冷凍法端頭加固施工要點(diǎn)一、冷凍法端頭加固施工技術(shù)流程冷凍法端頭加固需遵循“準(zhǔn)備-成孔-制冷-凍結(jié)-開挖-融沉處理”的全流程邏輯，各環(huán)節(jié)銜接緊密，具體流程如下：施工準(zhǔn)備階段：完成內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備（施工方案學(xué)習(xí)、安全技術(shù)交底、應(yīng)急預(yù)案制定）與外業(yè)條件準(zhǔn)備（水文地質(zhì)調(diào)查，含地下水流速流向測定；地下障礙物探挖排查，管線保護(hù)/遷改；場地“三通一平”）；按設(shè)計圖紙測放凍結(jié)孔位置，安裝凍結(jié)管、制冷系統(tǒng)（冷凍機(jī)組、鹽水管路）、檢測系統(tǒng)（測溫孔、壓力表），完成系統(tǒng)調(diào)試。凍結(jié)孔施工階段：鉆機(jī)就位后校正水平與垂直度，按“孔位誤差≤100mm、孔徑比凍結(jié)管大10mm、孔深比凍結(jié)管深0.5m”要求鉆孔；鉆孔過程中每加1根鉆桿復(fù)測垂直度（沖擊層偏斜率≤0.3%，基巖層≤0.5%），采用跟管鉆進(jìn)防塌孔；鉆孔完成后沖孔清理，下放凍結(jié)管（深度≥設(shè)計值0.5m），進(jìn)行燈光測斜（偏斜≤100mm）與打壓試驗(yàn)（0.8MPa保壓30min無降壓），合格后密封孔口。制冷系統(tǒng)安裝與調(diào)試階段：搭建凍結(jié)站，安裝冷凍機(jī)組（按需冷量公式計算選型）、鹽水泵、清水泵等設(shè)備；鋪設(shè)鹽水管路（干管坡度0.1%，高處設(shè)放空閥），管路經(jīng)壓力試漏（試驗(yàn)壓力為鹽水泵工作壓力1.5倍且≥0.7MPa，保壓30min降壓≤0.05MPa）后，用50mm厚橡塑保溫筒保溫；系統(tǒng)調(diào)試時先充氟加油、沖洗管路，再配置鹽水（濃度1.15Kg/L），啟動冷凍機(jī)組，確保鹽水溫度、流量達(dá)標(biāo)。積極凍結(jié)與維護(hù)凍結(jié)階段：系統(tǒng)調(diào)試合格后進(jìn)入積極凍結(jié)，控制一周內(nèi)鹽水溫度降至-25℃以下，回路溫差≤2℃，監(jiān)測凍土帷幕擴(kuò)展情況（通過測溫孔監(jiān)測溫度，確保凍結(jié)壁平均溫度≤-10℃，與地連墻交界處≤-8℃）；鑿除洞門時轉(zhuǎn)入維護(hù)凍結(jié)，保持鹽水循環(huán)正常，防止凍土溫度回升；盾構(gòu)推進(jìn)前打探孔驗(yàn)證凍結(jié)效果，確保凍土與地連墻膠結(jié)完好。洞門鑿除與盾構(gòu)推進(jìn)階段：凍結(jié)效果達(dá)標(biāo)后，分層鑿除洞門鋼筋混凝土（先內(nèi)層后剩余部分），暴露凍結(jié)壁后及時保溫；拔除盾構(gòu)推進(jìn)區(qū)域內(nèi)凍結(jié)管（強(qiáng)制解凍后），用回填材料（密度高于地層土體）封堵凍結(jié)孔（距孔口3m處用雙液漿封堵）；盾構(gòu)刀盤進(jìn)入凍土區(qū)后，若排土困難，可在土倉灌入1.24-1.26比重?zé)猁}水化凍，推進(jìn)過程中監(jiān)測凍結(jié)壁狀態(tài)。