1、xx轨道交通6号线工程土建18标（xx站xx站xx站区间隧道单圆盾构推进施工）xx站xx站区间旁通道施工组织设计编制:复核:审核:xx集团有限公司xx轨道交通6号线18标项目经理部 xx年 7 月76目 录1 概述- 1 -1.1 工程概况- 1 -1.2 工程地质及水文地质条件- 2 -2 施工方案的选择- 3 -2.1 方案编制依据及参照的标准、规范- 3 -2.2 施工方案设计的基本原则- 4 -2.3 方案设计技术要点- 4 -2.4 冻结土体加固、矿山法暗挖构筑方案- 5 -3 冻结帷幕设计计算- 7 -3.1 计算模型- 7 -3.2 联络通道计算结果- 10 -3.3 结论- 12、4 -4 冻结孔布置及制冷设计- 14 -4.1 冻结孔的布置- 14 -4.2 测温孔与卸压孔布置- 15 -4.3 制冷设计- 15 -5 冻结施工- 17 -5.1 施工准备- 17 -5.2 冻结孔施工- 17 -5.3 冷冻站安装- 19 -5.4 积极冻结与维护冻结- 22 -6 开挖与构筑施工- 25 -6.1 施工准备- 25 -6.2 开挖- 29 -6.3 支护方式- 31 -6.4 开挖及支护质量要求- 35 -6.5 开挖与构筑质量控制程序图- 36 -7 地层跟踪注浆及其它- 37 -7.1 融沉控制- 37 -7.2 防腐、钻孔补强等收尾工作- 40 -8 监测监控3、设计- 40 -8.1 监测内容- 40 -8.2 监控量测- 41 -9 施工专项技术措施与应急预备方案- 44 -9.1 预防钻孔漏泥冒砂的措施- 44 -9.2 钻孔偏斜控制措施- 44 -9.3 地层冻结安全质量技术措施- 45 -9.4 开挖构筑安全质量技术措施- 45 -9.5 喇叭口施工措施- 46 -9.6 预防及应急预案- 46 -10 临时用电组织设计- 52 -10.1 冻结工程用电电压等级- 52 -10.2 施工用电负荷统计- 52 -10.3 供电方案- 53 -10.4 供电线路安排- 53 -10.5 安全用电措施- 53 -11 施工进度及资源配置计划- 544、 -11.1 施工进度计划- 54 -11.2 劳动力配备计划- 55 -11.3 设备与材料供应计划- 55 -12 施工安全措施- 55 -13 文明施工措施- 57 -14 质量保证体系- 58 -14.1 思想保证体系- 60 -14.2 组织保证体系- 61 -14.3 过程保证体系- 61 -14.4 检验保证体系- 61 -15 附件一：安全门强度计算书- 61 -15.1 工程简介- 61 -15.2 计算内容- 62 -15.3 计算依据- 62 -15.4 数值分析- 63 -15.5 计算结果- 63 -15.6 小结- 64 -15.7 结论- 66 -16 附件二：预5、应力支架数值分析报告- 66 -16.1 计算依据- 66 -16.2 计算原理及结果- 67 -1 概述1.1 工程概况xx轨道交通6#线xx站xx站区间隧道旁通道里程为SK22+510.00，旁通道所在隧道中心标高-16.500m，地面自然标高3.5m，隧道中心埋深22.000m。上下行隧道中心距离为12.800m，旁通道泵站开挖后底部标高为-22.090m。旁通道/泵站其结构由喇叭口、水平通道及集水井三个部分组成。联络通道长约7m，通道两端开口部分为1.4m2.14m的矩形洞门，中间部分断面为半圆拱直墙形式：直墙结构宽2.0m，高为2.1m，拱形部分高0.3，宽2.0米，通道中部设防火门6、一道；通道下面的泵站净空断面为3.5m2.0m3.25m（长宽高）。喇叭口开挖尺寸约为1.1m（长）4.4m（宽）4.83m（高）；通道的开挖尺寸：6.6m（长）3.2m（宽）4.23m（高）；集水井开挖尺寸：4.8 m（长）3.2 m（宽）4.2 m（深）。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为200mm；通道墙、拱和集水井的结构层为400mm厚的现浇钢筋混凝土，通道底板其余的结构层为1000mm厚的现浇钢筋混凝土；支护层和结构层之间安装防水层，其结构见图1。