1、地铁3号线地道敞开段改暗埋段冻结法围护施工组织设计方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录1 工程概况42 地层冻结设计52.1 工程特点与冻结方案设计要点52.2 冻结围护及坑底注浆加固设计62.2.1 冻结围护设计61、冻结围护范围与冻土墙深度62、冻结孔布置与冻土墙厚度63、冻土墙平均温度与冻土强度指标84、泄压孔布置85、测温孔及水文孔设计82.2.2 坑底注浆加固设计81、注浆加固方法82、注浆加固范围与注浆孔布置83、浆液注入量与加固土体强度指标82.3 主要冻结施工设计参数83 冻结施工工艺2、103.1 施工流程103.2 冻结孔施工10冻结孔质量要求10（5）钻孔时采用优质泥浆作洗井液，防止钻孔坍塌。11（11）测温孔施工方法和要求与冻结孔相同。11（1）下好冻结管后，采用灯光测斜法测斜，并复测冻结孔深度。113.3 冻结制冷系统安装11冻结制冷设备选型与管路设计11（4）设盐水箱一个，容积3.4m3。123.4 积极冻结与维护冻结133.5 停冻时间、封孔与融沉注浆13（2）采用振冲法注浆，注浆工艺参照第4章内容。144 注浆施工工艺154.1 注浆方法154.2 注浆材料154.3 注浆孔范围与注浆孔布置154.4 工艺流程与注浆顺序154.5 注浆工艺参数与注浆设备15（13、）注浆工艺参数15（2）主要注浆施工设备164.6 注浆安全质量控制16（3）准备棉丝、木楔等，以备注浆孔口冒浆封堵之用。16（8）认真记录注浆情况，原始记录应作到全面、正确、及时。165 施工进度及资源配置计划175.1 施工进度计划175.2 水、电供应计划175.3 劳动力配备计划175.4 设备和材料供应计划176 临时用电设计226.1 供电方案226.2 供电系统施工及电气技术要求23（5）在没有查清跳闸原因前严禁在一次合闸。236.3 现场安全用电管理23施工用电安全检查和整改236.3.2 电气管理236.3.3 安全用电247 施工平面布置258主要工期、安全质量技术措施264、8.1 工期保证措施26（3）合理布置冻结孔位，实现最佳冻结效果，加快冻结速度。26（5）采用先进高效冷冻机组，既便于安装又加快制冷降温速度。268.2 质量技术保证措施268.3 安全与质量保证体系278.4 文明施工27（12）物料堆放整齐，并有名称、用途、存放日期等标记。289 应急预案319.1 总则319.2 工程风险源与安全防范措施31(1) 冻结孔钻孔施工时可能发生涌水流沙现象31(2) 钻孔或冻结过程中引起周围管线或建构筑物沉降、变形31(3)基坑开挖时坑底泛砂涌水和冻土挡墙侧滑坍塌32(4)一般性安全事故329.3 应急组织机构32（1）组织机构与职责329.4 应急设备与材5、料33（4）所有储备物资不得挪为它用。349.5 应急响应程序34（1）应急救援培训与演练34（2）一般事故的应急响应34（3）重大事故的应急响应34（4）报警34（5）上报351 工程概况原xx路地道下穿国铁与轻轨3、4号共线立交，现为了将3、4号线共线运营改为两线独立运营，拟对紧靠轻轨立交桥的部分xx路地道敞开段进行改建，由原来的U字形敞开结构改为箱形暗埋隧道。拟改建的敞开段地道与地铁3号线轻轨立交桥斜交约60。地道净宽约23 m，净深约5.2 m，地道结构侧墙与底板厚度均为0.9m。改建范围为K0+360.7m至K0+384.0m，总长度约25m，参见图1.1。由于地道改建时需凿除原结构6、底板，而地道底板以下地层为含水砂层，地下水位较高，因此，需要对改建地道周围进行适当的围护，以避免凿除原地道底板凿除后发生坑底泛砂、管涌和坑壁地层严重变形甚至坍塌，从而引起附近国铁和轻轨立交沉降的安全事故。本方案拟采用冻结法进行xx路地道改建段暗埋隧道基坑的围护施工。图1.1 改建地道平面位置示意图2 地层冻结设计2.1 工程特点与冻结方案设计要点经分析，该工程施工有以下特点：（1）所处地层为砂质粉土，地层条件复杂从地表填土以下至约垂深16m均为砂质粉土，其稳定性差，施工时很容易发生基坑严重变形甚至涌砂，对基坑围护的强度与封水性要求高，施工的难度与风险较大。（2）紧邻国铁与轻轨立交，对环境影响控7、制要求高施工区紧邻国铁与轻轨立交桥，该立交桥基础浅，施工时一旦扰动周围地层，或引起周围地下水位变化，可能造成立交桥沉降超出允许范围，从而威胁国铁和轻轨运营安全。（3）施工区周围地下管线复杂在施工区附近有较多地下管线，其中地道东侧3500合流污水管距离地道边线约4.15.3m，该污水管不能搬迁，给地道改建施工到来了较大风险。此外，国铁与轻轨立交的盲沟排水系统的排水管与污水井在施工区内，也给基坑围护施工增加了难度。针对以上工程特点，拟采用冻结法进行基坑围护和采用振冲注浆法进行坑底加固的总体施工方案，其设计要点是：（1）采用冻土墙进行基坑围护，冻土墙插入深16m以下隔水的1粘土层，以杜绝坑底泛砂与管8、涌。（2）对原地道底板以下地层进行振冲注浆加固，以提高地基承载力与稳定性，防止挡土围护结构滑移倾覆，并对防止坑内施工灌注桩时发生钻孔坍塌和地基的永久承载力也有作用。同时，为了防止两侧冻土挡墙发生水平滑移，要求分段凿除原结构底板并及时施工新结构混凝土垫层。