1、地鐵工程聯(lián)絡通道施工方案1聯(lián)絡通道情況介紹本項目共有2個聯(lián)絡通道，區(qū)間各設置1個聯(lián)絡通道。根據(jù)天津地鐵聯(lián)絡通道修建成功經(jīng)驗和本聯(lián)絡通道所處工程地質條件、周邊環(huán)境，采用凍結法施工聯(lián)絡通道。為保證聯(lián)絡通道在無水條件下安全施工，減小聯(lián)絡通道施工對已建區(qū)間隧道結構的影響，聯(lián)絡通道及周邊一定范圍內地層需采取加固措施。加固方法選用冷凍法，要求經(jīng)加固后的土體有良好的自立性、均勻性、密封性及足夠的強度。加固范圍：平面上沿隧道主線線路方向為聯(lián)絡通道軸線兩側各6m,沿垂直隧道主線線路方向為區(qū)間隧道左右線線路中心線之間；立面上頂部為區(qū)間隧道結構頂以上4m,聯(lián)絡通道底以下3m。加固強度見聯(lián)絡通道專設計。聯(lián)絡通道凍結范

2、圍示意圖2工藝流程聯(lián)絡通道采用凍結法施工聯(lián)絡通道。為保證聯(lián)絡通道在無水條件下安全施工,減小聯(lián)絡通道施工對已建區(qū)間隧道結構的影響，聯(lián)絡通道及周邊一定范圍內地層需采取冷凍加固措施。聯(lián)絡通道凍結法施工工藝流程圖加固方法選用冷凍法，要求經(jīng)加固后的土體有良好的自立性、均勻性、密封性及足夠的強度。加固范圍單軸抗壓不小于3.6MPa,彎折抗拉不小于2.0MPa,抗剪不小于1.5MPa(-100。3凍結孔打設(1)凍結孔布置加固通道周圍土層的凍結孔在中部沿通道四周基本呈水平布置；頂部凍結孔按上仰布置；加固集水井土層的凍結孔，呈向下傾斜密集布置。聯(lián)絡通道凍結管選用低碳鋼無縫鋼管，采用絲扣連接，后用手工電焊進行補

3、焊。凍結孔布置斷面示意圖凍結孔布置與凍土帷幕斷面(2)測溫孔：隧道每段面設長測溫孔2個；短測溫孔2個。分別布置在隧道凍結壁內外側。測溫孔布置位置視最終打鉆偏斜情況和現(xiàn)場打鉆施工條件確定。(3)水文孔、卸壓孔：水文孔主要報導凍結帷幕是否交圈。卸壓孔用于消除凍結過程中的凍脹水壓力。每個聯(lián)絡通道各設水文孔、卸壓孔2個?？卓诎惭b泄壓閥和壓力表。(4)鉆孔設備在水平凍結法施工的鉆孔施工中，一般選擇水平鉆機進行鉆孔，在聯(lián)絡通道及泵站工程中，除對穿孔外，其它凍結孔均采用了夯管錘進行凍結孔施工。針對凍結孔的施工特點以及施工場地的限制，采用了煤炭科學研究總院自行研制的MK-5s型水平孔鉆機及H190型夯管錘。設

4、備體積要小，搬運靈活。鉆桿采用無縫鋼管，鉆頭系自行研制的高精度機械式組合鉆頭，鉆桿即凍結管，實施跟管鉆進。夯管法工藝簡單、無需后背力；施工方法安全，無需排土，地層泥土不流失、地表沉降容易控制；遇到特殊的土質，如鵝卵石、流沙、地下水等，對夯管施工基本沒有影響等優(yōu)點。(5)鉆孔控制1)采用煤礦強力水平錨桿鉆機，加大鉆進扭力和頂力，嚴格控制地層出砂量，鉆進后及時補壓單液水泥漿，保證地層的壓縮性、密實性，為后期因打鉆破壞地層，融沉后地層松軟造成地面沉降作好補救措施。2)嚴格控制凍結孔開孔孔位，不得任意移孔，如移孔位應重新定孔的方位角和仰俯角；凍結孔終孔偏寫斜率不宜大于1%。3)保證鉆孔的深度大于設計值

5、0.30.5m,碰到管片的除外。4)凍結孔安裝完成后，進行水壓實驗，壓力0.8MPa,30min降壓00.05MPa再延長15min壓力不降為合格；發(fā)生凍結孔打壓保壓不合格的凍結孔，要采用在泄露孔凍結管內下入小一級凍結管(套管)的方法處理此類事故。5)凍結管內供液管的下入深度要進行復測，供液管的連接質量要保證合格，確保凍結的全斷面正常工作。6)在進行鉆孔施工中，當鉆機鉆透隧道管片時和夯管錘夯管時，孔口很可能出現(xiàn)涌水涌砂現(xiàn)象，若出現(xiàn)嚴重的涌水涌砂現(xiàn)象，將引起嚴重的地層沉降，影響到地面建筑的安全。為此，在施工中研究開發(fā)并采用二次開孔方法開孔并安裝孔口密封裝置，以防止鉆透隧道管片和夯管時孔口涌水涌砂