图1 旁通道结构剖面示意图1.2 工程地质及水文地质条件1.2.1 工程地质工程区域内地势平坦，地表高程在3.253.91m之间7、。地层土属第四纪沉积层，自上而下共分布着七层和分属不同层次的亚层。旁通道/泵房覆土厚约17.8m。根据地质资料，选用靠近旁Q21C6号钻孔柱桩图，自上而下分别为1杂填土，1褐黄色粘土，2灰黄色淤泥质粉质粘土，1灰色淤泥质粉质粘土，2灰色粘质粉土，3灰色淤泥质粉质粘土，1灰色淤泥质粘土，1-1灰色粘土，1-2灰色粉质粘土，1暗绿色粉质粘土，1-1草黄色粉质粘土。具体见下表。旁通道所处地层上部为1-2粉质粘土层。层号岩性层厚（m）层底标高（m）备注1杂填土1.51.851褐黄色粘土1.00.852灰黄色淤泥质粉质粘土0.40.451灰色淤泥质粉质粘土1.4-0.952灰色粘质粉土1.1-2.0538、灰色淤泥质粉质粘土4.3-6.351灰色淤泥质粘土4.4-10.751-1灰色粘土3.0-13.751-2灰色粉质粘土8.2-21.951暗绿色粉质粘土3.55-25.51-1草黄色粉质粘土3.5-291-2草黄色粉砂1.2.2 水文地质根据钻探揭示的地层结构，工程区域内受影响的地下水为潜水。其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发。钻孔水位埋深为0.201.40m，可按静止水位0.5m使用。场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性。1.2.3 地下管线根据管线资料和实地调查，旁通道施工影响范围无管线。综上所述，在该地层内进行旁通道开挖构筑，须对土体进行稳妥、可靠的加固处理。根据以往施工的成功经验，9、用冻结法加固土体具有强度高，封水性好，安全可靠的优点，适于本工程。2 施工方案的选择2.1 方案编制依据及参照的标准、规范（1） xx站xx站区间总平面图；（2） 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999；（3） 盾构法隧道工程施工及验收规范 DGJ08-233-1999；（4） 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002；（5） 地下防水工程施工及验收规范 GBJ208-83；（6） 建筑变形测量规范 JGJ8-97；（7） 煤矿井巷工程施工及验收规范GBJ213-90;（8） 混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87；（9） 混凝土质量控制标准 GB50164-910、2；（10） 普通混凝土拌和物性能试验方法 GBJ80-85；（11） 混凝土结构设计规范 GBJ-10-89；（12） 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB175-1999；（13） 普通混凝土配合比设计技术规定 JGJ55-81；（14） 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 JGJ52-92；（15） 普通混凝土用碎石及卵石质量标准及检验方法 JGJ53-92；（16） 混凝土拌和用水标准 JGJ63-89；（17） 混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉DS31/T35-1998;（18） 粒分高炉矿渣微粉在水泥混凝土中应用技术规程DG/TJ08-501-1999;（19） 钢筋混泥土用热扎带肋钢筋G11、B1499-98;（20） 钢筋混泥土用热扎圆钢筋GB13013-91;（21） 钢筋焊接及验收规程GBJ1818-84;（22） 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-95;（23） 地下铁道设计规范GB50157-92;（24） 地下铁道工程施工及验收规范了GB50299-99;（25） xx市轨道交通6号线xx站xx站旁通道结构施工图；（26） xx市轨道交通6号线工程地下管线探测成果图册；（27） 工程测量规范（GB 5002693）；（28） xx市地铁基坑工程施工规程（SZ082000）；（29） 软土市政地下工程施工技术手册；（30） 基坑变形监测技术规程（xx市地12、质矿产局98.6）；（31） 国家和xx市相关技术规范及法律条文、强制性规定。