（3）根据基坑开挖宽度较大，而开挖深度较浅的特点，地道两侧冻土墙采取重力式挡土墙设计，免去基坑内支撑。（4）原盲沟排水管路需改建为沿敞开段地道侧墙敷设。设计冻土墙将排水施工区包围其中，以便在地道改建过程中利用冻土墙围护进行排水管路施工。（5）预计冻土墙向外的水平冻胀位移为20mm，如果冻土墙直接与合流污水管接触，有可能因地层冻胀损伤合流污水管，9、因此，设计中要求冻土墙距离合流污水管不小于0.5m，并且在合流污水管上设置水平位移侧点，一旦合流污水管水平位移超限（10mm），通过在冻土墙与合流污水管之间钻孔泄压的方法，使合流污水管的水平位移控制在允许范围之内。2.2 冻结围护及坑底注浆加固设计2.2.1 冻结围护设计xx路地道暗埋隧道改建冻结围护的坑底注浆加固设计见图2.1图2.3。1、冻结围护范围与冻土墙深度冻结围护范围为沿新建暗挖段结构和排水施工区外边界。围护区成顶角约59的平行四边形状，沿地道中心线净长度约23.4m，垂直于地道中心线的净宽度约29.7m。围护冻土墙总深度（从地面算起）为20m，插入深部1粘土层约4m。按基坑开挖深度10、6.1m计算，插入比为3.27。2、冻结孔布置与冻土墙厚度通道两端：采用单排冻结孔冻结，孔间距0.8m，按积极冻结时间40d计算，冻土圆柱扩展半径约1m，冻土墙厚度约为1.8m。图2.1 暗埋段隧道改建围护与坑底加固平面图图2.2 暗埋段隧道改建围护与坑底加固（1-1）横剖面图图2.3 暗埋段隧道改建围护与坑底加固（2-2）纵剖面图通道两侧：采用内排深孔、外排浅孔的双排孔冻结，其中内排垂直冻结孔深度20m，孔间距0.8m；外排倾斜冻结孔向外倾斜顶角为6.97.7，垂深12m，孔间距1.2m，按积极冻结40d预计，深度12m以下冻土墙厚度约为1.8m，深度12m以上冻土墙下厚上薄，下部最大厚度为11、4m，顶部最小厚度为2.7m。冻结管采用10858mm低碳钢无缝钢管。3、冻土墙平均温度与冻土强度指标预计冻土墙的平均温度不高于-10，冻土的抗压、抗剪和抗折强度分别可达到3.6MPa、1.5MPa和1.8MPa。4、泄压孔布置在地道东侧墙冻土墙外边界与合流污水管之间布置泄压孔。泄压孔深度初步确定为10m，以接近合流污水管底深度为宜，泄压孔间距初步确定为1.2m。泄压孔钻进及排土泄压在实测冻胀位移达到警戒值时进行。5、测温孔及水文孔设计在基坑四周每边冻土墙中部的内、外边界上各布置1个测温孔，合计布置8个测温孔，深度与邻近的冻土墙一致，为1620m。在基坑中部中心线上布置2个水文孔，水文孔间距512、8m，水文孔深度10m。测温管和水文管规格与冻结管相同。在水文管上均匀布置10200mm的导水孔。在水文管管口安装1.5”截至阀和水压表，用于地层内水压变化与冻土墙交圈后放水泄压。2.2.2 坑底注浆加固设计1、注浆加固方法采取振冲注浆法注浆，注浆材料为水泥水玻璃双液浆。2、注浆加固范围与注浆孔布置基坑坑底地层注浆加固厚度为4.0m，加固深度范围为6.510.5m。平面加固范围为整个冻结围护区，面积约680m2。注浆孔布置间距为0.8m。3、浆液注入量与加固土体强度指标设计注入水泥水玻璃浆液体积为需加固土体体积的15%20%，要求加固后土体承载力Ps值不低于0.8MPa。2.3 主要冻结施工设13、计参数冻结工艺参数设计按照上海市工程建设规范旁通道冻结法技术规范（DG/TJ08-902-2006 J10851-2006）的要求选取。（1）设计积极冻结期最低盐水温度为-28-30，并要求冻结7天达到-18，基坑开挖时盐水温度达到最低值。（2）冻土墙平均温度不高于-10。区域开挖时冻土墙与侧墙交界面附近温度低于-5。（3）冻结孔采用串并联方式，深冻结孔每4个一组串联，浅冻结孔没4个一组串联。单孔盐水流量不小于6 m3/h。（4）冻结管和供液管规格：冻结管采用10858mm低碳钢无缝钢管，内衬管对焊连接；供液管采用483.25mm焊接钢管。（7）冻结需冷量：冻结管散热系数取250 kcal/h14、m2，降温区冻结管的散热系数取二分之一，冷量损耗取20%。计算冻结需冷量为Q=1.20.1083.1416(20.069+1239+1673)250=30.69104kcal/h。主要冻结施工设计参数见表2.1。表2.1 主要冻结施工参数一览表参数名称单位数量说 明侧墙垂直冻结孔个数/深度 个/m69/20暗埋段两侧侧墙倾斜冻结孔个数/深度 个/m39/12暗埋段两侧端墙冻结孔个数/深度个/m73/16暗埋段两端，深度从地板算起测温孔个数/深度个/m8/1620布置在孔间距较大处冻土墙边界上，基坑四边各布置2个水文孔个数/深度个/m2/10.0暗埋段中部未冻区泄压孔个数/深度个/m19/10.15、0孔径190mm钻孔总长度m3370冻结孔最大偏斜mm200垂直冻结孔最大孔间距mm1000倾斜冻结孔最大孔间距mm1500侧墙冻结孔排距(孔口/孔底)mm700/2000冻结管规格mm1085820#低碳钢无缝钢管供液管规格mm483.25无缝钢管冻结需冷量104kcal31.96最低盐水温度-28-30冻结7天达到-18积极冻结期d403 冻结施工工艺3.1 施工流程冰冻法加固的施工流程如下：施工准备冻结孔钻进冻结站土建施工冻结站安装盐水系统安装、保温地道侧墙保温充R22、融化Cacl2、试运转积极冻结检测盐水温度、流量、测温孔温度开挖、结构施工停冻、冻结孔充填融沉注浆收尾撤场冻结器安装图16、8 冻结施工流程图3.2 冻结孔施工 冻结孔质量要求根据施工基准点，按冻结孔施工图布置冻结孔。