6、。當?shù)谝粋€孔開通后，沒有涌水涌砂，但以后鉆孔仍要裝孔口裝置，已防止突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象出現(xiàn)；若涌水涌砂較厲害，還應當進行注水泥漿(或雙液漿)止水。7)在鋼管片開孔處，預先安裝應急防護門，遇有突發(fā)事故難以控制，可快速關閉防護門，從防護門預留孔內注漿填充和封閉。4凍結施工(1)凍結站布置位置：聯(lián)絡通道距盾構井距離較長，如果凍結站布置在盾構井內，冷量損失很大，將大大增加了制冷成本。因此確定凍結站布置在先期完工的左線區(qū)間隧道內。(2)凍結站布置數(shù)量：聯(lián)絡通道距離短，只在一側隧道內布置一個凍結站，凍結站內的低溫鹽水通過供液管輸送到凍結孔中，回水通過透孔的環(huán)形空間流回到凍結站重新降溫。(3)制冷設備選型：選用

7、300型螺桿機組，制冷工質為氟利昂。帶經(jīng)濟器的螺桿機組，在-35C/+32c的工況條件下，其制冷能力可達19X10kca/ho(4)凍結制冷溫度參數(shù)凍結鹽水溫度：積極期：-25-28C；維護期：-22-25C；開機凍結要求7d內鹽水溫度下降到-20C；凍結壁平均溫度：-10C；凍結孔單孔鹽水流量：6m3/h(5)凍結站布置與設備安裝凍結站設置在隧道內，設備安裝按設備使用說明書的要求進行，考慮冷凍機運轉的連續(xù)性，不能停機檢修，在運轉前聯(lián)系廠家來人檢修冷凍機，并將備用冷凍機的管路連接完成，以保證凍結機可靠連續(xù)運轉。(6)管路連接、保溫與測試儀表管路用法蘭連接，在鹽水管路和冷卻水循環(huán)管路上要設置伸縮

8、接頭、閥門和測溫儀、壓力表、流量計等測試元件。鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫，保溫厚度為50mm,保溫層的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈與凍結管的連接用高壓膠管，每根凍結管的進出口各裝閥門一個，以便控制流量。聯(lián)絡通道四周主凍結孔每兩個一串聯(lián)，其它凍結孔每三個一串聯(lián)。冷凍機組的蒸發(fā)器及低溫管路用棉絮保溫，鹽水箱和鹽水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫。考慮兩側喇叭口凍結的效果以及管片的散熱，對上下行線隧道管片內側安裝冷凍板加強凍結。(7)溶解氯化鈣和機組充氟加油鹽水(氯化鈣溶液)比重為1.26,先在鹽水箱內充滿清水，溶解氯化鈣，再送入鹽水干管內，直至鹽水系統(tǒng)充滿為止，溶解氯化鈣

9、時要除去雜質。機組充氟和冷凍機加油按照設備使用說明書的要求進行。首先進行制冷系統(tǒng)的檢漏和氮氣沖洗，在確保系統(tǒng)無滲漏后，再充氟加油。(8)凍結系統(tǒng)試運轉與積極凍結設備安裝完畢后進行調試和試運轉。在試運轉時，要隨時調節(jié)壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù)，使機組在有關工藝規(guī)程和設備要求的技術參數(shù)條件下運行。在凍結過程中，定時檢測鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴展情況，必要時調整凍結系統(tǒng)運行參數(shù)。(9)隧道預應力支架安裝凍結過程中隧道受凍土力的作用，會發(fā)生隧道橫向斷面變形，從而影響隧道的橢圓度。為了減少這一變形，在凍結前隧道內安裝預應力隧道支架，即在左、右線隧道的聯(lián)絡通道洞口兩側安裝兩極預應力鋼支架，每桶支有8個支

10、點，均勻地支撐在隧道管片上，施工中可根據(jù)觀測到的隧道變形情況，調整各個支點的預應力大小，控制隧道變形。隧道預應力鋼支架示意圖5開挖前準備(1)水、電和場地供水：采用凍結孔施工時的供水系統(tǒng)(用于噴射混凝土施工)，水量5m3/h;供電：用電量約74kw;(2)提升運輸端頭井提升采用汽吊或小型電動桁車。隧道內運輸采用小型翻斗車。(3)隧道內工作平臺搭設按聯(lián)絡通道出口尺寸及施工需要，工作平臺由上下兩層平臺和一個斜坡道構成。(4)金屬管片接縫焊接在開挖前必須將聯(lián)絡通道口部的金屬管片之間(欲拉開的管片除外)接縫采用滿焊的方式將每條拼裝縫一一焊接好,以提高其整體性。焊接前應首先對拼裝縫進行除銹除垢處理，避免

