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联络通道冷冻法施工作业指导书.pdf

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    • 联络通道冷冻法施工作业指导书 郑州市轨道交通 2 号线一期工程土建施工 01 工区经理部 邓胜 1.适用范围 本作业指导书适用于采取冷冻法加固矿山法开挖的联络通道施工作业 2.技术要求 2.1 技术质量标准 2.1.1 冻结加固施工技术要求 1) 冻结孔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; 2) 冻结孔最大允许偏斜 150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离) 最大允许间距通道处 1300mm,泵站处 1400mm; 3) 冻结孔有效深度(管片表面以下冻结管循环盐水段长度)不小于冻结孔设计深度冻结管管头碰到冻结站对侧隧道管片的冻结孔, 不能循环盐水的管头长度不得大于 150mm; 4) 冻结管用 Ф89×8mm 低碳钢无缝钢管.冻结管耐压不低 0.8Mpa,并且不低于冻结工作面盐水压力的 1.5 倍; 5) 设透孔用于冷冻排管及冻结站对面冻结孔供冷,排管敷设应密贴隧道管片; 6) 施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积, 否则应及时进行注浆控制地层沉降; 7) 打透孔复核两隧道预留口位置.如两隧道预留口相对位置误差大于 100mm,则应按保证冻结壁设计厚度的原则对冻结孔布置进行调整; 8) 设计积极冻结时间内,要求冻结孔单孔流量不小于 5m3/h;积极冻结 7 天盐水温度降至—20℃以下; 冻结 15 天盐水温度降至-24℃以下; 开挖时盐水温度降至-28℃以下,去、回路盐水温差不大于 2℃.如盐水温度和盐水流量达不到设计要求,应延长积极冻结时间,保证达到设计的冻结壁厚度及温度; 9) 积极冻结时,在冻结区附近 200m 区域内的透水砂层中不得采取降水措施, 并且在冻结区内土层中不得有集中水流; 10) 在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层,敷设范围至设计冻结壁边界外 2m。

      保温层采用阻燃的软质塑料泡沫材料,导热系数不大于 0.04W/mk保温板采用专用胶水密贴在隧道管片上不留空隙,板材之间搭接宽度不小于 150mm.保温层厚度为40mm; 11) 开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交界面处平均温度不高于—5℃其它部位设计冻结壁平均温度小于等于 -10℃; 12) 当施工中地层及环境条件与原设计依据资料有重大变化时,应及时与设计院联系修改冻结壁设计 冻结施工主要技术参数见表 2.1—1 冻结施工主要技术参数表 表 21—1 序号 参数名称 单 位 数量 备注 1 冻结壁设计厚度 m 2.0 喇叭口 17m 2 冻结壁平均温度 ℃ ≤—10 冻结壁与管片交界面≤-5℃ 3 冻结壁交圈时间 天 20~25 4 最低盐水温度 ℃ -28~-30 冻结 7 天达—20℃以下 5 单孔盐水流量 m3/h 5~7 6 积极冻结时间 天 根据设计确定 7 冻结孔个数 个 根据设计确定 8 冻结孔开孔误差 mm ≤100 9 冻结孔允许偏斜 mm ≤150 10 冻结管总长度 m 根据设计确定 11 冷冻排管总长度 m 根据设计确定 12 测温孔 个 根据设计确定 13 泄压孔 个 根据设计确定 14 冻结总需冷量 万 kcal/h 根据设计确定 工况条件 2.1.2 开挖构筑施工技术要求 1) 开挖前应具备条件 ① 检验冻结壁厚度和平均温度均达到设计值.对发现冻结异常处应补打探孔进行测温检验; ② 按设计安装好隧道支撑和防护门; ③ 在两隧道钢管片上冻结壁内侧设泄压孔或打探孔 ,泄压孔和探孔无压力的水、泥流出或初期有少量出水并渐止; ④ 冻结设备运转正常并有备用; ⑤ 开挖、支护、结构施工所需人员、材料、设备准备就绪,相关安全技术措施及开挖报告已履行审批手续; 2) 开挖步距与初期支护间距一致,特殊情况下最大不超过800mm; 3) 开挖断面超挖不大于 30mm;开挖中心线偏差不大于 20mm; 4) 冻结壁暴露时间不大于 24 小时,并要求冻结壁暴露面收敛不大于 20mm; 5) 初期支护钢支撑垂直度偏差不大于 20mm,标高偏差不大于 20mm,水平高差不大于 20mm; 6) 钢支撑支撑间距偏差不大于 30mm,支撑间拉杆焊接牢固。

      初期支护轴线偏差不大于 20mm; 7) 初期支护木背板厚度误差不大于 5mm,背板间隙不大于 8mm,背板搭接钢支撑长度不小于 35mm; 8) 木背板后砂垫层充填密实,不留空洞; 9) 挂网喷射混凝土强度等级为 C20,厚度同临时型钢支撑断面高度;喷射混凝土施工按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 (GB50086-2001)要求进行; 10) 在开挖期间不得擅自停止或减少冻结孔供冷如确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,并制定相应技术措施,确保开挖和结构施工安全; 11) 每天要定时监测初期支护收敛、 变形和支护层后冻土温度, 发现支护变形或冻土融化应分析原因,及时采取加强措施; 12) 通道衬砌未设变形缝,施工完通道衬砌后应监测通道的不均匀沉降,发现问题及时联系设计单位,采取注浆等措施处理; 3.施工工艺 3.1 总体施工方案 根据联络通道及泵站冻结法设计,并依据地层特点和同类工程施工经验, 采用 “隧道内钻孔,冻结临时加固土体,矿山法暗挖构筑”的施工方案,即:在隧道内利用水平孔和倾斜孔+冷冻排管冻结加固地层, 使联络通道及泵站外围土体冻结, 形成强度高、封闭性好的冻土帷幕,在冻土中采用矿山法进行开挖构筑施工, 地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。

      选用冻结法加固土体具有冻结壁均匀性好, 与隧道管片结合严密,强度高,封水性好,安全可靠的优点,极适于本工程的土体加固. 32 施工工艺流程图 图 3.2-1 联络通道及泵站施工工艺流程图 3.3 施工步骤及要求 31 冻结加固施工 冻结加固施工工序为: 施工准备→冻结钻孔施工→冻结制冷系统安装→溶解氯化钙和机组充氟、加油→积极冻结→维护冻结 1) 施工准备 (1) 要求提前供电到联络通道施工场地附近,并清理隧道及施工场地,保证施工通行顺畅 (2) 在隧道内铺设两根 2″钢管至联络通道施工工作面,用于冻结孔打钻供水、排污和冻结时的供、排水在端头井中安装潜水泵一台,在施工工作面安装排污泵一台,流量均为 40m3/h安装 3 台 75kw 的轴流风机,用于隧道通风 (3) 用 16#工字钢架和厚 5cm 的木板在联络通道处铺设长约 45m 的施工平台 (4) 按不同位置的冻结孔钻进要求,用 15″钢管搭建冻结孔施工脚手架,安装钻孔施工升降平台 (5) 在联络通道施工工作面附近围砌高约 0.5m 的泥浆围墙,以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内施工环境整洁. (6) 施工设备进场.由于隧道内交通不便,受施工的影响大, 应合理安排施工设备运抵安装地点的时间顺序。