孔位偏差不应大于50mm。冻结孔钻进深度应确保冻结管能下到设计深度。深冻结孔允许最大偏斜值为0.2m；深冻结孔允许最大间距为1m，浅冻结孔（斜孔）允许最大间距为1.5m；浅冻结孔与深冻结孔排距在开孔处不小于0.7m，在浅孔孔底处不小于2.0m。冻结管和测温管耐压不低于1.0MPa。冻结管、测温管和供液管规格见2.4节。 打钻设备选型冻结孔施工采用钻进法或夯管法施工，在地道内施工冻结孔时，为了避免孔内冒地下水，优先采用夯管法施工冻结孔钻进选用XY-4型钻机2台，每台电机功率为11 kw。土层用160mm17、的三翼刮刀钻头钻进，硬化地面和导墙钢筋混凝土翻边用160mm金刚石取芯钻头钻进。钻孔用经纬仪灯光测斜。冻结孔夯进采用D190夯管锤，选配6m3/min的空压机，电机功率为37kw。选用BW-200/50泥浆泵2台，流量为200 l/min，每台电机功率为14.5kw。 冻结孔钻进与冻结器安装（1）开孔前必须摸清需保留的地下管线位置，避免被钻进损坏。（2）采用水钻取芯开孔，160mm金刚石取芯钻头。（3）按冻结孔设计位置固定钻机，正常钻进时用160mm三翼钻头，遇障碍物时改用牙轮钻头或用取钻头。（4）为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前5m钻孔时，要反复校核钻杆垂直度，调整钻机位置，并采用18、减压钻进。（5）钻孔时采用优质泥浆作洗井液，防止钻孔坍塌。（6）夯冻结管时，要先固定好滑槽，安放夯锤后使它能沿滑槽上下运动且保证夯锤不会脱离滑槽；管子夯进过程中接管时要用水平尺反复校准，以确保冻结管的垂直性。（7）在下放冻结管前要根据设计孔深配好管子并编上号，按编号顺序焊管，以保证冻结孔达到设计深度。（8）冻结管采用内称管对焊连接，以提高冻结管接头的强度。要求冻结管同心轴线重合，焊接时，焊缝要饱满，保证冻结管有足够强度，以免拔管时冻结管断裂。（9）冻结管安装完毕后,用木塞等封堵管口，以免异物掉进冻结管。（10）在冻结管内下入供液管，供液管底端连接0.3m高的支架。然后安装去、回路羊角和冻结管端19、盖。（11）测温孔施工方法和要求与冻结孔相同。 测斜与试漏（1）下好冻结管后，采用灯光测斜法测斜，并复测冻结孔深度。（2）完成测斜后进行打压试漏。冻结管试漏压力控制在1.01.2MPa之间，稳定15分钟不降者为试漏合格。3.3 冻结制冷系统安装 冻结制冷设备选型与管路设计（1）选用4套YSLG16F型（或制冷量相近的）冷冻机组，当盐水温度为-29，冷却水温度30时，每套冷量为8.6104kcal/h。每套冷冻机组电机总功率为125 kw。（2）选用IS125-100-200盐水循环泵2台，流量200m3/h，扬程50m，电机功率45kw。（3）选用IS150-125-250冷却水循环泵2台(其20、中1台备用)，流量200 m3/h，扬程20m，电机总功率18.5kw； DBNL3-100型冷却塔2台，电机总功率8kw。（4）设盐水箱一个，容积3.4m3。（5）盐水干管和集配液管均选用2197mm钢管，集、配液管与羊角连接选用耐压不小于1MPa的2夹布胶管。（6）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。盐水箱安装液面传感器。（7）在配液圈与冻结器之间安装阀门，以便控制冻结器盐水流量。（8）冻结器连接采用串并联方式，。（9）冻结站冷却水新鲜用量为20m3/h。（10）选用N46冷冻机油；选用R22制冷剂。（11)冷冻循环盐水为氯化钙溶液，比重为1.2621、01.265。3.3.2 冻结站布置与设备安装站内设备主要包括配电柜、冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。冻结站布置主要设备布置见附图。设备安装按设备使用说明书的要求进行。3.3.3 管路连接、保温与测试仪表安装集配液圈与冻结管的连接用耐高压胶管，深冻结孔每4个一组串联，浅冻结孔没4个一组串联。每组冻结器均安装盐水控制阀门。盐水干管和冷却水管路铺在地面管架上，法兰连接。温度计、压力表和流量计安装要按有关规范进行。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温层厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。冷冻机组的蒸发器及低温管路用软质泡沫塑料保温材料保温，盐水箱和盐水干管用22、50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料保温。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，然后开泵循环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。盐水箱内盐水不能太满，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。