融沉注漿階段：盾構(gòu)始發(fā)完成后，拔除剩余凍結(jié)管并封堵孔口，根據(jù)凍土融化情況開展融沉注漿；利用管片預(yù)留孔或預(yù)埋孔注漿，順序?yàn)椤八淼赖撞俊鷥蓚?cè)→頂部”，采用PO42.5水泥漿（水灰比0.85-0.9），注漿壓力≤0.5MPa；監(jiān)測地面與隧道沉降，單天沉降＞0.5mm或累計＞1.0mm時注漿，地表隆起≥2.0mm時暫停，凍土全融且沉降≤0.1mm/天持續(xù)半個月后停止注漿。二、關(guān)鍵作業(yè)技術(shù)要點(diǎn)（一）凍結(jié)孔施工技術(shù)要點(diǎn)孔位定位與鉆機(jī)校正：按設(shè)計圖紙測放孔位，設(shè)置測量基準(zhǔn)點(diǎn)與基準(zhǔn)線，開孔位置誤差≤100mm；鉆機(jī)就位后用經(jīng)緯儀（或全站儀）定位，調(diào)整鉆機(jī)水平，確保主動鉆桿軸線與通道軸線平行，考慮鉆桿自重下垂影響，定位時傾角上仰0.1-0.5°，中和垂直偏斜；鉆孔過程中每加1根鉆桿復(fù)測鉆機(jī)狀態(tài)，避免孔位偏移。鉆孔與防塌孔控制：采用“凍結(jié)管跟管鉆進(jìn)”工藝，孔徑比凍結(jié)管外徑大10mm，孔深比凍結(jié)管設(shè)計深度深0.5m以上；沖擊層鉆進(jìn)時控制鉆速（緩慢鉆進(jìn)），預(yù)留沉淀空間防塌孔；若出現(xiàn)涌砂冒水，立即用雙液漿或化學(xué)漿液堵漏，安裝帶填料密封盒的孔口管，通過旁路閥門泄壓或注漿加固孔壁。凍結(jié)管安裝與檢測：凍結(jié)管選用低碳無縫鋼管，下管前檢查外觀（無夾渣、彎曲、橢圓），按編號分組下放，深度≥設(shè)計值0.5m；下管后立即燈光測斜，相鄰孔終孔間距超設(shè)計200mm時補(bǔ)孔；打壓試驗(yàn)壓力0.8MPa，保壓30min壓力無變化為合格，不合格需重新處理（如拔管掃孔）。（二）制冷系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)設(shè)備選型與安裝：冷凍機(jī)組按需冷量公式（Q=1.3?π?d?H?K）計算選型（如JYSLGF300型），配備1臺備用；鹽水泵（IS150-315型）、清水泵各設(shè)1臺備用，設(shè)備安裝按說明書要求固定，確保保護(hù)接地良好；管路選用20#低碳無縫鋼管，主管用200×200mm方木管架鋪設(shè)（間距4-6m），分支管架空，閥門、壓力表安裝整齊便于操作。管路保溫與試漏：鹽水管路試漏合格后，用50mm厚橡塑保溫筒保溫，外包塑料薄膜；鹽水箱用50mm厚聚苯乙烯保溫板保溫；低溫管路保溫層厚度≥40mm，洞門周邊地連墻及二襯表面敷設(shè)≥40mm厚阻燃軟泡沫板，減少冷量損失；制冷系統(tǒng)高壓端試漏壓力1.6-1.8MPa，低壓端1.2MPa，鹽水管路試漏壓力為工作壓力1.5倍且≥0.7MPa，保壓30min降壓≤0.05MPa為合格。系統(tǒng)調(diào)試與鹽水配置：調(diào)試時先檢漏并氮?dú)鉀_洗制冷系統(tǒng)，再充氟加油；鹽水箱先灌滿清水循環(huán)沖洗管路，排除臟水后注入1/4清水，開泵循環(huán)并逐步加氯化鈣，濃度達(dá)1.15Kg/L時啟動冷凍機(jī)；隨鹽水溫度降低補(bǔ)加氯化鈣至設(shè)計濃度，檢查鹽水水位報警器，調(diào)節(jié)閥門確保各凍結(jié)器流量達(dá)標(biāo)。