      (7) 合同签定后,开工前进行加工件加工 2) 冻结钻孔施工 冻结钻孔施工工艺为: 定位开孔及孔口管安装→孔口装置安装→钻孔→测量→封闭孔底部→打压试漏现具体说明如下: (1)定位开孔及孔口管安装 依据施工基准点, 按冻结孔施工图布置冻结孔 根据各孔孔位在砼管片和钢管片上定位开孔 ①砼管片上:首先注意砼管片内受力钢筋干涉时,调整孔位选用 J-200 型金刚石钻机,配 Ф133mm 金刚石取芯钻头按设计角度开孔, 当开到深度 300mm 时停止钻进(管片要留 50mm 以上的保护层),用钢楔楔断岩心,取出后安装孔口管孔口管用Ф133×5mm 无缝钢管加工,头部加工 250mm 长的鱼鳞扣.孔口管的安装方法为:首先将孔口处凿平, 安好四个膨胀螺丝, 而后在孔口管的鱼鳞扣上缠好麻丝或棉丝等密封 物,将孔口管砸进去,用膨胀螺丝上紧,上紧后,再去掉螺母,装上 DN125 闸阀,再将闸阀打开,用 Ф110mm 金刚石钻头从闸阀内开孔 ,一直将砼管片开穿,这时,如地层内的水砂流量大,就及时关好闸门 . ②钢管片上:在钢管片焊好孔口管,在孔口管上接好闸阀,用钻机接上金刚石钻头,从闸阀内切割钢管片钻进 . (2)孔口装置安装 用螺丝将孔口装置装在闸阀上,注意加好密封垫片。

      当第一个孔开通后,没有涌水涌砂可继续钻进,但以后钻孔仍要装孔口装置,以防突发涌水涌砂现象出现;若涌水涌砂较厉害,还应注水泥浆(或双液浆)止水孔口管及孔口装置详见图 3 膨胀螺丝 示意图小闸阀钻杆孔口装置闸阀孔口管隧道管片地层图 33-1 孔口管及孔口装置示意图 图 3.3—2 加工好的孔口管 图 33—3 DN100 钢球阀 图 3.3-4 绑好麻丝之后涂抹环氧树脂的孔口管 (3) 二次开孔与冻结器安装 ①使用MD-60A型钻机一台,扭矩 2000N·M,推力 17KN 选用BW—200/50泥浆泵一台,流量为 200 l/min 钻机和泥浆泵总功率为 45kw ②利用冻结管作钻杆,冻结管采用丝扣连接,接缝要补焊,确保其同心度和焊接强度,冻结管达到设计深度后用丝堵密封孔底部,具体方法是利用接长杆将丝堵上到孔的底部,利用反扣在卸扣的同时,将丝堵上紧. ③按冻结孔施工方位要求调整好钻机位置,并固定好,将钻头装入孔口装置内,并将盘根轻压在盘根盒内,首先采用干式钻进,当钻进费劲不进尺时,从钻机上进行注水钻进,同时打开小阀门,观察出水、出砂情况,利用阀门的开关控制出浆量,保证地面安全,不出现沉降。

      二次开工如下图所示: 图 33—5 水钻二次开孔 ④为了保证钻进精度,开孔段是关键钻进前 2m 时,要反复校核冻结管方向,调整钻机位置,并用精密罗盘或经纬仪检测偏斜无问题后方可继续钻进 ⑤冻结管下入孔内前要先配管,保证冻结管同心度下好冻结管后,采用经纬仪灯光测斜法检测,然后复测冻结孔深度,并进行打压试漏.冻结孔试漏压力控制在0.8~10MPa,稳定 30 分钟压力无变化或前30 分钟压降 〈0.05MPa, 后 15 分钟不降为试压合格 ⑥在冻结管内下入供液管供液管底端连接150mm 长的支架,Ф8钢筋焊接然后安装去、回路羊角和冻结管端盖 . ⑦冻结管安装完毕后, 用堵漏材料密封冻结管与孔口管之间的间隙, 然后拆卸孔口密封装置. ⑧测温孔、泄压孔施工方法与冻结管相同泄压孔也可利用钢管片上的注浆孔. (4)管漏处理 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若钻进时无水砂涌出,管漏时可逐根提出孔内管,并用泥浆泵对逐个焊缝打压,找出泄漏焊缝及原因,及时处理,并作好记录,二次下入后仍须自检.若在实际施工中地层不允许提出冻结管,管漏时要采用在不合格冻结管内下入小一级冻结管(套管)或打补孔的方法处理此类事故。

      3) 冻结制冷系统安装 (1)冻结站布置与设备安装 根据区间隧道场地情况,冻结站可以设在联络通道及泵站附近隧道内、也可以设置在车站中板上或者地面站内设备主要包括冷冻机组、配电柜、盐水箱、盐水泵、冷却水泵、冷却塔及冷却水池等冻结站安装包括氟系统、盐水系统及冷却水系统安装, 要求根据冻结站的总体设计, 按照先设备后管路的安装程序和施工图的技术要求,将三大循环系统分别进行安装,并按《井巷工程施工及验收规范》要求试压、检查验收 设备安装按设备使用说明书的要求进行,如下图所示: 图 33-6 冻结站安装布置图 (2)管路连接、保温与测试仪表安装 盐水和冷却水管路用法兰连接,并用管架架设在施工平台上或隧道管片上.盐水管路要离地面安装,避免浸水和高低起伏集配液圈与冻结管的连接用高压胶管,冻结管每 3~5 个一串联,串联尽量间隔进行, 应以每组冻结孔总长度相近和每路盐水循环阻力接近为宜. 在配液圈与冻结器之间安装阀门二个,以便控制冻结器盐水流量集配液圈如下图所示: 图 33—7 集配液圈 图 3。

      3-8 集配液圈上方的排 气口 在冷冻机进出水管上安装温度计,在去、回路盐水管路上安装压力表、温度传感器和控制阀门在盐水管出口安装流量计.在盐水箱安装液面传感器 在去路盐水干管上安装单向阀 在盐水管路的高处安装放气阀 盐水和冷却水管路耐压分别为 07MPa 和 03MPa 在对侧隧洞管片内侧冻结加固范围内敷设冷冻排管,敷设方法为用膨胀螺栓和压板直接固定在管片上 冷冻排管与穿透冻结孔之间用胶管连接 冻结加固范围内铺设40mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑胶保温板. 冷冻机组的蒸发器及低温管路、盐水箱、盐水干管表面用 40mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑胶保温板保温.冷冻管盐水管路如下图所示: 图 3.3-9 冷冻盐水去、回路分组 温度计、压力表和流量计安装要按有关规范进行 4) 溶解氯化钙和机组充氟、加油 先在盐水箱内注入约 1/4 的清水,盐水箱上部要设过滤网,然后,启动泵并逐步加入固体氯化钙,直至盐水浓度达到设计要求.溶解氯化钙时要除去杂质盐水箱内的盐水不能灌得太满,以免高于盐水箱口的冻结管盐水回流时溢出盐水箱 机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行 首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗,在确保系统无渗漏后,再充氟加油。