2.2 施工方案设计的基本原则（1） 水平冻结帷幕技术性能必须满足旁通道施工的安全和质量要求。（2） 水平冻结方案应符合现场实际条件的施工可行性和良好的可操作性。（3） 施工方案应在工程要求工期的条件下具备优化能力。（4） 施工方案措施必须满足城市环保及节能要求。（5） 减少冻胀与融沉的危害。2.3 方案设计技术要点由于该旁通道所处地层主要为1-2粉质粘土，施工时有可能发生泥、水突出和地层沉降。在施工中必须采取切实可靠的技术措施，以确保旁通道施工的安全并保证施工工期。提出以下技术要点：（1） 由于混凝土和钢管片相对于13、土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层的冻结速度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证旁通道喇叭口部位冻土帷幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位布置三排孔加强冻结，在对侧隧道布置冷冻板。所有的钢管片的格栅要用砼充填密实，同时管片外面采用PEF板隔热保温，以减少冷量损失，在冻土墙与管片胶结处放置测温点，以加强对冻土墙与管片胶结状况的检测。（2） 用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进行水泥水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔14、口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量出泥、出水。（3） 针对施工冻结孔时容易产生涌水现象，采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。（4） 加强冻结过程检测。在冻土帷幕内布置测温孔，以便正确判断冻土帷幕是否交圈和测定冻土帷幕厚度。对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个旁通道冻土帷幕安全的关键，为此，在对侧隧道管片上沿冻土帷幕四周布置测温孔，以全面监测冻土帷幕的形成过程。（5） 在旁通道两端布设泄压孔，以减小土层冻胀对隧道的影响。该孔可作为冻结帷幕压力变化的观测孔，同时利用管片上的注浆孔来卸压。（6） 旁通道开挖时在隧道内设预应力支架，以防打开预留钢管片时15、隧道变形和破坏。施工完旁通道临时支护层后再打开对侧隧道旁通道的预留钢管片。在旁通道衬砌中预埋压浆管，采用注浆方式以补偿土层融沉。注浆应配合冻土帷幕融化过程进行，采用水泥浆进行融沉注浆。（7） 由于冻土的蠕变性很强，冻土帷幕在破坏前必然有一个较大的蠕变过程，可以通过检查开挖过程中的冻土帷幕变形情况判断其安全性。为此，在开挖过程中必须及时进行冻土帷幕变形和温度观测，如遇冻土帷幕有明显变形，立即用钢支架加木背板支撑，调整开挖构筑工艺，并同时加强冻结。（8） 为了进一步提高旁通道掘砌施工的安全性，特采取以下措施：选用可靠的冻结施工机械；准备足够的备用设备；加强停冻时的冻土帷幕监测；尽快施工衬砌，必要时16、用堆土法密闭开挖工作面。（9） 由于冻胀力和冻土融沉的作用，影响周围土层的力系平衡，使隧道产生水平位移和沉降，故在整个施工过程中，加强隧道变形的监测，确保隧道安全。在冻土帷幕关键部位，多布置测温孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。2.4 冻结土体加固、矿山法暗挖构筑方案根据上述施工条件并结合xx地铁旁通道施工的经验，采用“隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工方案。