3.4 积极冻结与维护冻结（1）在冻结运转期间根据冷却水温度和盐水温度，调节冷冻机的运行参数，以提高冷冻机的制冷效率。（2）开冻后巡回检查冻结器结霜，如发现结霜不均匀或有融化的情况，采取调节控制阀门和放空气等措施解决冻结器盐水流量不均匀的问23、题。（3）积极冻结一周后盐水温度降至-18以下，开挖时盐水温度降到设计最低盐水温度要求。（4）根据测温孔温度和水文孔水位监测结果，分析冻结壁的形成状况，包括冻结壁的交圈情况、平均温度和扩展厚度等。（5）根据冻结壁温度监测并结合有限元数值模拟，预测冻结壁的发展趋势。如冻结壁发展速度不能满足设计要求，采取延长积极冻结时间和增加冻结供冷等补救措施。（6）控制冻土壁均匀、对称发展。每天检测周围地层沉降，一旦发现有明显沉降，通过调整冻结冷量或打泄压孔释放冻胀变形。（7）实测冻土壁厚度和平均温度达到设计要求，水文孔水位稳定上升，即可进行地道地板凿除施工。（8）在地道地板凿除与新结构施工期间进行围护冻结，维24、护冻结盐水温度不高于-28。在冻结壁暴露面（如地道侧墙内侧面）敷设橡塑泡沫板进行保温。（9）在积极冻结时，要停止冻结区内的排水管路过水，并尽量避免地层疏水，以免因流动水影响冻结壁形成。（10）实测冻土墙厚度达到设计要求后转入围护冻结并进行基坑开挖，开挖前必须通过水文孔检查确认冻土围护结构内外地下水已隔绝。（11）一旦实测合流污水管水平位移达到警戒值，在合流污水管与冻土墙之间钻进泄压孔。泄压孔用直径190mm的三叶钻头钻进，通过在钻孔内循环清水排土，释放水平冻胀力，并使冻土扩展与冻胀得到抑制。3.5 停冻时间、封孔与融沉注浆完成暗埋地道结构施工后即可停止冻结。停冻后用水泥砂浆充填冻结孔。在地层解25、冻过程中进行融沉注浆。融沉注浆技术要点如下：（1）注浆过程应遵循多点、少量、多次、均匀的循序渐进原则。并应根据实测地层沉降情况调整融沉注浆参数。（2）采用振冲法注浆，注浆工艺参照第4章内容。（3）注浆材料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：水泥和水玻璃的溶液体积比为：1：1，其中水泥浆水灰比为：0.8：1。水玻璃溶液采用B35B40水玻璃加12倍体积的水稀释。水泥采用PO.42.5普通硅酸盐水泥。浆液凝胶时间为45150s。浆液中可掺加少量粉煤灰和膨润土以提高可注性、降低收缩率。（4）最大注浆压力=0.2MPa；注浆速度2040l/min；自下而上分段注浆，注浆段高26、0.20.33m，段内注浆量5070l。总注浆量为冻土体积的1520%。（5）当一天地面沉降大于1.0mm，或累计地面沉降大于3.0mm时，应进行跟踪注浆；当地面或隧道隆起达到3.0mm时应暂停注浆。如一个月内每15天实测累计地面沉降不大于1.0mm可结束跟踪注浆。4 注浆施工工艺4.1 注浆方法注浆采用振动钻机将注浆管直接植入地层中，达到设计深度后自下而上分段提升注浆。4.2 注浆材料采用水泥-水玻璃双液注浆，浆液配比为如下。水泥浆：P.O.32.5（或P.O.42.5）普通硅酸盐水泥；水泥浆水灰比0.8:11：1。水玻璃溶液：采用3545波美度中性水玻璃，模数2.83.2，水溶液配比1:127、.52.0。水泥浆与水玻璃溶液混合比例为1：1。混合浆液初凝时间6090s。4.3 注浆孔范围与注浆孔布置按设计要求，注浆加固范围为整个基坑冻结围护区，注浆孔孔间距为0.8m，满堂布置。4.4 工艺流程与注浆顺序测量放线定孔位开孔与安装孔口管及阀门振动钻机将钻杆振至设计深度注浆提升一段钻杆(330mm) 注浆直至钻杆提到地道地板下注浆完毕。从靠近轻轨立交一端开始注浆，第一遍隔孔注浆，第二遍注剩余注浆孔。在轻轨立交附近地层注浆时要严格控制注浆量，防止注浆堵塞附近地道盲沟系统。4.5 注浆工艺参数与注浆设备（1）注浆工艺参数注浆压力：控制在0.15MPa以下，可视地层受浆情况和地层沉降做适当调整。28、注浆速度：注浆速度一般控制在2040l/min左右，如地面有明显隆起，可能影响到周围管线和建构筑物安全，应降低注浆速度，或采取间隙注浆。注浆量：初步估算每方土体注入浆液量0.150.2m3，每330mm段长注浆量0.050.07 m3。估算项目总注浆量为：每m3混合浆液的水泥用量为439kg，水玻璃用量约为235kg。可用粉煤灰等量替代水泥，粉煤灰掺量为2040%。（2）主要注浆施工设备双液注浆泵（KBY-50/70）2台立式搅拌机（LJ-200）2台振动钻机（DZJ-2）2台开孔钻机2台4.6 注浆安全质量控制（1）以地面沉降量控制注浆量、注浆次数和是否加密注浆孔。当注浆引起邻近轻轨立交基础29、抬升达到2mm时停止注浆。（2）严格按注浆工艺和注浆参数操作施工，注浆量严格控制在设计范围之内。注浆过程中密切注意对周围环境的影响，根据现场情况及时调整注浆参数，以便达到最佳注浆效果。（3）准备棉丝、木楔等，以备注浆孔口冒浆封堵之用。（4）钻注施工中如发现孔口涌水或严重返浆，应安装孔口止水装置。（5）浆液凝固时间要满足设计要求，并严格控制注浆量，防止注浆扩散范围过大，堵塞附近地道盲沟系统。（6）停止注浆时及时清洗注浆泵及管路系统，防止设备损坏与管路堵塞。（7）设专人看管注浆压力表，防止注浆压力过大引起管路爆裂伤人。（8）认真记录注浆情况，原始记录应作到全面、正确、及时。