      充盐、充氟过程如下图所示: 图 33-10 融化氯化钙溶液 图 3.3-11 波美度测量计 图 3.3-12 充氟利昂 图 3.3—13 R22 罐装氟利昂 5) 积极冻结 (1)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计要求的技术参数条件下运行 在冻结过程中,每天检测盐水温度、盐水流量和冻土壁扩展情况,必要时调整冻结系统运行参数冻结系统运转正常后进入积极冻结.要求 7 天内盐水温度降至—20℃以下,15天内降至—24℃以下,开挖时盐水温度降至—28℃以下 每天检测测温孔温度,并根据测温数据,分析冻结壁的扩展速度和厚度,预计冻结壁达到设计厚度时间 (2)探孔 实测冻结壁温度和厚度达到设计值后, 打开探孔确认无泥水涌出或初期有少量出水并渐止,即可试挖 (3)停止冻结 联络通道及泵站主体结构施工结束后方可停止冻结3.2 开挖构筑施工 联络通道及泵站开挖构筑施工占用一侧隧道,在联络通道开口处搭设工作平台,利用隧道作为排渣及材料运输通道.经冻结加固分析冻结壁达到设计要求,探孔试挖确认可以进行正式开挖后,打开钢管片,进行矿山法施工. 开挖构筑施工工序为: 施工准备→开挖侧开洞门→通道开挖和初期支护→喇叭口开挖(刷大)和初期支护→对面隧道侧开洞门→防水层施工→钢筋绑扎、预埋件安设→立模→混凝土浇筑. 1) 施工准备 (1)供电 除了隧道内冻结用电外,另外分一路用于开挖构筑施工供电,用电量约65kw。

      (2)通讯 将工作面和地面现场办公室实现有线联系及安装远程视频监控系统, 确保上下信息畅通 (3)提升运输 端头井提升采用汽吊或安装 SMZ150 型自升式门架升降机隧道内运输采用手推车或小型翻斗车 (4)隧道内工作平台搭设 按联络通道出口尺寸及施工需要,工作平台由上下两层平台和一个斜坡道构成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, 主要作为通道材料运输手推车换向之用,面积约为 4m×5m=20m2在联络通道运输侧, 搭设施工与抢险物资 平台,为节省材料,平台面可低于中间平台 09m,面积为 15m×34m=51m2平台梁用长 34m,间距为 2m 的 16#型钢架,直接搭在混凝土管片上,台面用 5cm 厚木板铺盖而成为方便翻斗车运输,另搭设斜坡道与施工物资平台相连接,斜坡道宽约 3m,坡长约 5m (5)初期支护支撑架、防护门、隧道预应力支架加工 提前根据设计图纸要求制作在地面按尺寸加工好后,在工作面组装安设 (6)钢管片接缝焊接 将联络通道口部的钢管片之间(欲拉开的管片除外)接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好, 以提高其整体性 焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理, 避免虚焊.焊接时,采取对称方式焊接,以防止应力集中,引起钢管片和隧道的变形。

      焊接材料选 J422 型结构钢焊条,用手工电弧焊焊接 (7)隧道预应力支撑架安装 冻结壁交圈之前,按设计图间距在联络通道洞口两侧安装隧道预应力支撑架,以减轻冻胀力和联络通道开挖构筑施工对隧道产生的不利影响每座联络通道共设 4榀隧道支架分别安装在联络通道预留洞口两侧的第一条隧道管片环缝处.隧道支撑安装偏离设计安装位置应不大于 20mm.如下图所示: 图 3.3-14 预应力支架安装(一) 图 3.3—15 预应力支架安装(二) 架设时要有专人负责指挥,拼装时螺栓必须拧紧,高处千斤顶应系在主架上,防止脱落.要定期检查千斤顶压力情况,发现卸压或漏油等情况要及时处理. 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 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, 不收敛的部位千斤顶不加力.隧道收敛达到报警值 10mm 时,千斤顶顶力达到设计最大值 500KN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)防护门安装 联络通道开挖施工前,按设计图在开挖侧隧道预留洞口上安装应急防护门,并配备风量不小于 6m3/min 的空压机为防护门供气。

      防护门由门框、门及门闩组成防护门开关应便于人工操作,紧固螺栓、风管及连接件、 扳手等配件及操作工具应准备到位.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,有效阻止联络通道及泵站内水、土流出,开启后不得影响正常的 开挖和结构施工 防护门设计耐压值为 033Mpa,打压试验值不得超过 026Mpa安装好防护门后应进行水密性试验,先用水泵在防护门内注满水,再用空压机加压,要求在不停止空压机时,压力能保持 0.26MPa 为合格 当开挖时发生透水、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. 挖通水平通道完成初期支护后方可拆除防护门防护门安装如下图所示: 图 3.3—16 防护门安装及打压 (9)通风与供排水系统 利用隧道和联络通道冻结通风与供排水系统 2) 开管片 钢管片可以用千斤顶及手拉葫芦拉开拆除顺序如图 33—17、3.3-18,先拉一号,接着拉二、三、四,待通道贯通后拆除安全门再拉底下两块 开管片时,准备 2 台 32t 千斤顶,5t 和 2t 手拉葫芦各一个两台千斤顶架在被开管片两侧,中间用一根横梁同钢管片直接相连,通过顶推横梁向外推拉钢管片,5t葫芦作为主拉拔管片用,一端钩住欲拆管片,一端套挂在对面隧道管片上,水平方向加力向隧道内拉拔管片。

      2t 葫芦悬吊在欲拆管片上方管片上,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在用千斤顶及 5t 葫芦拉拔期间要注意观察管片外移情况,并随时注意调整 2t 葫芦拉紧程度和方向因管片锈蚀拉出困难时,应用大锤锤振管片,减小拔出拉力. 图 33-17 混凝土管片拆除过程 隧道中心线一旁通道中心线六五钢管片环管片中心线二四三 图 33—18 钢管片拆除顺序 3) 土方开挖 根据工程结构特点,联络通道及泵站开挖采取分区分层方式进行,施工顺序如图3.3—19 所示,先开挖“1”通道,再开挖“2、3”喇叭口,最后开挖“4”泵站由于土体采用冻结法加固,冻土强度较高,冻结壁承载能力大,因而开挖时(除喇叭口侧墙和拱顶外)可以采用全断面一次开挖,开挖步距视土体加固情况,一般控制在0.5m喇叭口处考虑到断面较大,而且一端冻结管分布较为密集,另一端冻土强度相对较弱,该处采取分断面开挖,缩短支护时间 图 3.3-19 联络通道及泵站开挖顺序图 人工开挖的工具根据土体强度,可用风镐或手镐.为了提高掘进效率,加快施工进度,缩短冻土暴露时间,风镐尖需做特殊处理.由于通道中环境温度在 0°C 以下,在冻土中掘进,输风管路及风镐中的冷凝水容易结冰,影响风镐的正常工作。

      每个掘进班配备5~6把风镐, 一方面把风管悬吊起来,另外每隔1~2小时向风管内注入酒精,防止冰屑的出现,保证施工的顺利进行 开挖断面严格按照施工图进行, 尽量避免超挖要根据暴露土体的加固效果及施工监测信息,及时调整开挖步距和支护强度,必要时对暴露的冻结壁进行保温,确保安全施工 开挖的土方用手推车或小型翻斗车运至隧道口, 转由提升系统运至地面指定堆放处,再集中运出场地 4) 初期支护 联络通道开挖后, 地层中原有的应力平衡受到破坏, 引起通道周围地层中的应力重新分布, 这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移, 而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上,当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时,冻土帷幕及冻结管会产生蠕变,为控制这种变形的发展,冻土开挖后就要对冻结壁进行及时的支护,所以联络通道的初期支护即做为维护地层稳定, 确保施工安全的一项重要技术措施,又作为结构层的一部分,是支护工艺最为关键的一步. 初期支护层采用 Q235b 型钢加工成的直腿拱形支架结合素喷 C20 早强混凝土, 厚度为 250mm钢拱架为封闭形式用于喇叭口及通道内的初期支护,为增加支架的稳定 性,每道支架中部加有一根横撑, 通道的开挖步距与拱形支架的间排距相对应,相邻支架间加有纵向拉杆,以增加整个支护体系的整体性和稳定性。