即：在隧道内利用水平孔和部分傾斜孔冻结加固地层，使旁通道及集水井外围土体冻结，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旁通道及泵站的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行，其主要17、施工顺序见下页图2： 施工前的准备工作（进场、加工件组织）钻孔定位钻 孔冻结管打压下冻结器冻结管安装冻结系统调试积极冻结旁通道开挖、临时支护旁通道防水施工旁通道永久结构施工泵站开挖、临时支护泵站防水施工泵站永久结构施工注 浆竣工验收维 护 冻 结冻 结 系 统 部 分 安 装工 程 监 测注 浆试 挖钢管片焊接、冻结测温监测、预应力支架安装图2 旁通道冻结法施工工艺流程图3 冻结帷幕设计计算为了旁通道泵站开挖时的安全，我们采用在两条隧道分别钻孔的方案，即在另一条隧道底部打一排孔，将旁通道和泵站封闭，这样泵站里面没有冻结管，挖泵站时，就挖不到冻结管（以往方案泵站内有十几根冻结管通过，挖冻土时，要18、割断冻结管，如后续工程慢，冻土融化，非常危险），确保了冻土的安全，另挖土时，减少了冻土的挖掘量；为安全考虑，满足冻结开挖工期要求，在通道下部布置一排冻结孔。3.1 计算模型3.1.1 假设1. 由于工程影响范围不大，假设工程所在位置计算范围内各地层均水平分布；2. 由于上下行线隧道中心标高基本相同，假设两条隧道位于同一标高；3. 冻土帷幕为10的等温体，冻土厚度为1.6m；4. 未冻土和冻土均为弹塑性材料。3.1.2 模型材料参数模型材料的力学见表1。表3 模型材料参数土层编号土层名称土层厚度(m)天然重度(kN/m3)压缩模量（MPa）粘聚力（kPa）内摩擦角（度）杂填土1.519.3褐黄色19、粘土夹灰黄色淤泥质粉质粘土1.418.54.571816.0淤泥质粉质粘土6.817.43.151217.0灰色淤泥质粘土4.416.82.111210.5粉质粘土11.218.14.691522.0暗绿色粉质粘土3.5519.56.724718.5草黄色砂质粉土取至计算模型底18.610.83431.5-10冻土17.315050303.1.3 荷载1. 计算区域内分布土体自重荷载；2. 1-2草黄色粉砂层可能有承压水，微承压含水层作用在、粉质粘土上；3.1.4 模型计算区域包括隧道旁通道及泵站工程和两条隧道，取隧道中线上方至层表面、下方30m，从联络通道纵向中点往两头方向各取30m，自联络20、通道中心线沿隧道轴线方向两边各取30m，整个计算区域见图3。坐标原点位于联络通道中心，x轴与隧道轴线平行， y轴与水平面垂直，z轴通过两隧道中心与通道中心线平行。根据3.1.1 节的假设，计算模型为沿x和z轴对称，故实际计算模型只取其四分之一。整体模型的顶面（地面）为自由面，前后左右四个垂直面上水平位移约束、垂直位移自由，底面上水平和垂直位移均约束。根据施工组织设计，联络通道先开挖一侧喇叭口导硐，再开挖通道中间段，而后另一侧喇叭口导硐贯通；贯通后，进行通道部分的防水层、结构层施工，然后刷扩两端喇叭口，刷够设计断面后，然后再进行泵站施工。因此考虑联络通道和泵站全部开挖但无临时支护的假设情况进行建21、模。这是最不利的情况，如果在这种情况下冻土帷幕满足强度要求，则实际情况下冻土帷幕的强度必然得到保证。3.1.5 联络通道模型四分之一整体模型见图3，网格划分见图4，冻土帷幕外表形状见图5，网格划分见图6。图3 旁通道及泵站计算模型（四分之一整体）图4 旁通道及泵站计算模型1/4模型网格划分图5 旁通道及泵站冻土帷幕1/4模型图6 旁通道及泵站冻土帷幕1/4模型网格划分图3.2 联络通道计算结果3.2.1 计算结果旁通道及泵站冻土帷幕拉应力为正，压应力为负。主应力和剪应力的最大、最小应力值见表2。表5 单元相对坐标方向最大、最小应力表名称s1s2s3txytyztxz最大值(MPa)0.500.22、170.010.370.500.15最小值(MPa)-0.34-0.93-2.57-0.52-0.56-0.39冻土帷幕最大主应力s1分布见图7，可见冻土帷幕没有拉应力集中，整体只有少数几个地方出现拉应力，且拉应力很小，最大拉应力数值为0.50MPa，出现喇叭口与隧道交接处冻土帷幕中部。