（三）凍結(jié)過程控制技術(shù)要點(diǎn)積極凍結(jié)參數(shù)控制：積極凍結(jié)期間，確保一周內(nèi)鹽水溫度降至-25℃以下，回路溫差≤2℃；定時監(jiān)測鹽水溫度、流量（滿足設(shè)計要求）與測溫孔溫度，凍結(jié)壁與地連墻交界處溫度≤-8℃，其他部位平均溫度≤-10℃；凍結(jié)區(qū)200m內(nèi)禁止降水，避免集中水流影響凍結(jié)效果。維護(hù)凍結(jié)與洞門鑿除：鑿洞門前打探孔驗(yàn)證凍結(jié)效果，暴露凍結(jié)壁后立即用保溫材料覆蓋，監(jiān)測溫度變化；維護(hù)凍結(jié)期間保持鹽水循環(huán)正常，各組凍結(jié)孔運(yùn)行穩(wěn)定，確保測溫孔溫度不回升；鑿洞門分兩層進(jìn)行，先鑿內(nèi)層鋼筋，再鑿剩余混凝土，過程中避免碰撞凍結(jié)壁。凍結(jié)孔封堵與拔管：盾構(gòu)推進(jìn)前拔除掘進(jìn)區(qū)域凍結(jié)管，先循環(huán)熱鹽水解凍凍土，用汽車吊試拔（力≤10t），拔出0.3m后快速拔除，拔管時保持凍結(jié)管與掛鉤一線，避免硬拔；封堵凍結(jié)孔時單次回填≤2m，充分搗實(shí)防架空，距孔口3m處用雙液漿封堵，防止盾構(gòu)推進(jìn)時孔口漏氣導(dǎo)致土倉泄壓。（四）融沉注漿技術(shù)要點(diǎn)注漿時機(jī)與材料控制：凍土開始融化后啟動融沉注漿，優(yōu)先選用PO42.5水泥漿，水灰比嚴(yán)格控制0.85-0.9，攪拌均勻（無結(jié)塊），隨拌隨用；注漿設(shè)備選用專用注漿泵，壓力儀表經(jīng)校驗(yàn)（精度±2%），確保注漿壓力≤0.5MPa，避免壓力過大損傷管片或地層。注漿監(jiān)測與調(diào)整：注漿過程中同步監(jiān)測地面沉降、隧道變形，采用數(shù)據(jù)采集器與單點(diǎn)測溫儀實(shí)時記錄；單天沉降＞0.5mm或累計＞1.0mm時增加注漿量，地表隆起≥2.0mm時暫停注漿；注漿順序按“先下后上”，確保底部地層充分補(bǔ)償，減少不均勻沉降。三、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)方法（一）凍結(jié)孔與相關(guān)孔施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)方法與頻率凍結(jié)孔、測溫孔位置誤差≤100mm現(xiàn)場量測，每孔必檢凍結(jié)孔深度≥設(shè)計深度，且≤設(shè)計深度+500mm測管量測+鉆桿進(jìn)尺記錄，每孔必檢凍結(jié)孔傾斜度沖擊層≤0.3%，基巖層≤0.5%燈光測斜，每孔必檢相鄰凍結(jié)孔終孔間距≤設(shè)計值+200mm測斜數(shù)據(jù)計算，每孔必檢凍結(jié)管打壓試驗(yàn)壓力0.8MPa，30min無降壓現(xiàn)場打壓，每孔必檢測溫孔深度≥設(shè)計深度測管量測，每孔必檢（二）制冷系統(tǒng)與凍結(jié)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)方法與頻率冷凍機(jī)組型號