      为了控制支架间冻结壁的变形, 减少冻结壁冷量损失, 所有钢支撑架后用木背板密背, 少量空隙用木楔背严开挖面与木背板之间的空隙,应采用黄砂或砂浆充填密实. 待通道开挖贯通后,钢支架外挂钢丝网,用混凝土喷射机喷射混凝土进行初期支护喷射混凝土强度为 C20,厚度要包住钢支架喷射完毕,要及时进行表面的修整,以方便防水层施工 喷射混凝土前在开挖面按注浆孔布置图预埋注浆管,注浆管规格为2 寸注浆管 初期支护中喷射砼是很关键的一个工序,为减少回弹量,提高喷射砼质量,拟采用湿喷工艺,喷射混凝土应分层施工,每层厚度不大于 5cm其流程为:安装调试→注水、送风→搅拌并按配比上料→喷射 注意事项为:上料保持连续性;喷射机的工作压力控制在 0.5~07Mpa;严格控制好喷嘴与喷射面的距离与高度,喷嘴与受喷面要垂直,距离控制在 00m的范围内;喷射顺序自下而上,先墙角后墙顶,避免死角;喷射砼材料:水泥:普通32.5R 硅酸盐水泥;砂:中粗砂;石子:采用坚固碎石,粒径小于 15mm;速凝剂:水泥用量 5%;增粘剂:STC 增粘剂,掺量 8~10%;喷砼标号为 C20.喷砼配合比:水泥:砂:石子=1:2.5:2. 在开挖和初期支护过程中,布设通道收敛变形测点,及时掌握冻结壁位移发展速度, 通过调整开挖步距和支护强度来控制冻结壁的位移量,确保施工安全和施工进度。

      初期支护的支护间距及结构形式和注浆管位置及结构根据设计图纸要求进行施工 图 3.3-20 初支钢拱架 图 3.3-21 已喷完的初支结构 5) 防水层施工 按设计要求选择防水材料和铺设工艺.铺设防水层前必须对初期支护大致找平,拱墙补喷找平,底部砂浆找平,对外部的钢筋接头切除、磨平,并在防水材料内外侧均铺设土工布,以保护防水层不受损坏 防水层紧贴初期支护结构内侧,铺平之后,用射钉将其固定.防水材料接缝采用自动热融机进行双焊缝焊接防水板接缝搭接长度应为 7mm,焊接宽度为 10mm防水层与管片之间用专用胶粘接喇叭口处防水层施工如下图所示: 图 3.3-22 喇叭口的防水层 图 33—23 防水卷材、止水胶与预埋注浆管 6) 结构层施工 (1)钢筋绑扎:钢筋间排距应严格按结构设计图纸进行绑扎,钢筋搭接部分应调直理顺,绑扎牢固,搭接部分长度应符合设计要求,在结构混凝土与钢管片接触部位应按规定焊接锚筋,且纵筋与钢管片搭接处应采用T 形焊接 按结构层施工顺序先扎通道墙部钢筋,再扎顶板钢筋绑扎钢筋时,先扎外筋,再扎内筋受力钢筋当直径 d<25mm 时可采用搭接,d≥25mm 时采用焊接,焊接长度单面焊 10d,双面焊 5d。

      受拉钢筋的单节长度:接头面积百分率≤25%时,不应小于 12laE,接头面积百分率≤50%时,不应小于 1.4laE,且不应小于 300mm受压钢筋的搭接长度不应小于 085laE,且不应小于 300mm受力钢筋接头位置应相互错开,在同一接头区段内受力钢筋面积不应超过受力钢筋总截面积的:搭接时为 25%(受拉区)及 50%(受压区);焊接时受拉为 50%,受压不限. (2)立模板:按结构尺寸定制钢模板立模时净宽放大 10mm,净高放大 20mm 以防下沉严格按线立模,误差控制在±3mm 以内,不能小于设计,支架固定应牢靠, 浇筑砼时应经常检查校核,以防位移走动模板接缝严密,接茬平整,并检查模板的垂直度、水平度、标高、钢筋保护层的厚度及结构内层尺寸校正合格后将模板固定模板就位前,应在模板上均匀涂刷脱模剂,按结构特征顺序安装模板,并检查模板的垂直度、水平度、标高以及钢筋保护层的厚度校正合格后,将模板固定在安装模板时预留振捣孔 (3)浇筑混凝土:结构层混凝土选用商品防水混凝土先浇筑底板再侧墙最后浇筑拱顶 搅拌好的混凝土直接装手推车推至工作面用人工法将混凝土送入支好的模板内并用插入式振捣棒反复均匀振捣。

      由于结构的特殊性, 通道拱顶内的混凝土浇筑较为困难, 可采取分段浇筑的施工方式,必要时采用气动输送泵输送混凝土,附着式振动器振捣,以提高工作效率,确保施工质量 每次搅拌的混凝土用试模制成标准试块,用于检测混凝土强度及抗渗性 图 3.3—24 钢筋绑扎 图 33—25 钢模板架立加固 3.33 充填注浆与融沉注浆 1) 衬砌后充填注浆 停止冻结后 3~7 天内进行衬砌后充填注浆注浆时衬砌混凝土强度应达到设计强度的 60%以上.采用 1:0.8~1 单液水泥浆.注入水泥浆前应先注清水,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.集水井处注浆压力不大于 01MPa,通道处注浆压力不大于静水压力 2) 融沉补偿注浆 充填注浆结束后, 根据地层监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆 融沉补偿注浆通过预埋的注浆管和隧道内的管片注浆管进行 本工程采用自然解冻的方式进行融沉注 浆 (1)注浆材料 融沉补偿注浆浆液以水泥-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:水泥浆和水玻璃溶液体积比为:1:1,其中水泥浆水灰比为 1:1,水玻璃溶液采用 B35~B40 水玻璃和加 1~2 倍体积的水稀释. (2)注浆顺序及范围 注浆的顺序是先底板后侧墙.底板注浆时,先从通道中部的注浆孔开始注浆, 然后依次向两端的注浆孔灌注。

      注浆范围为整个冻结区域 . (3)注浆原则及方法 融沉补偿注浆应遵循多次少量均匀的原则单孔一次注浆量为0.5m3,最大不超过 1m3注浆压力不大于 0.5MPa.注浆前,将待注浆的注浆管和其相邻的注浆管阀门全部打开,注浆过程中,当相邻孔连续出浆时关闭邻孔阀门,定量压入后即可停止本孔注浆,关闭阀门,然后接着对邻孔注浆.遇到注浆管内窜浆固结而引起堵管时,需用加长冲击钻头通管 (4)注浆施工过程的监测 控制地面沉降变形是注浆的目的因此,化冻过程中,要加强地面变形监测、冻土温度监测、冻结壁后水土压力监测另外,注浆施工过程中,浆液的压力可以通过在相邻注浆孔安装压力表来反映以上综合监测数据是注浆参数调整的依据 (5)融沉注浆开始和结束条件 充填注浆结束,当一天内联络通道及泵站沉降大于 0.5mm,或联络通道累计沉降大于 1mm 时,应进行融沉补偿注浆;当联络通道隆起 2mm 应暂停注浆具体要根据变形监测情况做适当调整 融沉注浆的结束是以地面沉降变形稳定为依据.若冻结壁已全部融化,且不注浆的情况下实测地层沉降, 当连续半个月地面日沉降量保持在 0.3mm 以内,累计沉降量小于 1mm,可以结束融沉注浆。