11、虛焊。(5)隧道預應力支撐安裝開挖之前，需在通道開口處隧道中設置簡易預應力隧道支架，以減輕聯(lián)絡通道開挖構筑施工對隧道產(chǎn)生不利的影響。在上下行線隧道聯(lián)絡通道口兩側各架兩根，在聯(lián)絡通道兩側沿隧道方向對稱布置。架設時要有專人負責指揮，拼裝時螺栓必須擰緊，每桶支架有7個支點，由千斤頂提供預應力，施加預應力時每個千斤頂要同時慢慢平穩(wěn)加壓，每個千斤頂以壓實支撐點為宜。高處千斤頂應系在主架上，防止脫落。要定期檢查千斤頂壓力情況，發(fā)現(xiàn)卸壓或漏油等情況要及時處理。(6)通風排水系統(tǒng)利用凍結通風與排水系統(tǒng)。(7)開管片加固土體強度達到設計要求及其他準備工作就緒后即可打開鋼管片。鋼管片可以用千斤頂及手拉的產(chǎn)拉開。開

12、管片時，準備2臺32t千斤頂、5t和2t手拉的產(chǎn)各一個。兩臺千斤頂架在被開管片兩側，中間用一根橫梁同鋼管片直接相連，通過頂推橫梁向外推拉鋼管片,5t的產(chǎn)作為主拉拔管片用,一端鉤住欲拆管片,一端套掛在對面隧道管片上，水平方向加力向外(隧道內)拉拔管片。2t的產(chǎn)懸吊在欲拆管片上方管片上，一端鉤住欲拆管片，以防管片拉出時突然砸落在工作平臺上。在用千斤頂及5t的產(chǎn)拉拔期間要注意觀察管片外移情況，并隨時注意調整2t的產(chǎn)拉緊程度和方向。因管片銹蝕拉出困難時，應用大錘錘振管片，減小拔出拉力。6開挖及襯砌施工(1)工藝流程（2）開挖條件判斷聯(lián)絡通道是否具備開挖條件，應依據(jù)凍土交圈的規(guī)律和特性實施分析、計算和觀

13、察進行判斷。根據(jù)測溫孔實測數(shù)據(jù)，推算凍土發(fā)展速度，并計算交圈時間和凍結帷幕厚度；利用卸壓孔所顯示的壓力數(shù)值，根據(jù)相近土質的凍結經(jīng)驗，判斷凍結帷幕交圈情況。一般說來，卸壓孔的數(shù)值交圈前后打開卸壓閥卸壓再關閉后差別為0.10.2MPa；開挖前進行探孔檢查，探孔應打在凍結帷幕薄弱處，探孔處無涌沙突水現(xiàn)象（該處會有稀泥因凍脹壓力的作用而緩慢流出，流量穩(wěn)定，此為釋放壓力屬正常現(xiàn)象）；根據(jù)鹽水去、回路溫差進行判定，倘若某一時期鹽水去、回路溫差（其它凍結參數(shù)不變）突然變小或鹽水溫度在某一階段徘徊數(shù)天后突然下降，則可初步判定已經(jīng)交圈，此現(xiàn)象可作判斷交圈的參考。（3）開挖方式根據(jù)工程結構特點，聯(lián)絡通道開挖，采取

14、分區(qū)方式進行施工，施工順序如下圖所示。由于土體采取凍結法加固，凍土強度較高，凍結壁承載能力大，因而開挖時（除喇叭口側墻和拱頂外）可以采用全斷面一次開挖，開挖步距視土體加固情況，一般控制在0.5m。人工開挖的工具根據(jù)土體強度，可用風鎬或手鎬。由于通道中凍土溫度較低，風鎬中空氣中的水凝結成冰屑經(jīng)常積集在管子的接頭或進風口處，堵塞管路。這就要采取措施，一方面把風管懸吊起來，另外每隔12小時向風管內注入酒精，防止冰屑的出現(xiàn)，保證施工的順利進行。開挖斷面嚴格按照施工圖進行，盡量避免超挖。聯(lián)絡通道開挖順序圖（4）臨時支護采用兩次支護方式。第一次支護（支護層）采用預應力鋼支架加木背板，并掛網(wǎng)噴射混凝土找平。

