城市規(guī)劃論文發(fā)表期刊推薦《城市建筑》雜志是經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)，住建部指導(dǎo)的一本建筑行業(yè)核心雜志，本刊由中國建筑學(xué)會、黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社聯(lián)合創(chuàng)辦。在國內(nèi)外建筑界影響深遠(yuǎn)。
　　摘要:本文介紹了鄭州地鐵1號線凱旋路站～西三環(huán)站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道的冷凍法施工控制方法和施工流程，提出了根據(jù)區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道所處的地質(zhì)及周邊環(huán)境條件用冷凍施工的控制要點(diǎn)及質(zhì)量保證措施。

　　關(guān)鍵詞：聯(lián)絡(luò)通道,冷凍法,控制要點(diǎn)

　　1工程概況

　　凱旋路站～西三環(huán)站區(qū)間2#帶泵房聯(lián)絡(luò)通道與左、右線隧道中心相交的里程為ZDK10+397.230m、YDK10+397.766m，地面標(biāo)高（FJz1-Ⅲ08-58孔）為119.36m，隧道軌面標(biāo)高為92.699mm，左、右線隧道中心距為13.000m。聯(lián)絡(luò)通道的中心埋深約為27m。隧道為鋼筋混凝土管片，隧道內(nèi)徑5.4m，管片厚300mm。聯(lián)絡(luò)通道采用冷凍法條件下的二次襯砌施工。通道結(jié)構(gòu)見圖1《聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)圖》。

　　圖1聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)圖

　　2工程水文地質(zhì)及周邊環(huán)境

　　擬建聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)土層由上至下為（27）粉土層、（29）粉土層、（35）粉質(zhì)粘土層、（36）粉質(zhì)粘土層。

　　根據(jù)地勘報(bào)告，本區(qū)間淺層含水層巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主，屬松散巖類孔隙潛水，地下水類型為潛水。凱旋路站～西三環(huán)站區(qū)間2#帶泵房聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)處的地下水位約位于隧道結(jié)構(gòu)頂部上方8m處。

　　聯(lián)絡(luò)通道附近無管線，但聯(lián)絡(luò)通道正上方為約7m的巷子，斜上方為大量4～6層的磚混結(jié)構(gòu)房屋。

　　3施工方案

　　聯(lián)絡(luò)通道（泵站）采取凍結(jié)法加固土體，然后用礦山暗挖法進(jìn)行開挖構(gòu)筑施工，采用“隧道內(nèi)水平凍結(jié)加固土體、隧道內(nèi)礦山法開挖構(gòu)筑”的隧道內(nèi)施工方案。即：在隧道內(nèi)利用水平孔和部分傾斜孔凍結(jié)加固地層，使聯(lián)絡(luò)通道及泵房外圍土體凍結(jié)，形成強(qiáng)度高，封閉性好的凍結(jié)帷幕。在凍土中采用礦山法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道及泵房的開挖構(gòu)筑施工，地層凍結(jié)和開挖構(gòu)筑施工均在區(qū)間隧道內(nèi)進(jìn)行。主要包括凍結(jié)孔施工、土體凍結(jié)、開挖構(gòu)筑、融沉注漿四個(gè)主要部分，具體施工順序見工藝流程圖。施工順序見圖2《聯(lián)絡(luò)通道施工流程圖》。

　　圖2聯(lián)絡(luò)通道施工流程圖

　　4、設(shè)計(jì)要求及開挖條件

　　4.1設(shè)計(jì)要求

　　4.1.1凍土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：單軸抗壓3.5Mpa，抗折1.8Mpa，抗剪1.5Mpa(-10℃)。

　　4.1.2在積極凍結(jié)期時(shí)，凍結(jié)壁內(nèi)和凍結(jié)壁外200米區(qū)域內(nèi)不得采取降水措施。

　　4.1.3開挖區(qū)外圍凍結(jié)孔布置圈上凍結(jié)壁與隧道管片交界面平均溫度不高于-5℃，其他部位設(shè)計(jì)凍結(jié)壁平均溫度為-10℃。

　　4.1.4積極凍結(jié)期為凍結(jié)帷幕的形成階段，設(shè)計(jì)凍結(jié)時(shí)間58天，要求凍結(jié)孔單孔流量不小于3m3/h；積極凍結(jié)7天鹽水溫度降至-18℃以下，積極凍結(jié)15天鹽水溫度降至-24℃以下，去回路溫差不大于2℃；開挖前鹽水溫度降至-28℃以下。如鹽水溫度和鹽水流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)延長積極凍結(jié)時(shí)間。

　　4.1.5在積極凍結(jié)過程中，要根據(jù)實(shí)測溫度資料判斷凍結(jié)帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，同時(shí)要監(jiān)測凍結(jié)帷幕與隧道的膠結(jié)情況，測溫判斷凍結(jié)帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度且與隧道完全膠結(jié)后，可進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)階段。維護(hù)凍結(jié)期溫度不高于-28℃，凍結(jié)時(shí)間貫穿聯(lián)絡(luò)通道及泵房開挖和主體結(jié)構(gòu)施工始終。