      33.4 施工监测 1) 冻结孔监测 包括冻结孔开孔位置监测、成孔偏斜监测、冻结孔耐压试验监测、冻结孔长度及供液管下放长度监测 2) 冻结系统监测 (1)去、回路盐水温度监测:在去、回路盐水干管上安装精密水银温度计测量频率为每天 1 次 (2)冻结器盐水温度监测:在每个冻结器回路上设数字温度传感器测量冻结器盐水回路温度测量频率为每天 1 次 (3)冻结器盐水流量检测: 与集液圈并联盐水流量测量回路测量各冻结器的盐水流量在开冻时检测,或在发生问题时检测 (4)测温孔温度监测:每个测温孔设 3~5 个测点,分别布置在冻结壁与隧道管片交界处、管片后 1m、测温管中部和测温管尾部温度量测用仪表为多点半导体测温仪,精度为 0.5℃测量频率每天 1 次. (5) 在测定冻结壁与隧道管片界面温度时, 应在界面内外两侧各布置 1 个测温点,通过差值方法确定界面处温度 (6)泄压孔压力变化监测:通过在泄压管口安装压力表测量压力变化测量频率不少于每天 1 次 (7)冻结壁形成后的探孔监测:根据测温资料及测压孔资料,计算冻结壁是否按设计要求形成, 需要对联络通道内外侧进行探孔监测, 即在推算的冻土内外边缘处开Ф32 的小孔。

      并下测温线监测其温度的变化,监测频率为每 6 小时 1 次在监测中其数据与推算的相同(接近 0℃)说明整个冻结壁已形成,要是不一致,再反推算出冻土壁的发展情况根据探孔情况,断定联络通道是否安全开挖. (8)在盐水箱中安装液面监测、报警装置 (9)开挖工作面温度和变形量测:开挖时测量开挖工作面冻土或未冻土的表面温度及收敛值测量频率为每个掘砌循环 1 次. (10)冻结制冷系统工况的常规监测:冻结站各参数要求值班人员每 4 小时观察一次,作好记录 3) 施工不良影响监测 (1)监测内容及范围 在施工期间监测地面及周围管线沉降、隧道管片变形、建构筑物变形;监测范围为:不小于联络通道及泵站两侧隧道管片各 20 环,不小于联络通道及泵站正上方地面投影外侧 20m 以内.地面及周围管线沉降、隧道管片变形、建构筑物变形监测会同监测单位编制专项监测设计, 并经有关方面批准后实施 以沈阳地铁工文区间联络通道施工位例,监测点布置如方式如下图所示: 图 3.3-26 1 号通道地面监测点布置 图 3.3—27 2 号通道地面监测点布置 图 33-28 隧道水平方向和垂直方向收敛点布置图 (2)监测频率及计划 具体监测频率及时间安排计划如下: 施工前 3 天进场布设监测点, 施工前 2 天测量各监测点的原始值, 施工前 1 天提交各项监测的原始数据;施工开始,按方案进行常规监测, 待结构施工结束后, 跟踪监测待地层稳定后结束监测。

      施工期间一般为: ①钻孔期间每 2 天 1 次; ②冻结加固期间每 3 天 1 次; ③开挖构筑期间每天 1 次; ④养护期间每 3 天 1 次; ⑤融沉注浆前期同步监测,后期可根据监测数据变化情况适当调整 34 特殊部位施工 3.4.1 排水管、预埋件、预留洞施工 1)排水管施工 ①排水管安装前,在结构内部的部分,需外包 5mm 厚自粘性丁基橡胶带丁基橡胶带厚度要达到要求,并且外包牢固. ②在安装排水管前,将钢管片和限位套管内的钢板沿割除线割除, 割除时,严格控制割除大小. ③将加工好的排水管插入限位套管内, 在限位套管内剩余未割除的钢板前设置两个 O 型橡胶圈,并在 DN219 不锈钢管外围压紧φ245*8 钢管 ④在浇筑混凝土前,首先将排水管管口封堵,防止混凝土进入管内堵塞排水管具体施工方法详见施工设计图纸 2)预埋件施工 预埋件施工按照图纸大样照图施工 3)预留洞施工 施工预留洞前, 在预留洞设置处放置相应口径的铁管, 然后封堵管口支模板浇筑混凝土,拆模板后将预留洞疏通即可. 3.42 冻结孔封孔及钢管片处理 1) 冻结结束后应割除隧道管片上的孔口管和冻结管,隧道管片上割除孔口管深度要求进入管片不得小于 60mm。

      2) 混凝土管片上割除孔口管或冻结管后留下的孔口应立即用速凝堵漏剂封堵 3) 所有冻结孔应用压缩空气吹干管内盐水, 用强度不低于 M10 的水泥砂浆压实充填封孔,孔口段充填长度不小于 1500mm,孔口采用厚度 10mm 的钢板焊接密封 4) 待通道钢筋砼结构达到设计强度后,方可拆除隧道内临时支撑点,并再次拧紧特殊衬砌环内所有连接螺栓 5) 封孔结束后, 所有预留隧道钢管片隔仓采用标号 C20 混凝土填满钢管片隔仓,外露钢构件表面均需涂无溶剂超厚膜型环氧涂料. 35 施工注意事项 1) 施工地层含水量高,空隙比大,在冻结孔穿越该层时,受水头差的作用,易产生涌砂、涌水现象,这是施工中需要解决的问题 2) 施工过程中必须严格控制钻孔、开挖及冻胀融沉对地层造成的扰动和隧道变形,加强监测,跟踪注浆,以减轻对周围地面环境及地下管线的影响. 3) 结构施工环境差,空间小,联络通道及泵站拱顶部混凝土不易浇捣密实,要保证结构的抗渗要求. 4) 由于工程施工风险较大,在施工中必须采取切实可靠的技术措施,以确保联络通道及泵站的施工安全并保证施工工期 5) 施工措施符合现场实际条件的施工可行性和良好的可操作性, 满足安全施工、文明施工、环境保护及节能要求. 6) 确保施工方案科学合理,施工计划安排合理完整,劳动力安排、施工机具设备配备充足合理. 7) 联络通道及泵站施工必须严格按照设计图纸要求, 优质高效的完成主体结构,同时将冻结加固和开挖构筑引起的不利因素控制在相关验收规范允许的范围内。

      8) 冻结孔施工、初期支护及永久结构施工为本工程的关键工序冻结的温度检测、土体变形监测、压力监测为特殊工序 4.质量控制 41 质量验收标准及方法 41 冻结孔及冻结器质量验收标准 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,冻结管和供液管深度,冻结管耐压,以及冻结孔成孔间距经验收合格后,方可使用2 冻结壁检测质量验收标准 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 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 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均应满足设计要求 5.人员、机械、物资配置 51 劳动力配备计划 劳动力配备计划见表 5打钻工先进场进行施工准备,开钻后冻安工进场进行冻结系统安装.开冻后部分掘进工进行开挖施工准备冻土壁达到设计后掘进工进场,进行开挖和构筑施工。