15、第二次支護（結構層）采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。通道的支護層既作維護地層穩(wěn)定、確保施工安全的一項重要技術措施，又作為結構層的一部分，是支護工藝最為關鍵的一步。在鋪設防水層前，按設計尺寸層找平支護層。在開挖和支護層過程中，根據(jù)凍結壁位移監(jiān)測情況，調整開挖步距和支護強度，以確保施工安全。（5）止水帶施工喇叭口部位全部刷擴至設計尺寸，支護層完成后，即可進行止水帶施工。止水帶是用粘接劑沿著支護層斷面內側直接粘到隧道管片上，粘接前必須對管片采用特殊溶劑進行清洗，止水帶一定要粘牢，不能留有空隙。（6）防水層施工按設計要求選擇防水材料和鋪設工藝。防水板材敷設基面需抹灰平整，并在防水板材內外側均鋪設土工布，以保護防水

16、層不受損壞。防水層與管片之間用專用膠粘接。（7）結構層結構總的施工順序為：通道（含喇叭口）集水井（含蓋板）。通道混凝土澆筑順序為：底板-側墻-拱頂。由于拱頂結構的特殊性，通道頂板內的混凝土澆筑較為困難，用人工和氣泵共同澆筑混凝土。集水井混凝土澆筑順序為：底板一側墻。1）鋼筋綁扎鋼筋間距應嚴格按結構設計圖紙進行綁扎，鋼筋搭接部分應調直理順，綁扎牢固，搭接部分長度應符合設計要求，在結構混凝土與鋼管片接觸部位應按規(guī)定焊接錨筋，且縱筋與鋼管片搭接處采用T形焊接。2）立模板模板選用鋼模，模板就位前，應在模板上均勻涂刷脫模劑，按結構特征順序安裝模板，并檢查模板的垂直度、水平度、標高、鋼筋保護層的厚度以及結

17、構層尺寸。校正合格后，將模板固定。3）澆筑混凝土結構層采用商品混凝土?；炷劣闪锘夜茌斎攵祟^井下手推車或直接裝手推車提放井下，推至工作面用人工法將混凝土送入支好的模板內并用插入式振搗棒反復均勻振搗。每次澆筑混凝土時在現(xiàn)場用試模制成標準試塊，用于檢測混凝土強度及抗?jié)B性。澆灌混凝土之前埋設注漿管。7事故的預防及處理（1）涌砂、涌水首先開孔時不能一次打穿碎壁，應預留810cm厚一層作為安全層，待安裝孔口裝置后，再換用108mm鉆頭打穿，及時關閉孔口閥門，通過孔口管側面的卸壓閥觀察孔口處地層壓力的具體情況，判斷涌沙、涌泥的可能性。決定是否進行孔口加固注漿，注漿時用泥漿泵給地層中注入水泥漿或化學漿液，待

18、地層凝固后二次重新開孔、下管。開孔時如發(fā)生地下水或地層泥砂大量涌出時的處理措施：1）立即停止開孔，迅速拔出開孔鉆具；2）將孔口管立即打入孔內，當?shù)叵滤?、砂壓力較大時，可將回水閥打開卸壓，然后快速將孔口管打設到位，將孔口管與碎壁相連接，并按好閘閥，然后關閉閘閥。3）鉆進中，發(fā)生地下水和地層泥沙大量涌出時的處理措施： 在鉆頭處安裝逆止閥，其可以正向從鉆桿內通入泥漿進行，在不供泥漿時，逆止閥自動關閉，避免地層中的水土逆向涌出，從而防止正常鉆進涌水、涌泥。 根據(jù)地層穩(wěn)定情況，在孔口管和密封裝置之間安裝6分閘閥，必要時關閉。 在軟土層中可實現(xiàn)不循環(huán)鉆進，控制水土流失。在鉆管埋設后，及時利用孔口管上的旁通閥注漿，漿液選用單液水泥漿或水泥一水玻璃漿液。其作用可固定凍結管，堵住孔口的涌泥通道；注漿漿液注入鉆孔環(huán)狀斷面內，補充流失的水土，并對地層有壓密作用，起到壓密注漿的作用，減少地面沉降。(2)凍脹防治土層凍脹主要是土層中水結冰膨脹引起，影響凍脹的因素除含水量的多少外，還與凍土壓力大小、凍結速度快慢、凍結溫度高低、凍土中水量補給狀況等因素有關。加強凍結壁溫度、厚度監(jiān)測，及時調節(jié)凍結鹽水溫度和凍結時間，并盡可能采用間隔制冷凍結措施。在開挖斷面內外，視地層情況施工泄壓孔(槽)，減少凍脹壓力?？刂苾雒浻绊懛秶头较颉?加快冷凍降溫速度，