5 施工进度及资源配置计30、划5.1 施工进度计划各工序工期计划如下：施工准备工期7天冻结孔施工及冻结系统安装25天冻结站安装15天盐水管路安装5 天振冲注浆25天（与冻结孔施工与盐水管路平行）积极冻结40 天维护冻结按地道改建工期封孔与冻结系统拆除5天合计（从钻孔到具备开挖条件）70 天施工进度计划见表5.1。5.2 水、电供应计划水电用量见表6.1。钻孔和冻结期间装机容量最大分别为168kw和628kw，最大负荷分别为80kw和 500kw。钻孔期间用水约2 m3/h。冻结制冷期间新鲜冷却水补给量约为20 m3/h。5.3 劳动力配备计划冻结加固施工劳动力配备计划见表5.3。打钻和安装工序平行作业，期间进驻施工现场施31、工人员最多约67人，其中施工管理人员7人，打钻36人，冻结安装与运转7人，注浆工10人，焊工4人，电工1人，勤杂2人。5.4 设备和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2天准备到位。需要特殊加工的专用设备器件按照设计要求提前加工以满足施工工期和质量的要求。设备及材料消耗见表5.4和表5.5。表5.1 施工进度计划工序编号工 序 名 称工期(天)起始日期结束日期工 程 进 度 （天）1020304050607080901001施工准备72冻结孔施工25 3振冲注浆254冻结站安装10 5盐水管路安装5 6积极冻结40表5.32、2 水 电 用 量 供 应 表序号设备名称型号单位每台耗量设备台数合计备注1打钻、安装用电量kw168钻机XY-4kw11222泥浆泵BW-200/50kw14.5229电焊机kw20480空压机6m3/minkw371372冻结用电量kw628冷冻机YSLG16Fkw12545001台备用盐水泵IS125-100-200kw452901台备用清水泵IS150-125-250kw18.52301台备用冷却塔DBN3-100kw428冻结用水量m3/h20新水补给表5.3 劳动力配备计划表序号岗位工种人数说明序号岗位工种人数说明一管理人员7二作业工人50项目经理1钻工36项目副经理1冻结运转7技33、术负责人1注浆工10施工员1电工1质量员1焊工4安全员1勤杂工2材料员1财务、预算、统计兼职表5.4 设备供应明细表序号设备名称数量规格尺寸主要工作性能备注一打钻1钻机2台XY-411KW2泥浆泵2台BW-200/5014.5KW3除砂泵1台自制4测斜仪1经纬仪最大测深50m5电焊机3台ZX-4006泥浆测定仪1台7试压泵1台最大泵压2.5MPa8夯管垂1台D1909空压机1台6m3/min37KW二冻结1冷冻机4台YSLG16F电机功率125KW2冷却塔2台DBNL3-100流量100m3/h3盐水泵2台IS150-125-200流量200m3/h4清水泵2台IS200-150-250流量234、00m3/h5流量计1台6抽氟机1台7测温仪1套8盐水箱1个自制表5.5 材料用量供应计划表序号名称规格尺寸单位数量备注1无缝钢管1085mmm3500冻结管、测温孔2无缝钢管1088mmm100接箍3无缝钢管2197mmm292盐水干管4无缝钢管1595mmm150水管5无缝钢管1905mmm200泄压孔6焊管483.25mmm3248供液管7高压胶管1.5m560冻结器与集配液管连接8焊管1.5m180羊角器9钢板4mmm23010三翼钻头160mm个611三翼钻头120mm个212金刚石钻头160mm个813钻杆74mmm5014氟里昂R22kg80015冷冻机油N40kg60016氯化35、钙纯度70%t2817重铬酸钠kg3018氢氧化纳kg2019截止阀200mm个620100mm个2211.5个80221.0个6523法兰150mm副4024100mm副2524角钢5050mmm7025方木m3326螺栓、螺母个27527保温材料m3606 临时用电设计6.1 供电方案该工程在钻孔和冻结期间装机容量最大分别为168kw和628kw，最大负荷分别为80kw和 500kw（详见表6.1），临时供电系统见图6.1。施工用电均采用380V的三相五线制，并采用三级配电，二级漏电保护。施工场区照明主要采用GDX-100卤化物灯。图6.1 临时供电系统图表6.1 用电量统计表序号设备名称36、型号单位每台耗量设备台数合计备注1打钻、安装用电量kw168钻机XY-4kw11222泥浆泵BW-200/50kw14.5229电焊机kw20480空压机6m3/minkw371372冻结用电量kw452冷冻机YSLG16Fkw12545001台备用盐水泵IS125-100-200kw45245清水泵IS150-125-250kw30218.51台备用冷却塔DBN3-100kw4286.2 供电系统施工及电气技术要求供电系统施工应遵循施工现场临时用电安全技术规范，按以下步骤进行：第一步：施工场区电缆沟与电缆线路敷设。第二步：进户电源配电箱的安装；第三步：施工场区各设施动力、照明安装；第四步：冷37、冻用电安全教育。施工时应符合以下电气技术措施要求：（1）贯彻以预防为主，安全第一的方针，现场施工人员必须遵守工地现场安全用电管理规定及甲方现场用电管理规定。