      开挖构筑完毕后,留人进行壁后充填注浆与融沉注浆,拆除设备等,其余全部撤场.同时施工最多人为 34 人 劳动力配备计划表 表 5.1-1 工 种 人 数 工 种 人 数 打钻工 12 辅助工 4 冻安工 6 技术人员 2 掘进工 26 管理人员 3 机修工 2 电 工 2 电焊工 2 合计 59 52 水、电供应计划 5.21 供水计划 打钻期间施工用水量不大于 1m3/h,冻结运转期间新鲜冷却水补给量 15m3/h2.2 供电计划 1) 负荷统计 冻结钻孔施工和冻结站安装期间用电量约为 127kw,积极冻结时最大用电量约为200kw;开挖用电量约为 80kw;施工最大用电量 250kw. 2) 供电系统 如果联络通道及泵站离端头井较远,可以在隧道内工作面附近安装变压器一台,型号为 S9—M—315/10-04,容量为 400KVA,以满足冻结钻孔、冻结制冷及开挖构筑供电;考虑冻结开挖期间,冷冻机不能因停电造成停机现象,供电高压系统采用双回路供电系统如果联络通道离端头井距离较近,可以将冷冻站安装在车站中板上,可以采用低压供电或采用高压系统供电。

      施工区域用电设备均为 0.4KV 低压系统,三相五线制供电 采用电缆从箱式变配 电间引至施工现场,系统为:箱式变配电间→低压干线→现场总配电箱→支线→漏电保护开关电箱→用电设备 电缆在端头井垂直铺设,用支架固定,每隔 2-3m 安装支架一个,在隧道内采用挂钩铺设.并在电缆上挂上“有电危险"警告牌 现场照明采用漏电开关保护接零 供电系统见图 52-1. 漏电开关 60A漏电开关漏电开关 100A漏电开关 30A11KW8KWYC3×16+2×6QS(600A)YC3×4+2×2.5YC3×25+2×10YC3×95+2×25YC3×120+2×352 变配电间清水泵冷却塔螺杆机组YC3×16+2×6漏电开关 200A30KW盐水泵备用漏电开关空压机、喷浆机等103KWYC3×20+2×8 200A400A双路供电ZQP20-3×16/10KV70KW 图 5.2-1 供电系统图 53 设备与材料供应计划 打钻和冻结施工设备分别按各自计划工期提前到达施工现场 通用材料和设备易损配件准备齐全.施工专用材料提前 5 天准备到位需特殊加工的专用设备器件提前加工以满足施工工期及质量的要求.设备及材料消耗见表 5。

      3—1、表 53—2、表 53—3 和表 5.3-4. 冻结加固施工主要设备配备情况表(单个联络通道) 表 5.3-1 序号 名称 型号规格 单位 数量 备注 1 钻机 MD-60A 台 1 2 泥浆泵 BW200/50 台 1 3 金刚石钻孔机 BD-205 台 2 4 电焊机 BS-400 台 2 5 试压泵 台 2 6 经纬仪 J2 型 台 1 7 精密罗盘 台 1 8 空压机 6m3/min 台 1 9 冷冻机 W-YSLGF300Ⅱ 台 2 运行 1 台,备用 1 台 10 盐水泵 IS150-125—315 台 2 运行 1 台,备用 1 台 11 冷却水泵 IS125—100-250 台 2 运行 1 台,备用 1 台 12 冷却塔 NBL—50 台 2 13 测温仪 GDM8145 台 3 14 流量计 Φ150mm 台 2 15 真空泵 台 1 16 潜水泵 流量 40m3/h 台 1 17 排污泵 流量 40m3/h 台 2 18 轴流风机 7.5kw 台 3 19 变压器 S9—M-315/10—04 台 1 20 配电箱 BD600AI—3 台 1 21 配电箱 BD400AI-2 台 1 22 配电箱 BD200AI—6 台 1 23 配电箱 BD60A 台 2 24 配电箱 BD30A 台 2 冻结加固施工材料用量计划表(单个联络通道) 表 5。

      3-2 序号 名 称 型号规格 单位 数量 备注 1 无缝钢管 Φ89×8mm m 600 冻结管 2 无缝钢管 Φ45×3mm m 200 测温管、冷排管、泄压管 3 无缝钢管 Φ159×5mm m 1200 盐水管路 4 无缝钢管 Φ127×4mm m 50 清水管路 5 钢管 15″ m 1600 供液管、脚手架管 6 钢管 2″ m 1500 供水、排水管、注浆管 7 三翼钻头 Φ91mm 个 70 8 合金钻头 Φ91mm 个 10 9 金刚石钻头 Φ110mm 个 10 10 逆止丝堵 个 70 11 孔口密封装置 Φ120mm 套 70 12 氟里昂 R22 kg 800 13 氯化钙 t 6 14 冷冻机油 N46 kg 600 15 高压橡胶管 2″ m 200 16 保温材料 40mm m2 300 聚苯乙稀泡沫塑料 17 钢板 4mm m2 50 盐水箱和清水箱 18 角钢 50×50mm m 50 管架等 19 木板 50mm m2 200 钻机及冻结站平台 20 工字钢架 16# 架 20 施工平台 21 阀门 1.5″ 个 80 22 阀门 2″ 个 6 23 逆止阀 DN150mm 个 2 24 截止阀 DN150mm 个 6 25 截止阀 DN125mm 个 8 26 截止阀 DN100mm 个 8 27 橡胶接头 DN150mm 个 8 28 橡胶接头 DN125mm 个 8 29 橡胶接头 DN100mm 个 8 开挖构筑施工主要设备配备情况表(单个联络通道) 表 5。

      3—3 序号 名 称 型号规格 单位 数量 备注 1 混凝土搅拌机 04m3 台 1 2 插入式振捣器 台 5 3 空压机 0.9m3 台 4 4 潜水泵 2″ 台 2 5 电焊机 BS—400 台 2 6 混凝土喷射机 PZ-5 台 2 7 双液注浆泵 KBY 台 2 8 风机 台 2 9 风镐 把 6 10 电锯 台 2 11 水准仪 LEICA NA2 台 1 12 应变仪 台 2 13 压力盒 个 20 14 手拉葫芦 5T, 2T ,3T ,1.5T 个 各 1 15 螺旋式千斤顶 50T 个 28 16 液压千斤顶 32T 个 2 17 自升式门架升降机 SMZ150 型 台 1 18 手推车 辆 10 19 翻斗车 FC-10 台 1 20 配电箱 30 个 8 开挖构筑施工材料用量计划表(单个联络通道) 表 5.3—4 序号 名 称 型号规格 单位 数量 备注 1 混凝土 C20 m3 30 2 混凝土 C40 m3 120 商品混凝土 3 钢丝网 Φ6,100×100 m2 200 4 木板 50mm m2 400 开挖施工平台、木背板 5 隧道预应力支架 按设计图加工 T 12 4 榀 6 工字钢架 16# 架 10 施工平台 7 防护门 按设计图加工 T 3 1 扇 8 型钢支架 按设计图加工 T 13 9 钢筋 Φ16、Φ22 T 30 HRB335 10 不锈钢管 DN219mm m 6 OOCr17Ni14M02(316L) 6 施工工期 6.1 工期编排示例 以宁波市轨道交通 1 号线一期工程 TJ—Ⅷ标联络通道施工为例, 除施工准备外,每座联络通通道从钻孔开始到主体结构形成共 110 天(东天区间为 100 天).另外,预计融沉注浆约为 150 天.施工进度计划详见表 6。