、數(shù)量符合設(shè)計要求現(xiàn)場檢查+核對合格證，全數(shù)檢驗(yàn)鹽水濃度設(shè)計要求（通常1.15Kg/L左右）取樣化驗(yàn)，每天1次鹽水溫度積極凍結(jié)≤-25℃，回路溫差≤2℃溫度計監(jiān)測，每2小時1次凍結(jié)壁平均溫度≤-10℃，與地連墻交界處≤-8℃測溫孔監(jiān)測，每天2次鹽水管路保溫厚度≥50mm（干管），≥40mm（分支管）尺量檢查，每10m1點(diǎn)制冷系統(tǒng)試漏高壓端1.6-1.8MPa，低壓端1.2MPa，無泄漏壓力測試，系統(tǒng)安裝后1次（三）融沉注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)方法與頻率注漿材料PO42.5水泥，水灰比0.85-0.9檢查合格證+現(xiàn)場取樣，每批次1次注漿壓力≤0.5MPa壓力表監(jiān)測，每孔1次地面沉降單天≤0.5mm，累計≤1.0mm水準(zhǔn)儀監(jiān)測，每天1次隧道沉降單天≤0.5mm，累計≤1.0mm全站儀監(jiān)測，每天1次凍結(jié)孔封堵回填密實(shí)，孔口3m處雙液漿封堵現(xiàn)場檢查+記錄，每孔1次四、質(zhì)量通病防治要點(diǎn)（一）鉆孔偏斜通病表現(xiàn)：凍結(jié)孔終孔位置偏離設(shè)計軌跡，相鄰孔間距超差，影響凍土帷幕連續(xù)性。防治措施：鉆機(jī)就位時用經(jīng)緯儀精準(zhǔn)定位，調(diào)整水平與傾角，考慮鉆桿下垂影響預(yù)留上仰角度；采用“跟管鉆進(jìn)”工藝，選用長鉆桿減少偏斜，每加1根鉆桿復(fù)測鉆機(jī)狀態(tài)；鉆孔過程中定時測斜，偏斜超限時調(diào)整鉆具角度或鉆進(jìn)參數(shù)，嚴(yán)重偏斜時拔管掃孔，仍不達(dá)標(biāo)則補(bǔ)孔。（二）凍結(jié)管斷裂通病表現(xiàn)：凍結(jié)管焊接缺陷或低溫脆裂，導(dǎo)致鹽水泄漏，影響凍結(jié)效果。防治措施：凍結(jié)管采用內(nèi)襯箍焊接，坡口用坡口機(jī)切割（無裂紋、毛刺），焊縫強(qiáng)度≥母管75%，焊接后檢查外觀；系統(tǒng)降溫時逐步降低鹽水溫度，避免溫度突變導(dǎo)致管體開裂；發(fā)現(xiàn)斷管立即關(guān)閉該路鹽水，用直徑稍小鋼管下套管，循環(huán)熱鹽水解凍后拔出斷管，更換新管重新安裝。（三）鉆孔漏泥冒砂通病表現(xiàn)：沖擊層鉆孔時孔壁坍塌，出現(xiàn)漏泥、涌砂冒水，影響施工安全與孔壁質(zhì)量。防治措施：鉆孔前準(zhǔn)備雙液漿、化學(xué)漿液等應(yīng)急材料，用小孔徑鉆孔驗(yàn)證地層穩(wěn)定性；安裝帶填料密封盒的孔口管，設(shè)置旁路閥門，涌砂時通過閥門注漿加固或泄壓；鉆進(jìn)時保持孔內(nèi)一定壓力（關(guān)閉旁路閥鉆進(jìn)，壓力過大時開閥泄壓），維護(hù)孔壁穩(wěn)定。（四）融沉超標(biāo)通病表現(xiàn)：凍土融化后地層沉降過大，影響周邊管線或構(gòu)筑物安全。防治措施：融沉注漿按“按需注漿”原則，優(yōu)先加固隧道底部，控制注漿壓力≤0.5MPa，避免超壓導(dǎo)致隆起；加密沉降監(jiān)測頻率（每天1次），單天沉降超0.5mm