（2）所有电气设备的金属外壳和金属支架必须可靠明显接地；（3）用户进点必须重复接地，切重复接地电阻10；（4）电缆敷设使用：1)电缆通过工作井楼梯间下放，每层楼板位置用铁丝和瓷瓶挂住固定；2)埋设敷设电缆应事先查明地下管线分布情况；3)在过路和穿过井口出，对电缆进行保护，以防触电或电缆受到损坏。（5）在没有查清跳闸原因前严禁在一次合闸。6.3 现场安全用电管理 施工用电安全检查和整改（1）现场电气工作人员必须做到电气设备安装正确、拆除彻底、38、维修及时、使用安全。 （2）每周一次对漏电开关做动作实验，动作失灵的及时更换，并做好记录。（3）工地现场配备电箱要编号，每周一次检查电箱的电气元件导线箱体的完好程度，检查电气设备金属外壳接地是否良好，不符喝要求的及时整改并做好记录。（4）检查和巡视施工现场的线路有无乱拖乱接现象，电器设备是否带病工作，接地是否可靠，电工人员每天都要检查，把违章的问题及时整改，把事故消除在萌芽状态。在电工值班上要写明当天发现问题和整改措施。（5）做好电工的交接班工作，把当班未解决的问题做书面形式交代。6.3.2 电气管理（1）做好当班电工的维护保养工作，以“养”为主，以“修”为辅，认真做好每日、每周、每月的维护保39、养方能减少故障。（2）建立电气维修卡，当电气设备出现故障或有异常情况时，电工人员在排除故障后，要及时对故障部位设卡登记，其 内容为：故障点标号、图纸元器件标号、损坏零件型号、规格、损坏原因、处理结果。（3）故障点设卡一张，写上日期、时间和维修人姓名，便于今后的故障分析和解决。6.3.3 安全用电（1）绝缘、屏护与安全距离符合国家及上海的有关文件及规范、有关电工标准。（2）电气安全用具与装置安全用具必须根据相应电压等级，工作条件适当选用，使用完毕妥善保管。现场电工对照有关材料标准定期检查和实验。电气安全装置实现一机一闸、一箱一漏，均三级配电二级漏电保护装置。（3）用电设备安全措施保护电器型号、规40、格的选择按设备运行要求；各类开关的型号、规格选择按其所控制的负荷种类和负荷电流；各种启动电器按相应电机的规格和运行要求选用，由专职电工把关，执行验收制度。（4）严格执行国家城市建设环境保护部（施工现场临时用点安全技术规范）标准，市供电局（上海市低压用户电器装置规程），上海市政局及总公司、分公司制定的各项安全标准和安全规定。（5）电器防火措施灭火器半年由分公司治安保卫员检查一次；把灭火器知识作为工地安全教育内容之一。7 施工平面布置临时工程详见表7.1，冻结施工场地约415 m2，布置在施工场地附近。冻结站布置见图7.1。表7.1 措施工程一览表序号名称规格尺寸单位数量备注1施工用地250其中：41、冷冻机房7.518mm2135冷却水池513mm265管材堆放及加工场地105mm2502材料及配件库m2153现场办公用房m2204宿舍m2130其中：打钻m290冻结m240图7.1 冻结站布置图8主要工期、安全质量技术措施8.1 工期保证措施（1）优化施工组织设计，严格执行ISO9002标准，对整个项目统筹管理。以高素质的施工人员和优良设备为基础，以先进的技术手段为保障，以质量进度为目标的激励机制，确保工程进度达到计划控制目标。（2）选用足够数量的大功率钻机施工冻结孔，缩短冻结孔施工工期。（3）合理布置冻结孔位，实现最佳冻结效果，加快冻结速度。（4）冻结工程中的临建施工、钻孔以及冷冻站的42、安装平行作业，缩短施工工期。（5）采用先进高效冷冻机组，既便于安装又加快制冷降温速度。（6）实现信息化施工，通过实时监测盐水温度、盐水流量、测温孔温度，及时调整冻结运转参数和分析冻土形成状况，为确定盾构出洞时间提供科学依据。8.2 质量技术保证措施（1）在打第一个冻结孔时，分析主要地层钻进过程的参数变化情况，检查地质、水文情况，如有异常，及时采取针对性措施。（2）制订严格的冻结施工质量标准。控制冻结孔间距。如个别超标，应整体分析交圈情况，决定是否采用补孔措施。（3）为了保证冻结工程质量，使用先进氟里昂螺杆盐水制冷机组和冻结工程监测系统。（4）开孔前对照设计图纸复查孔位，钻机基础要牢固，钻机机身43、安平正。在钻进的过程中要随时检查钻机的平正情况。（5）不同的地质条件使用采用不同的钻进参数，严格控制钻进压力。（6）钻进过程中严格监测孔斜，施工头几个孔时要增加测斜次数。测斜后要及时绘制钻孔偏斜透视图，发现超偏及时纠正。（7）严格执行冻结管的焊接操作规程，不但要确保焊缝不漏，而且要保证接缝强度。冻结管安装后及时进行测压试漏，并复测孔深，绘制冻土墙形成预计图。（8）每个冻结器都要安装控制阀门，及时调整各个冻结器的流量。通过流量和温度测定，随时掌握冻结器的运行情况。（9）安装盐水干管时要确保设计坡度，以免管内聚积空气影响盐水的流动。盐水系统应设置放空阀。（10）用温度检测系统监测冻结孔的温度变化，44、及时预计冻土墙的发展状况。（11）及时向业主、总包方、监理单位通报冻结施工情况，认真快速处理业主、总包方、监理单位对冻结施工提出的建议和要求。（12）遵守各项规章制度，冻结施工中的各种设备严格按照操作规程进行操作。8.3 安全与质量保证体系严格按照ISO9002质量体系要求进行项目的施工和管理。根据国家、行业、地区安全现行法规制定适合本项目的安全管理制度，按照制度对项目安全施工进行经常性、制度化、规范化的管理。