      1—1、表 6 施工进度计划表(东盛区间、盛福区间) 表 61—1 序号 施工工序 天数 10 20 30 40 50 60 80 90 100 110 150 21 单面钻孔 15 2 对面钻孔 5 3 冷冻站安装 20 4 盐水系统安装 5 5 积极冻结时间 55 6 开挖构筑 30 7 通道开挖及初期支护挂网喷浆 10 8 通道做防水 2 9 扎钢筋立模浇砼 6 10 泵站开挖及初期支护挂网喷浆 6 11 泵站做防水 2 12 扎钢筋立模浇砼 4 13 融沉注浆 150 14 总工期 260 施工进度计划表(东天区间) 表 6.1-2 序号 施工工序 天数 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 250 1 单面钻孔 15 2 对面钻孔 5 3 冷冻站安装 20 4 盐水系统安装 5 5 积极冻结时间 45 6 开挖构筑 30 7 通道开挖及初期支护挂网喷浆 10 8 通道做防水 2 9 扎钢筋立模浇砼 6 10 泵站开挖及初期支护挂网喷浆 6 11 泵站做防水 2 12 扎钢筋立模浇砼 4 13 融沉注浆 150 14 总工期 260 7.质量安全保证措施 7。

      1 施工质量安全保证体系 严格按照 ISO9002 质量体系要求进行项目的施工与管理.在学习国家、行业、地区安全法规的基础上,制定针对项目的安全管理制度,并以此为依据对项目的安全施工进行经常的、制度化和规范化的管理,建立项目部的施工质量、安全管理组织体系及相应的责任制,对员工进行安全教育,提高安全施工意识,确保安全施工 1) 思想保证体系 对职工进行质量、安全的思想教育和技术教育,尤其是要时刻重申本工程风险性大、安全性要求高的特点,树立安全第一、质量第一的思想,坚持贯彻本公司的质量方针与质量目标,坚持照章施工操作.对于特殊工种,进行专业培训考核,持证上岗实行严明的奖惩制度,提高职工责任心,杜绝事故隐患 2) 组织保证体系 实行项目经理负责制,责任到人,从项目经理、班组长到生产工人层层落实公司生产管理中心的技术领导小组,制定与监督实施有关安全与质量管理制度,收集合理化建议建立完整的项目质量与安全管理组织体系 3) 过程保证体系 严格按照程序文件、施工图纸、工艺规程和工程管理制度组织施工.抓好施工组织设计会审,施工措施编制、审批、贯彻,材料与设备管理,工序控制,质量检验把关,工程计量等各个环节,及时收集整理施工资料和听取有关方面意见,发现问题,立即处理。

      4) 检验保证体系 由项目经理组织职工对工程的安全、质量进行自检和互检由公司生产管理中心派人进行专门的安全、质量监督检查施工各分项工程应按质量技术标准进行验收评定和签证 7.2 冻结钻孔施工质量安全技术措施 1) 在冻结孔开孔前,在布孔范围内打 Φ38mm 小口径探孔,探测地层稳定情况,以判断地层是否稳定,是否喷水、涌泥砂,以便做好各方面的准备工作.如严重涌砂冒水,先进行水泥-水玻璃双液壁后注浆后再施工冻结孔 2) 根据实测的左右线隧道联络通道及泵站处里程及标高,计算出各个冻结孔的相对坐标、方位和倾角及长度,并在工作面采用经纬仪、水平仪、量角器等精确定位,避开管片主筋时开孔偏差不超过 100mm 3) 冻结孔分二次开孔,来控制泥浆涌出一次开孔用金刚石取芯钻头,在安装孔口管及密封装置之前,管片留不小于 50mm 的厚度不能穿透 第二次开孔在密封装置的保护下进行对稳定地层或涌砂、涌水情况不严重的地层可一次穿透 4) 安装孔口管时, 采用水平仪、 量角器、 罗盘等精确固定孔口管的方位和倾角,以保证开孔钻进时的精度 5) 首先施工一个透孔, 根据对穿孔可验证左右线隧道联络通道及泵站处里程及标高,若有不同,则经甲方确认后报设计院修正各个冻结孔的坐标、上下水平倾角及长度,再次精确定位。

      然后根据设计孔位,采用由上向下的顺序进行施工, 这样可防止因下层冻结孔施工引起上部地层的扰动,减小钻孔施工时的事故发生率 6) 透孔钻杆与管片间的密封:在钻杆(冻结管)上预焊环形钢楔,钻透对面砼管片时可堵住钻杆(冻结管)与管片的间隙, 再把冻结管与管片的环形间隙充填麻丝, 采用快速水泥密封 7) 冻结孔开孔后必须立即钻进并安装冻结管,否则立即用软木塞堵塞牢固,或者安上孔口管端盖 8) 冻结管采用丝扣连接加焊接要精细加工冻结管丝扣,在连接冻结管时,确保冻结管的同心度 9) 采用强力水平钻机,选择合适泥浆性能参数(试验与实践相结合),合理选择钻具组合(实践检验).在条件允许的情况下,优先采用无泥浆钻进安装钻机时, 按每个冻结孔的设计计算方位,调整好钻机主钻杆的方位 10) 钻孔过程中,严格控制水土流失不大于冻结管占用体积如流失过多,可采用孔口装置及管片注浆孔进行补压浆,材料选用单液水泥浆(水灰比为 0.8 :1).注浆设备: BW250 型变速注浆泵注浆压力和注浆量应选用低压力、低流量形式,注浆压力为 0.3 Mpa~05Mpa,注浆量:应根据注浆压力的大小而定,注浆压力小时应多注一些,注浆压力大时,应少注一些。

      11) 钻进过程中加强监测,确保跨越对面隧道的冻结孔钻进精度,严格控制冻结管偏斜不大于 150mm,超出时要打补孔 12) 准确丈量钻杆尺寸,控制钻进深度,钻进钻进 2m 时,测斜一次,如果偏斜不符合设计要求,立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔.成孔后复测深度、偏斜,及时画出各孔的实际偏斜图 13) 选择优质冻结材料(合格证等齐全)用优质焊接材料保证焊接质量,并责任到人,地面焊接和下管焊接由一人操作,并做好焊接记录管子下完后及时注入清水作水压试漏,不合格必须重下或下套管处理 14) 在冻结孔施工期间,现场要配备 Φ125mm、Φ109mm 等规格的木楔、2m3的砂袋和 5T 水泥(含少量速凝水泥)及注浆设备等抢险物资和设备 7.3 冻结制冷施工质量安全技术措施 1) 选择性能完好的冻结施工设备(进行耐压试验) ,按 4 倍左右制冷系数选配制冷设备,并有足够的备用,同时要加强对施工设备检查与养护 2) 冷冻站三大系统安装要严格执行《矿山井巷工程施工及验收规范》和设计要求,对压力容器和管路进行试压试漏,确保冻结站安装质量. 3) 保证隧道对面管片内侧冷冻排管敷设质量和保温质量,以加快管片附近土层冻结,并在隧道管片上设泄压孔,以减小冻胀对隧道的影响. 4) 在每组冻结器进、出口安装阀门,合理分配流量。