最小主应力s3分布见图8，由图可见，最大压应力出现在喇叭口与泵站冻土帷幕交接处外侧，最大压应力出现在喇叭口与泵站冻土帷幕交接处外侧，除小范围应力集中外最大压应力数值为2.00MPa。剪应力txy、tyz、txz分布见图9、图10和图11。最大剪应力出现在tyz中，最大剪应力出现出现在泵站和喇叭口交接处冻土帷幕外23、侧，最大剪应力数值为0.56MPa。3.2.2 强度验算根据以上计算结果，旁通道及泵站冻土帷幕的最大拉、压应力和剪应力及强度验算见表3。表6 ANSYS计算结果强度验算部位应力名称计算值指标安全系数备注旁通道及泵站最大拉应力0.502.14.2大部区域无拉应力最大压应力2.003.61.8应力集中点，大部区域安全系数为25最大剪应力0.561.62.8根据以上计算和强度验算结果，旁通道及泵站冻土帷幕的设计温度和厚度均满足强度要求。图7 旁通道及泵站冻土帷幕最大主应力s1分布图8 旁通道及泵站冻土帷幕最大主应力s3分布图9 旁通道及泵站冻土帷幕剪应力txy分布图10 旁通道及泵站冻土帷幕剪应力t24、yz分布图11 旁通道及泵站冻土帷幕剪应力txz分布3.3 结论按照冻土帷幕平均温度10，冻土强度指标取单轴抗压强度3.6MPa，抗弯强度2.1MPa，抗剪强度1.6MPa。旁通道及泵站冻土帷幕厚度1.6m，进行了ANSYS三维数值分析，根据分析结果可得出如下结论：旁通道及泵站冻土帷幕没有拉应力集中，整体只有少数几个地方出现拉应力，且拉应力很小，最大拉应力数值为0.50MPa，抗拉安全系数为4.2。最大压应力出现在出现喇叭口与隧道交接处冻土帷幕中部，除小范围应力集中外最大压应力数值为2.00MPa，抗压安全系数大于1.8，满足强度要求。不同方向的剪应力最大值出现在不同部位，但均满足强度要求，最25、大剪应力值为0.56MPa，抗剪安全系数为2.8。除应力集中点以外的冻土帷幕主体部分的应力普遍比较小，可见其安全储备得以保证。冻结壁有效厚度选取1.6m。设计要求，通道冻土有效厚度大于1.6米，因开挖喇叭口时冻土又向外发展0.1m厚，即喇叭口冻土有效厚度在扩喇叭口时大于1.7m。4 冻结孔布置及制冷设计4.1 冻结孔的布置根据冻结帷幕设计及旁通道的结构，冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置。在通道下部布置一排冻结孔，加强通道冻结效果，把泵站和通道分为两个独立的冻结区域，见图13：冻结帷幕示意图，开孔间距为0.3m0.7m，冻结孔数64个(下行线隧道58个包括4个穿孔、上行线隧道6个)。冻结孔26、的布置详见附图冻结孔施工平面图及附图冻结管布置剖面图，并根据钻机情况、管片配筋情况和旁通道拟开管片的实际位置，对钻孔孔位作少量调整。冻结孔的布置详见附图：冻结孔施工图及冻结孔布置剖面图。图12 冻结帷幕示意图4.2 测温孔与卸压孔布置共布置8个测温孔，两端各布置4个，目的主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况，以便综合采用相应控制措施，确保施工的安全。测温孔管材选用323.5mm20#低碳钢无缝钢管。每个联络通道卸压孔布置4个，上行线布置2个，下行线布置2个。4.3 制冷设计4.3.1 冻结参数确定（1） 积极冻结期盐水温度为-28-30。（2） 维护冻结期温度为-25-28。（3） 冻27、结孔终孔间距Lmax1000mm，冻结帷幕交圈时间为20天，达到设计厚度时间为40天。（4） 积极冻结时间为40天，维护冻结时间为30 天。（5） 冻结孔布置64个，冻结管总长度为590m。布孔位置见附图。（6） 测温孔布置暂定8个，上行线和下行线隧道各布置测温孔4个，深度为1 m 3m，测温孔一般定在终孔间距较大的位置，根据冻结孔偏斜情况再适当的增加测温孔数。（7） 卸压孔布置4个，开挖一侧布置2个，对侧布置2个，深度1 m 。