项目部建立施工安全组织系统和相应的责任系统，对员工进行安全教育，提高安全意识，确保安全施工。在对项目施工安全、质量全面控制的同时，建立完整、可靠的安全与质量保证体系。项目部建立工程项目质45、量保证体系，对工程质量进行严格管理，对关键工序的施工制定严格的控制程序。质量与安全管理网络见图9.1和图9.2。8.4 文明施工（1）公司全体员工严格遵守上海市有关工程文明施工标准及管理规定，提高文明施工水平，创建文明工地。（2）为了创造良好的施工环境，必须对施工现场进行文明施工管理，围蔽工地。临设布置应方便生产和生活，临时房屋布置要符合防火安全和工地卫生的规定。（3）现场施工人员一律要佩戴工作胸卡和安全帽，必须穿着本公司统一的制服。遵守现场的各项规章制度。（4）坚决执行开工报告制度，开工前提交开工报告，经监理部和承包方批准后执行。（5）认真按政府主管部门和监理部的有关技术法规和规章制度组织施46、工，杜绝一切违章指挥和违章操作的现象，确保工程质量。（6）严格执行工地卫生管理制度，及时清理垃圾，保持工地和生活区的整洁。（7）为了减少和避免对周围的干扰，采取有效措施，在冻结站周围进行隔音处理，使冻结站冷冻机的噪声控制在国家施工场界噪声限值的标准内。（8）项目经理部对自检和监理单位组织的检查中查出文明施工存在的问题，不但要立即纠正，而且要针对文明施工的薄弱环节，抓改进和完善，使文明施工不断优化和提高。（9）项目部值班人员按时交接班，认真作好施工记录，不得与闲散人员交谈、玩耍。（10）值班人员遇到业主、承包方、监理检查工作时，应主动介绍情况。（11）重要作业地点与施工场地应设有操作规程、值班制47、度和安全标志。（12）物料堆放整齐，并有名称、用途、存放日期等标记。图8.1 项目部管理网络图常务副经理：xx施工过程控制程序试验检验程序质量处理程序保障供应程序施工员：xx材料员： xx安全员：xx质量员：xx打钻队长xx冻结队长xx设备员：xx项目经理：xx图8.2 项目部安全管理网络图项目经理 xx1.监督施工全过程的安全生产，纠正违章，配合有关部门排除安全障碍。2.开展安全活动和安全教育。3.监督劳保用品质量和使用。1.制定项目安全措施和分项安全方案。2.督促安全措施落实。3.解决施工中的不安全技术问题。1.在安全前提下合理安排生产计划。2.组织施工安全技术措施的实施。1.保证冷冻机、48、冷却塔、盐水泵、清水泵等各类设备安全运行。2.监督各类设备操作人员持证遵章作业。1.保证防火器材齐全，有效。2.消除火灾隐患。3.组织现场消防队的日常消防工作。1.保证施工人员技术素质。2.提供必需劳保用品，保证质量。冻结施工全体员工xx安全负责人xx技术负责人xx生产负责人xx设备负责人xx消防负责人xx劳务负责人 9 应急预案9.1 总则为了确保xx路地道敞开段改暗埋段冻结法围护工程顺利进行，最大限度地减小工程风险，在狠抓落实施工组织设计的各项要求及施工关键技术措施的基础上，制定本工程应急预案。9.2 工程风险源与安全防范措施(1) 冻结孔钻孔施工时可能发生涌水流沙现象由于地道路面低于地下49、水位，一旦在地道内施工冻结孔时钻透路面混凝土层，有可能发生钻孔冒水涌砂情况。为了避免此类险情的发生，采取以下防范与应急措施：在正式钻孔前，打探孔查明地道路面下的地层特性与地下水位，根据查明情况制订切实可行的对策。采取二次开孔工艺开孔，在钻进过程中设置孔口防喷装置封水。采取跟管法钻进，或采取夯管法安装冻结管。用注浆法加固地层后再钻进冻结孔，以有利于降低钻孔大量漏水涌砂的风险。预设降（泄）水孔，一旦在钻孔过程中漏水失控，立即强制降水，以便于涌水点封堵。准备软木塞、棉纱、快硬水泥等应急堵漏材料和聚氨酯、水泥、水玻璃等注浆材料及设备，一旦发生险情，立即对出水点进行封堵，并采取注浆方法对流失的地层补偿，50、防止引起周围大的地层扰动。(2) 钻孔或冻结过程中引起周围管线或建构筑物沉降、变形钻孔或冻结过程可能引起较大地层扰动中从而引起周围地下管线或建构筑物沉降变形，影响其正常使用，甚至造成管线或建构筑损坏。为了避免发生此类情况，采取以下防范与应急措施。必须在施工前摸清周围地下管线或建构筑物情况，避免施工点离地下管线或建构筑物过近，必要时对其采取必要的保护措施。在施工中对可能受施工影响的地下管线和建构筑物进行变形监测，一旦发出预警，立即暂停施工，采取有效措施再进行施工。在钻孔施工过程中要密切注意是否遇到地下障碍物，如果发现有异常，应暂定钻进，待查明原因消除风险后再恢复施工。施工区离重要管线和建构筑物较51、近时，在施工区与管线和建构筑物之间预布置注浆孔或卸压孔，一旦施工引起的管线和建构筑物变形接近预警值，采取注浆加压或卸压孔卸压的方法控制管线和建构筑物变形加剧。如施工过程中造成了周围管线损坏事故等严重险情，必须立即上报有关部门，启动相关应急预案。(3)基坑开挖时坑底泛砂涌水和冻土挡墙侧滑坍塌如果冻土帷幕插入深部隔水层深度不够或冻土帷幕未交圈就进行开挖，有可能引起发生坑底泛砂涌水的严重问题。如果冻土帷幕没有达到设计厚度、开挖时冻土帷幕暴露面过大、暴露时间过长，有可能造成冻土挡墙侧滑坍塌的重大险情。因此，必须采取切实措施加以防范。确保冻土维护墙设计满足有关规范的规定。在基坑开挖前对冻结效果进行全面评52、估，确保冻土帷幕内外水力联系隔绝，冻结加固质量满足设计要求。