　　4.2控制開挖條件及辦法

　　要確定是否可打開管片進(jìn)行開挖，需要結(jié)合測溫孔資料、卸壓孔壓力、探孔情況等方面綜合考慮，必須具備表1<聯(lián)絡(luò)通道開挖技術(shù)指標(biāo)>的數(shù)值條件，方可開挖。

　　表1聯(lián)絡(luò)通道開挖技術(shù)指標(biāo)

　　項(xiàng)目數(shù)值備注

　　安裝隧道支撐及防護(hù)門—以及應(yīng)急材料配備齊全

　　聯(lián)絡(luò)通道及隧道的遠(yuǎn)程設(shè)施齊備—內(nèi)線電話

　　凍結(jié)帷幕平均溫度-10℃用成冰公式法計(jì)算

　　鹽水溫度積極期-28℃～-30℃用測溫儀監(jiān)測

　　維護(hù)期≤-28℃

　　鹽水去、回路溫差(包括各支路)積極期2℃以內(nèi)凍結(jié)至設(shè)計(jì)溫度時(shí)

　　維護(hù)期1.0℃以內(nèi)

　　卸壓孔交圈前靜水壓力通過壓力表觀測，并且無水、泥連續(xù)流出。

　　交圈后劇增0.15～0.3MPa

　　5關(guān)鍵工序及針對性控制要點(diǎn)

　　5.1根據(jù)以往聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔施工的成功經(jīng)驗(yàn)，用合金取芯鉆開孔，跟管鉆進(jìn)法下凍結(jié)管。凍結(jié)孔開孔前，先打設(shè)卸壓孔作為探孔，探測地層穩(wěn)定情況。如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重漏水冒泥現(xiàn)象，先進(jìn)行水泥—水玻璃雙液漿壁后注漿，以提高孔口附近地層穩(wěn)定性，然后再鉆進(jìn)凍結(jié)孔。每個(gè)鉆孔設(shè)有孔口管，并安裝鉆孔密封裝置，以防鉆進(jìn)時(shí)大量涌水、涌砂。

　　5.2針對施工凍結(jié)孔時(shí)容易產(chǎn)生冒泥涌水現(xiàn)象，采用功率較大的的鉆機(jī)施工，在情況允許的情況下盡量采用無泥漿鉆進(jìn)。如有鉆孔泥水流失，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿充填。

　　5.3由于混凝土和鋼管片相對于土層要容易散熱得多，會影響隧道管片附近土層的凍結(jié)速度，從而影響凍結(jié)帷幕的整體穩(wěn)定性和封水性。管片外面采用PEF板隔熱保溫，以減少冷量損失。在對側(cè)隧道布置6排冷凍排管。在凍結(jié)帷幕與管片膠結(jié)處放置測溫點(diǎn)，以加強(qiáng)對凍結(jié)帷幕與管片膠結(jié)狀況的檢測。

　　5.4在聯(lián)絡(luò)通道兩端布設(shè)卸壓孔，凍脹壓力過大時(shí)，及時(shí)釋放壓力，以減小土層凍脹對隧道的影響。

　　5.5加強(qiáng)對凍結(jié)帷幕的檢測。在凍結(jié)帷幕內(nèi)布置測溫孔，以便正確判斷凍結(jié)帷幕是否交圈和測定凍結(jié)帷幕厚度。凍結(jié)管末端近隧道管片附近土層的凍結(jié)情況為控制整個(gè)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)帷幕安全的關(guān)鍵。需在沿凍結(jié)帷幕四周布置測溫孔，以全面監(jiān)測凍結(jié)帷幕的形成過程。

　　5.6凍結(jié)交圈前在隧道內(nèi)安裝預(yù)應(yīng)力支架，以防打開預(yù)留鋼管片時(shí)隧道變形和破壞。

　　5.7開挖前在鋼管片上打設(shè)探孔，確保無壓力水再打開鋼管片，并在管片開口處安裝通道安全應(yīng)急門，施工完聯(lián)絡(luò)通道臨時(shí)支護(hù)層后再打開對側(cè)隧道聯(lián)絡(luò)通道的鋼管片。

　　5.8在開挖過程中及時(shí)監(jiān)測凍結(jié)帷幕變形和開挖面溫度，如遇凍結(jié)帷幕有明顯變形，立即用鋼支架支撐，調(diào)整開挖構(gòu)筑工藝，并同時(shí)加強(qiáng)凍結(jié)。

　　5.9在聯(lián)絡(luò)通道襯砌中預(yù)埋壓漿管，采用注漿方式以補(bǔ)償土層融沉，注漿應(yīng)配合凍結(jié)帷幕融化過程進(jìn)行。