4.3.2 需冷量和冷冻机选型冻结需冷量计算：Q=1.3dHK式中：H冻结总长度；d冻结管直径；K冻结管散热系数；将上述参数代入公式得：Q=1.3dHK =5485828、Kcal/h选用W-YSLGF300型螺杆机组一台套，设计工况制冷量为8.75104 Kcal/h，电机功率110KW。另外备用W-YSLGF300型螺杆机组一台。4.3.3 冻结系统辅助设备（1） 盐水循环泵选用IS150-125200型1台，流量200m3/h，电机功率30KW 。（2） 冷却水循环选用IS150-125200C型1台，流量200m3/h，电机功率30KW。冷却塔选用NBL-50型二台，补充新鲜水15m3/h。4.3.4 管路选择（1） 冻结管选用898mm,20#低碳钢无缝钢管,丝扣连接,另加手工电弧焊焊接。单根长度1m1.5m。（2） 测温孔管选用323.5mm,无缝钢29、管。（3） 供液管选用1.5钢管，采用焊接连接。（4） 盐水干管和集配液圈选用1596mm无缝钢管。（5） 冷却水管选用1334.5mm无缝钢管。4.3.5 用电负荷 总用电负荷约250kw/h。4.3.6 其它（1） 冷冻机油选用N46冷冻机油。（2） 制冷剂选用氟立昂F-22。（3） 冷媒剂选用氯化钙溶液。5 冻结施工5.1 施工准备（1） 用1.5钢管在施工出入端头井内搭建脚手架，作为连接隧道与地铁车站底层平台的便桥。（2） 在隧道内敷设一条120mm2动力电缆，用于冻结钻孔施工及隧道内冻结系统安装供电。（3） 利用隧道内清水和排污管道，用于冻结孔打钻和冻结站运转的供水和排污。（4） 在30、旁通道施工工作面两端砌高约0.5m的泥浆挡墙，以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内环境整洁。（5） 用厚4cm6cm的木板在旁通道处铺设冻结施工场地，按不同位置的冻结孔钻进要求，用1.5钢管搭建冻结孔施工脚手架。5.2 冻结孔施工5.2.1 冻结孔定位与管片开孔根据施工基准点，按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线，提请注意的是：孔位布置首先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置，在避开主筋的前提下可适当调整，一般不应大于100mm。详见开孔措施，其中包括4个穿孔。（1） 在正式开孔前，利用检查孔，即隧道管片上的注浆孔钻38mm小孔径探孔，检查地层稳定性。（2） 开孔选用J-200型金刚石钻机，配13031、mm金刚石取芯钻头进行钻孔，深度约300mm，以不钻穿管片控制。用钢楔楔断岩心、取出后，打入加工好的孔口管，并固定，每个孔口管要至少有4个固定点固定在管片上。(3)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。详见如下示意图。图13 孔口装置示意图5.2.2 冻结孔施工顺序根据旁通道施工的孔位，采用由上向下的顺序进行施工：即先施工穿透孔，根据穿透孔的偏差，进一步调整有关的钻进参数，再按由上向下的顺序施工，这样可防止因下层冻结孔的施工引起上部地层扰动，减小钻孔施工时的事故发生率。5.2.3 钻孔偏斜和终孔控制钻孔的偏斜应控制在1%以内，在确保冻土帷幕厚度的情况下，相邻终孔间距不得大32、于1.0m，否则应补孔。冻结孔钻进深度应不小于设计深度，不大于设计深度0.2m（钻头碰到隧道管片者除外）。5.2.4 冻结孔钻进与冻结管设置（1） 钻孔设备使用MD-5钻机一台，配用BW250型泥浆泵，钻具利用898冻结管作钻杆；冻结管之间采用套管丝扣连接，接头螺纹紧固后再用手工电弧焊焊接，确保其同心度和焊接强度。（2） 正常情况下，钻进时安装简易钻头，如果钻进困难遇到砂层，为防止钻进中返砂，在钻头部位安装一个特制单向阀门。（3） 冻结管到达设计深度后冲洗单向阀，并密封冻结管端部。（4） 钻进过程中严格监测孔斜情况，发现偏斜要及时纠偏，下好冻结管后，进行冻结管长度的复测，然后再用灯光测斜仪进行33、测斜并绘制钻孔偏斜图。冻结管长度和偏斜合格后再进行打压试漏，压力控制在0.8Mpa，30分钟允许降压0.05 Mpa，后稳定15分钟压力无变化者为试压合格。