严格按设计要求分区开挖和施工新暗埋段结构底板，减小冻土帷幕暴露面，缩短冻土帷幕暴露时间。监测暴露冻土帷幕的温度变化和变形，对暴露的冻土帷幕进行保温。一旦发现冻土帷幕温升过快、冻土墙位移加大或坑底明显隆起，立即用砂包堆压冻土墙内侧基坑坑底，有条件时设钢管撑支撑冻土挡墙。如发生冻土挡墙漏水问题，采取在冻土墙外侧注聚氨酯的方法进行堵漏。同时在漏点处坑底用砂包堆压。如漏水不能制止，再用水泥、水玻璃对漏水点进行堆压封水。在开挖过程中确保冻结设备正常运转。(4)一般性安全事故该工程存在发生火灾、触电、高空坠落、物体打击和机械伤害等一般性安全事故的53、风险。施工中必须严格按照有关施工安全管理的规定组织施工和进行施工作业，避免事故发生。一旦发生此类事故，按规定的应急响应程序，立即组织进行抢救，并上报有关方面。9.3 应急组织机构（1）组织机构与职责在总公司应急救援指挥部的统一领导下，本工程部成立应急准备与响应执行小组。设组长1名，副组长1名，成员4名。主要职责与分工如下。组 长：xx负责现场应急准备与响应全面工作。副组长：xx负责现场应急救援的组织实施。组 员：xx负责冻结抢险工作。xx负责注浆抢险工作。xx负责现场抢险工作。xx负责现场协调联络工作。xx负责设备与安全用电工作。xx负责现场应急物资管理。采取作业时不间断值班制度。现场值班及相54、关人员的联系方式见下表。序号姓名职务联系电话1xx组长2xx副组长3xx组员4xx组员5xx组员6xx组员7xx组员9.4 应急设备与材料灭火器、消防水龙带、洋镐、小桶、铁锹、沙袋、管钳、水泵、电话等；急救工具用具：担架、笼箱、医药箱、救护用车（外叫）。专用材料与用具：运输轨道平板车、快硬水泥、聚氨酯及注胶泵、带阀门的孔口管、棉丝、木塞等。应急材料见表11.1。表11.1 应急物资一览表（1个修复工程）序号物资名称单位数量备注1水泥t102水玻璃桶123速凝剂kg1504聚氨脂kg10005木板m326型钢、钢板t27扳手等常用工具批19棉丝袋210砂包t20应急材料和设备管理制度：（1）储备55、物资的管理由物资部进行同统一管理，分项目单独存放。（2）储备物资的调用必须由抢险小组下令后方可领用。（3）储备物资的定期检查、更换、补充、调整工作由物资部进行，做好动态管理。（4）所有储备物资不得挪为它用。（5）在突发事件发生后，如储备物资不能满足现场需要，物资部必须按紧急情况立即进行购置或从外单位借调，指令由抢险小组组长下达。9.5 应急响应程序（1）应急救援培训与演练项经部对应急人员进行应急准备相关培训；对应急现场人员进行岗位教育和消防知识的教育：对扑救火灾、救护人员的知识能力教育；对抢救摔伤人员的知识能力教育；对紧急切断电源、抢救触电人员知识能力教育；对控制机械事故损坏或伤害，防止机械事56、故继续扩大教育；制定切实可行的安全施工方案及安全技术交底，并对周围环境进行监护，备足备好应急工具和应急用品，做好预防准备。（2）一般事故的应急响应当事故或紧急情况发生后，当事人向项目部负责人报告，并采取应急措施，防止事态扩大；现场项目经理组织应急成员对事故进行处理，并在24小时内向公司安全保卫部报告。（3）重大事故的应急响应重大施工安全事故发生后，当事人或发现人，立即向项目部负责人报告，同时采取应急措施，防止事态扩大；项目部负责人应立即向总公司和总包单位汇报，并在2小时内提交书面报告。项目经理部组织应急小组人员对事故按应急措施进行处理，并立即报告安全保卫部、总公司主管经理。安全保卫部门通知应急57、领导小组相关成员立即到现场协助调查与救援。（4）报警紧急事故发生时，发现人应立即报警；向内部报警，简述：出事地点、事态状况、报警人姓名；向外部报警：详细准确报告：出事地点：单位、电话、事态状况及报警人姓名、单位、地址、电话。发生火灾时还要派人到主要路口迎接消防车（报警电话：消防119、匪警110、交通122、救护120）。（5）上报紧急事故处理后，项目的负责人应在24小时内填写应急准备和响应报告书，一式两份，自留一份，消防保卫事故、安全事故报安保科（部）。附录 过程控制表式附表1 冻结孔施工记录表孔号：机号： 年 月 日设计长度(M)：设计保温长度(M)：设计倾角(第1排孔)：施工孔深(M)：58、下管长度(M)：保温长度(M)：钻进部分下管部分备注起止时间加减尺(M)钻具全长(M)残尺(M)孔深(M)起止时间焊接时间管长(M)累计长度(M)地面余尺(M)记录：班长：电焊工：附表2 冻结管试压验收记录表打压日期孔号试压开始时间初始压力（MPa）试压结束时间终止压力（MPa）电焊工试压人验收结果附表3 冷冻站运行记录表工程名称：xx路地道敞开段改暗埋段冻结法围护工程 年 月 日时 间 （2小时）油压（Mpa）排气压力（Mpa）吸气压力（Mpa）油温（）排气温度（）能量（%）电流（A）盐水水位（mm）盐水温度（）盐水压力（Mpa）清水温度（）清水压力（Mpa）值班班长去路回路进水回水进水回水进水回水备注： 附表4 测温日报表 年 月 日冻结天数运转形式盐水温度总去总回测温孔温度1# 测温孔深度（m）温度（）2# 测温孔深度（m）温度（）3# 测温孔深度（m）温度（）4# 测温孔深度（m）温度（）5# 测温孔深度（m）温度（）6# 测温孔深度（m）温度（）7# 测温孔深度（m）温度（）8# 测温孔深度（m）温度（）测量： 监理：