　　5.10加強(qiáng)地面建筑、管線的保護(hù)：加強(qiáng)地面建筑物、地下管線的監(jiān)測；采用快速凍結(jié)減少凍脹；加強(qiáng)融沉注漿。

　　6質(zhì)量保證

　　6.1凍結(jié)孔成孔質(zhì)量保證

　　6.1.1設(shè)立專門的測量放線小組,測量儀器及工具事先檢查、定期校正。

　　6.1.2根據(jù)實(shí)際開孔誤差調(diào)整凍結(jié)孔施工方位，以減小凍結(jié)孔的最大偏斜值。

　　6.1.3間隔施工凍結(jié)孔，必要時(shí)調(diào)整中間凍結(jié)孔的施工軌跡，減小凍結(jié)孔最大成孔間距，使凍結(jié)孔間隔均勻。

　　6.1.4準(zhǔn)確定位開孔孔位、方向，并在隧道兩幫布點(diǎn)，采用拉線方式校驗(yàn)、控制凍結(jié)孔方向。

　　6.1.5先施工聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)隧道的透孔，驗(yàn)證隧道管片上預(yù)留洞門的相對位置。

　　6.1.6在施工第一個(gè)凍結(jié)孔時(shí)，檢查地質(zhì)、水文情況，根據(jù)施工情況優(yōu)化凍結(jié)孔施工工藝參數(shù)。

　　6.1.7確保凍結(jié)管加工質(zhì)量，先配管確認(rèn)凍結(jié)管連接順直后再用于施工。

　　6.1.8在開始鉆進(jìn)或下入凍結(jié)管時(shí)，應(yīng)反復(fù)檢查鉆桿或凍結(jié)管的方位與傾角，確保孔口段凍結(jié)管方位滿足設(shè)計(jì)要求。

　　6.1.9對于深度較大的凍結(jié)孔，開孔段預(yù)設(shè)0.5～1°的上仰角;成孔后采用經(jīng)緯儀燈光測斜，測斜前，應(yīng)檢查實(shí)際開孔位置與后視點(diǎn)是否一致。

　　6.2凍結(jié)過程質(zhì)量保證

　　6.2.1凍結(jié)器由凍結(jié)管、供液管和去回路羊角組成。在凍結(jié)管內(nèi)下入供液管時(shí)，供液管端部應(yīng)下放到距離凍結(jié)管管底100~150mm位置（要求下部焊接一定長度的鋼筋來驗(yàn)收確認(rèn)）。

　　6.2.2凍結(jié)管端蓋和去、回路羊角的連接應(yīng)牢固、嚴(yán)密、不得滲漏。

　　6.2.3凍結(jié)器宜采用串、并聯(lián)方式分組與配、集液圈連接，每組串聯(lián)凍結(jié)器長度宜適中并基本一致，以保證各凍結(jié)器鹽水流量均勻并滿足設(shè)計(jì)要求。凍結(jié)器與配、集液圈之間宜用軟管連接，軟管在工況溫度下耐壓不應(yīng)低于1MPa。在凍結(jié)器與配、集液圈之間的連接管路上應(yīng)安裝控制閥門和溫度測點(diǎn)，管路連接應(yīng)便于安裝流量計(jì)檢測單孔鹽水流量。

　　6.2.4凍結(jié)器安裝完成后，先要用清水對系統(tǒng)進(jìn)行試壓檢漏，試壓值與正常鹽水系統(tǒng)的壓力相當(dāng)。若發(fā)現(xiàn)滲漏要重新補(bǔ)焊。

　　6.2.5鹽水管路系統(tǒng)必須進(jìn)行壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力不得小于凍結(jié)工作面鹽水壓力的l．5倍，并持續(xù)15min壓力不下降為合格。

　　6.2.6冷凍站機(jī)充制冷劑前，制冷系統(tǒng)各部位必須進(jìn)行試漏檢驗(yàn)，并應(yīng)符合表4-1的規(guī)定或設(shè)備說明書的要求。

　　6.2.7凍結(jié)站管路密封性試驗(yàn)合格后，對制冷系統(tǒng)的低壓、中壓容器、管路及鹽水箱、鹽水干管、配集液管等必須按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)保溫層和防潮層，并對制冷系統(tǒng)按統(tǒng)一規(guī)定的顏色刷漆。

　　6.2.8凍結(jié)過程中，及時(shí)對凍結(jié)孔、測溫孔、泄壓孔進(jìn)行監(jiān)測，所有測點(diǎn)溫度應(yīng)每隔12～24h觀測一次以上，必要時(shí)需加強(qiáng)監(jiān)測。

　　7結(jié)語

　　西三環(huán)站-凱旋路站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道的聯(lián)絡(luò)通道施工已順利完成。實(shí)踐證明，抓好凍結(jié)過程中各個(gè)控制要點(diǎn)，落實(shí)好質(zhì)量控制的措施，可有效地保證了通道安全施工和工程質(zhì)量及進(jìn)度。冷凍法的施工工藝將會在含水地層的地鐵工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

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