3mm作为日变量报警值。5隧道收敛累计报警值为±10mm。6对地下管线和周围建筑物有特殊保护要求时可调整以上报警值。10.1.6应由具有相应资质的监测单位编制专项监测设计，并按规定经有关方面批准后实施。10.2应急预案10.2.1联络通道施工前必须编制施工应急预案，并按规定审批。10.2.2应急预案应包括以下内容：1工程施工风险分析；2工程施工风险的防范措施；3工程施工突发事件的监控与应急处理方案；4工程施工风险管理的组织机构与资源配置。10.2.3应重点就以下工程质量安全问题与突发事件制订防范与应急处理措施。1冻结孔施工过程中孔口管脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀损坏和孔口发生水砂突出。2冻结和开挖过程中发生冻结管断裂和盐水漏失。3发生严重机电事故或停电引起长时间停冻。4开挖过程因冻结壁不交圈、解冻或破坏引起出水冒泥，因冻结壁严重变形引起初期支护严重变形或破坏。5地层水土流失、冻胀、融沉和开挖引起周边隧道管片、地下管线和地面道路、设备及建（构）筑物严重变形甚至破坏。6施工过程中发生重大人身伤亡事故。本规程用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应按……执行”或“应符合……的规定（要求）”。福建省工程建设地方标准城市轨道交通工程冷冻法施工技术规程TechnicalspecificationforconstructionoffreezingMethodforUrbanRailTransitProjectDBJ/TXX-XXX-XXXX条文说明目录1总则 403基础资料 413.1勘察资料 413.2冻土试验资料 414地层冻结设计 424.1一般规定 424.2冻结壁设计 424.3制冷系统设计 445冻结孔与冻结器 455.1冻结孔 455.2冻结管 455.3供液管 455.4质量验收 467冻结壁检测与判断 477.1测温孔布置 477.2测温孔检测 477.3泄压孔及其它检测工作 477.4质量验收 478开挖与构筑 488.1隧道支撑与防护门 488.2开挖准备及试挖 488.3正式开挖 488.4结构施工 498.5质量控制与验收 499冻结工程收尾工作 509.3衬砌后充填注浆和地层融沉注浆 501总则1.0.1本条文指出了制定本规程的目的和依据。在执行本规程时，必须掌握这个指导原则。1.0.2本条文规定本规程的适用范围是福建省地铁隧道建设中应用冻结法技术施工的联络通道工程。本规程所述冻结制冷方法是指以氯化钙盐水为冷媒剂的间接制冷方法。1.0.3冻结法施工遇到的地质、水文地质条件复杂；施工工序多，施工工序之间的联系密切，既应根据地质、水文地质资料、周边环境，合理设计，做到施工工序密切配合，冻结孔施工为地层冻结服务，冻结为掘砌服务；又应做到掘砌与冻结的密切配合，衬砌满足地铁隧道使用要求。应做到因地制宜、因时制宜、合理设计、精心施工、严格监控。1.0.4地层冻结技术应用广泛，不仅广泛应用于地铁隧道建设中的联络通道工程，还可应用于地铁隧道建设中的端头井及建筑基础基坑等工程，这些工程可根据自身的特征，参照执行本规程。1.0.5联络通道冻结法施工，除应符合本规程的规定外，尚应符合联络通道冻结法施工相关的混凝土结构、地质勘探工程、制冷工程、供电工程、特种设备、机电设备安装工程方面已颁布的规范、规程中的有关条文。上述规范、规程中，除了少数内容需要放在本规程中，其它条文不再重复。3基础资料3.1勘察资料3.1.3在联络通道附近有水源井大量抽取地下水，会引起大的地下水流动，影响地层冻结效果，推迟冻结壁形成时间。联络通道附近有大抽水量的水源井或有地下古河道时，冻结设计前，应提供实测地下水流速、流向的资料，以便在设计中采取针对性的技术措施。3.2冻土试验资料3.2.1～3.2.2土层的热物理特性指标和冻土的物理力学特性指标应按照有关标准通过试验方法测定，试验项目和试验内容可按下表确定。土的热物理特性试验和冻土物理力学特性试验一览表序号试验项目试验内容备注1单轴抗压强度试验-5℃~-20℃选3-5种不同温度，其中MT/T593-20112三轴剪切强度试验-5℃~-20℃选3-5种不同温度，其中MT/T593-20113抗折试验-5℃~-20℃选3-5种不同温度，其中可执行混凝土试验标准4冻胀试验-5℃~-20℃选3-5种不同温度，其中MT/T593-20115导热系数测定冻土与非冻土土工试验标准6热容量测定冻土与非冻土土工试验标准7冻结温度测定—土工试验标准由于受目前试验条件的限制，可以不要求每项工程都进行土层热物理特性试验和冻土物理力学特性试验。但应当采用可靠的工程类比方法对冻结法设计的安全性进行评估。4地层冻结设计4.1一般规定4.1.2冻结壁长时间承受大的荷载会引起较大的蠕变变形；随着冻结壁暴露时间的延长，可能因表面温度升高而影响冻结壁的承载力或局部造成破坏，因此，一般需要通过设初期支护的方式来减小冻结壁所承受的荷载，缩短冻结壁的暴露时间。4.1.31～4项内容包含在冻结壁结构设计中，5～9项内容包含在施工方案设计中，冻结壁结构设计可对5～9项内容提出要求。4.1.4有本条列出的情况时，设计中应要求通过试验或现场实测对冻结产生的影响作出评估。4.1.5有本条给出的情况时，应进行补充温度场计算，或要求在施工中实测散热边界的温度分布情况，并分析可能对冻结壁承载力的影响。4.1.6采取降水措施时，应计算冻结壁处降水引起的地下水流速。4.1.7地面超载、主动土压力等冻结壁荷载应根据已有规程计算。4.2冻结壁设计4.2.1-22）当冻结壁维护区底部敞开时，应进行越流、管涌等地下水动力学验算。5）“冻实”是指将开挖区内的土体也冻结。“冻实”有利于控制开挖过程中的冻结壁变形，提高开挖施工安全性，但不利于冻融变形控制，并会影响施工进度。4.2.1-3采取满堂冻结加固集水井时，在一条隧道内布置冻结孔时，应在集水井开挖到底并完成初期支护后割除穿过集水井的冻结管，并应立即施工混凝土衬砌以防冻结壁化冻。从联络通道两端的隧道内布置交汇于集水井下方的下斜冻结孔，从而在集水井下方形成“V”字形冻结壁，开挖时不用割除冻结管和停冻，可