      在冻结过程中,根据监测各组支路的盐水温差情况,通过阀门调节各组支路的盐水流量,控制各组支路的盐水温差不大于 2℃,保证冻结壁均匀发展 5) 根据测温数据,准确分析冻结实况,对温度偏高的部位,对盐水流量予以调控,为组织开挖提供可靠依据 6) 在冻结盐水管路的高处设置放气阀,以免管路中积聚空气,影响盐水流动 7) 根据盐水管路压力情况,尽量加大冻结管内的盐水流量,以加快冻结管的热交换检查盐水管路结霜情况,遇到结霜不均匀时,应查明原因,及时处理 8) 冻结过程中要加强盐水浓度的检测, 要求其比重不小于 1 26,一旦浓度偏小,要及时补充氯化钙 9) 冻结过程中要加强盐水箱液面监测,认真检查盐水管路系统是否因温度应力造成开裂.一旦发现盐水泄漏,要及时对现场所有盐水管路进行检查处理. 10) 冻结过程中要加强对泄压孔压力监测,当压力上涨超过初始压力 02Mpa时,需及时打开泄压孔,释放因地层冻胀引起的冻胀力, 减少对管自危害 同时在冻结壁交圈之前,安装好预应力支架,进一步控制管片的变形 11) 联络通道及泵站开挖期间, 加强对冻结壁的变形和位移监控, 当监测位移量超过设计规定值时, 及时采取加大供冷量、 降低盐水温度或增加坑内支撑等措施, 确保冻结壁的稳定性。

      12) 冻结时要加强隧道通风,以免隧道湿气太大,影响视线与工作环境 13) 冻结站应采取消防安全措施,备不少于三个4KG 以上灭火器. 14) 认真作好冻结站的运转记录,严格执行各项规章制度和冻结站的岗位责任制4 开挖构筑施工质量安全技术措施 1) 隧道内钢管片的焊接:为增加钢管片的整体性,增加其承受不均匀荷载的能力,减少隧道变形,在打开钢管片前,须将两边的钢管片拼接缝进行焊接,焊缝高度以填满拼装缝为准. 2) 安装预应力隧道支架: 在隧道左右线联络通道及泵站两侧按设计要求安装预应力钢支架, 每榀有 4~6 个支点,均匀地支撑在隧道管片上, 施工中可根据观测到的隧道变形情况,调整各个支点的预应力大小,控制隧道变形 3) 安装防护门:联络通道及泵站开挖前,按照设计要求安装通道防护门,一但发现险情关闭防护门,保护隧道之用另外在开挖联络通道及泵站时开挖出的土方应留一部分在联络通道及泵站开口处的隧道内, 并根据隧道内的应急物质 (水泥黄砂等)的数量,留够足够可以回填通道开挖的空间的量,在出现险情时用来回填开挖面 4) 地表及隧道沉降控制:联络通道及泵站开挖构筑施工结束后,在冻土墙及结构外壁之间必然存在一定的间隙,这就为隧道及地表的移动提供了空间,为消除这种 施工间隙,减少地面及隧道的沉降,在结构施工中预埋注浆管,在结构施工结束后,及时对这种施工间隙进行壁后注浆充填。

      5) 融沉补救措施:融沉冻胀是冻结法加固施工中不可避免的两种情况,如果融沉太大,对隧道将产生不利影响为减少融沉,可通过隧道及联络通道及泵站预留的注浆孔,采取跟踪注浆的形式,根据观测到的隧道及地层沉降情况,及时地对地层进行补偿注浆 6) 加强工程监测工程监测作为该工程的一项重要施工内容其目的就是根据量测结果,掌握地层及隧道的变形量及变形规律,以指导施工其主要监测内容为:冻结状况监测、地表沉降监测、隧道位移监测、通道收敛变形监测. 7) 钢管片打开之前,泄压孔已无泥沙和水流出,除根据测温孔温度情况外,还应在冻结可能存在的最薄弱部位打几个探孔, 以确定冻土的强度, 冻土强度达到设计值后,再打开管片.如果达不到开挖条件,应组织有关专家、 技术人员等进行现场分析研究,找出原因合理延长冻结期,待冻结壁完全达到设计厚度后方可正式开挖 8) 开挖施工过程中,如果加固强度不够,影响正常掘进时,除缩短开挖步距,增加支护强度外,还可以打超前板桩,进行超前支护若出现流沙或涌泥,除采取措施积极封堵外,必要时为防止流沙或流泥涌入隧道,应封闭工作面,采取注浆或强制冻结的方式进行封堵. 9) 喇叭口开挖施工措施:喇叭口是连接东西线隧道的桥梁,其施工质量的好坏是影响隧道变形的关键,为此在施工过程中应采用以下措施:开挖步距应不超过0.5m,如开挖过程发现冻结壁变形,应缩小开挖步距,立即进行初期支护。

      在浇筑砼前,将管片上冲洗干净,以保证喇叭口与隧道的连接质量采用钢拱架加木背板进行初期支护,背板要紧贴冻结壁,不能有松动 10) 开挖施工过程中要做好开挖面轮廓线标示,规定挖掘量,严禁超挖 11) 冻结壁在暴露后应及时测量井帮温度,在同一水平各个方位所测的井帮温度误差应小于 3℃,并及时进行初期支护初期支护时要预埋注浆管,混凝土浇注后及时进行壁后注浆,务使壁后不留孔隙和空洞,以控制地面及隧道的沉降 12) 采用通讯系统和视频系统有效的监控施工现场,对施工中发现的问题及时汇报处理,为保证冻结开挖的正常顺利及出现问题后的及时反馈和处理.联络通道及泵站开挖期间项目管理人员采用二十四小时值班制, 对施工的各个环节要起到及时的检查和督促作用, 杜绝一切不安全的施工现象和违章的操作, 把事故制止在萌芽状态 13) 为防止开挖期间因高压停电造成的冷冻机停机,在开挖前应联系供电部门,达成协议保证停电时间最长不超过 2 小时,并及时恢复供电同时必须加强冻土壁监测,并采取在冻土壁表面覆盖干冰和保温,以避免冻土壁化冻 14) 在施工现场准备足够的备用设备和物资,以备应急之用.开挖施工中,作好液氮备用工作,即联系好施工现场附近的医院或其它有液氮储备的单位,其中包括供货单位、地址、、联系人、联系人等,如果需要保证2 小时内运到现场. 15)由于冻结孔 D9—D11 钻进开头部分在开挖时会挖出,并且会妨碍型钢支架的安装。

      当开挖时打破以上冻结管时处理办法参见 16.4.(6),如安装支架时,与冻结管发生冲突,一般采用切割支架相应部位以适合冻结管,冻结管在施工过程中应保护完好 8.环境保证措施 为防止联络通道施工时对地面周边建筑、 地下管线、 民用及公共设施带来不良影响,特制定以下保护措施. 1) 选用无污染、效率高、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机,防止挥发性气体污染环境 2) 施工之前必须认真查清地面建筑、地下管线、民用及公共设施的具体情况,针对性制定具体保护措施. 3) 联络通道施工全过程中,沿联络通道两侧设立沉降观测点 ,设在拱底块的两肩上监测频率以监测方案为准.联络通道中心线的地面沉降和隆起量应控制在规范要求以内 4) 在钻孔施工期间加强沉降的监测,发现跑泥漏沙水土流失严重引起的沉降, 影响到建筑物和地下管线,应立即停止施工,立即注浆,防止沉降影响周围建筑物和地下管线,到没有沉降为止,待地层较稳定后再施工钻孔 5) 联络通道及泵站开挖构筑施工结束后,在冻结壁及结构外壁之间必然存在一定的间隙,这就为隧道及地表的移动提供了空间,为消除这种施工间隙,减少地面及隧道的沉降,在结构施工中预埋注浆管,在结构施工结束后,及时对这种施工间隙进行壁后注浆充填。

      6) 加强冻胀监测,发现冻胀影响到建筑物和地下管线,通过泄压孔减小冻胀 7) 根据融沉监测,通过预留注浆孔,进行跟踪注浆,防止融沉影响周围建筑物 和地下管线. 8) 随时向甲方及监理工程师汇报地面沉降及隧道沉降变形测量情况。

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