（5） 在冻结管内下供液管,然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角.5.2.5 钻孔质量控制程序图生产准备测量定孔位钻场施工安 装搬迁、找正正常钻进单孔完成调试安装测 斜纠 偏图14 钻孔质量控制程序图5.3 冷冻站安装5.3.1 冻结站布置与设备安装将冻结站设置在上行线隧道内，靠近旁通道位置，占地面积约80平方米，见图15，站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及配电控制柜等。设备安装按设备使用说明书的要求进行。图15 冻结站平34、面布置图选用YSLGF-300型冷冻机组1套，当盐水温度为-26，冷却水温度-26时，其最大制冷量约为 87500kcal/h。冷冻机组电机总功率为110kw；选用IS150-125-200盐水循环泵2台（其中1台备用），流量200m3/h，扬程30m，电机功率30kw；选用IS150-125-200冷却水循环泵1台，流量200m3/h，扬程30m，电机总功率30kw；DBNL3-50型冷却塔2台，电机总功率6kw；设盐水箱一个，容积6m3；盐水干管和集配液管均选用1595mm无缝钢管，集、配液管与羊角连接选用1.5高压胶管；冷却水管用5焊管；冷冻板用1.5管加工；在冷冻机进出水管上安装温度传35、感器，在去、回路盐水管路上安装压力、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；在盐水管路的高处安装放气阀；在去路盐水干管上安装单向阀；盐水和清水管路耐压分别为0.7MPa和0.3MPa；冻结施工冷却水用量为15m3/h，最大总用电量约190KW。 其它：冷冻机油：选用N46冷冻机油；制冷剂：选用R22制冷剂；冷媒剂：用氯化钙溶液作为冷冻循环盐水。盐水比重为1.2601.270。5.3.2 管路连接、保温与测试仪表管路用法兰连接，隧道内的盐水管用管架敷设在隧道管片斜坡上，以免影响隧道通行。在盐水管路和冷却水循环36、管路上要设置伸缩接头、流量计、阀门和测温仪、压力表等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用保温板或棉絮保温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每组冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。旁通道主排冻结孔每23个一串联，其他冻结孔34个一串联。冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的保温板或棉絮保温。旁通道两侧管片保温：由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，为加强冻土墙与管片胶结，旁通道两侧管片内表面采取保温措施，以减少冷量损失。冻结孔施工侧即上行线，首先将钢管片格栅内用素砼填充密实，然后采用PEF板保温板对冻结帷幕37、发展区域管片进行隔热保温。 下行线隧道，冻结管的端部区域范围内布置冷冻板，同样将钢管片格栅内用素砼填充密实，然后采用PEF板保温板对冻结帷幕发展区域管片进行隔热保温。上、下行线钢管片格栅内填满素混凝土（除欲拉开的管片外）然后再用PEF板保温板进行保温，对上下行线冷冻板施工中加宽到冻土设计厚度，保温区域如图16示。图16 保温板设置示意图5.3.3 溶解氯化钙和机组充氟加油盐水（氯化钙溶液）比重为1.26，先在盐水箱内充满清水，溶解氯化钙，再送入盐水干管内，直至盐水系统充满为止，溶解氯化钙时要除去杂质。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38、无渗漏后，再充氟加油。5.4 积极冻结与维护冻结5.4.1 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备要求的技术参数条件下运行。在冻结过程中，定时检测盐水温度、测温孔温度和冻土帷幕扩展情况，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。5.4.2 试挖与维护冻结在积极冻结过程中，要根据实测温度数据判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，同时要监测冻土帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度且与隧道完全胶结后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。试挖条件：测温孔39、可根据测温孔实测数据，推算出冻土发展速度及在该冻结时间内的冻土发展半径，从而算出冻结帷幕厚度，再根据成冰公式或用作图法得出冻结帷幕平均温度，若各个层位、部位冻结帷幕的厚度和平均温度达到设计要求后，即可打开管片进行开挖。卸压孔在积极冻结过程中，卸压孔有两个作用，一是起到释放冻胀压力的作用，另一方面根据显示的压力来判断冻结帷幕是否交圈。在冻结初期卸压孔是没有压力的，随着冻土的逐渐扩展，水分不断迁移，交圈后冻土形成一个封闭的土体，冻胀压力得不到释放而逐渐增加，它的外在表现即为卸压孔压力的增长。探孔测冻土帷幕温度和厚度达到设计值后，打开泄压孔确认无泥水涌出，并安装好防水门后，打开旁通道预留口的钢管片。40、开挖过程中，根据暴露冻土帷幕的稳定性，进入维护冻结，盐水温度不高于-20。在冻结效果达到设计要求时，对估算的上、下行线冻结帷幕边缘处进行探孔测温检测，探孔数量为上下行线各两个；深度为0.5m；测量温度应在0以下，方可进行旁通道开挖。旁通道开挖期间，在施工场地附近准备2罐液氮。盐水去、回路温差由于冻结帷幕交圈后需冷量较交圈前要小，因此冻结帷幕交圈前盐水去、回路温差要比交圈后大，不过此现象仅作为判断冻结帷幕交圈的参考。设计要求各冻结孔组的回路温差不超过1.2，盐水循环系统去回路温差不超过1。要确定打开管片进行开挖还需结合测温孔资料、卸压孔压力、探孔情况等方面综合考虑。施工冷却水温度+23，以保证冷41、冻机的工作效率和制冷效果，使积极冻结盐水温度调整到-28-30正式开挖后，根据冻土帷幕的稳定性，可适当提高盐水温度，进入维护冻结，但盐水温度控制在-25-28之间。停止冻结浇筑完混凝土内衬后停止冻结，进行自然解冻。冻结孔密封截去露出隧道管片的孔口管和冻结管，然后在孔口管管口焊接8mm厚的钢板。5.4.3 冻结及开挖技术控制指标（见表4）表12 冻结及开挖技术控制指标项目数值备注冻结帷幕厚度喇叭口1.6m根据测温孔推算通道1.6m集水井1.6m冻结帷幕平均温度-10用公式法或作图法得出盐水温度积极期-28-30用测温仪监测维护期-25-28盐水去、回路温差积极期2.51.0以内用测温仪监测维护期42、1.0以内冻结孔组1.2以内总流量盐水系统循环设计值5M3/H流量计卸压孔交圈前一般无压力通过压力表观测交圈后剧增至0.15 MPa0.3MPa附：主要地层冻结施工参数一览表(表5)表13 主要地层冻结施工参数一览表序号参数名称单位数量备注1冻结帷幕设计厚度 m1.6喇叭口开挖时1.7m2冻结帷幕平均温度-10取冻土抗压强度为3.6mPa3冻结帷幕设计交圈时间天204冻结孔个数个645冻结孔设计间距m0.30.7旁通道周边孔6终孔最大间距m1.0旁通道周边孔7设计盐水温度-28-30积极冻结期8冻结管规格mm89820#低碳钢无缝管9测温孔个数个8（暂定）13m10冻结深度m604含冷板10043、米11卸压孔（压力观测孔）个数个412m12最大总需冷量Kcal/h54858工况条件13施工工期天1005.4.4 冻结质量控制程序图充氟、试运转正常运转旁通道掘进拆 除冷却水供给冻结孔验收检 测生产准备基础施工安 装试压包扎冻结器安装设备试压图17 冻结质量控制程序图5.4.5 四方验收 在积极冻结维护以后，按照冻结施工参数一览表（表5）的参数值进行冻结效果的验收，在验收合格后通知四方单位再次进行验收，在四方单位验收合格后，方可进行开挖与构筑施工。6 开挖与构筑施工6.1 施工准备准备工作是整个工程施工进展顺利的前提和保证，具体工作内容如下：6.1.1 三通一平（1） 供水，将水管接送至施44、工场地，水量为15m3/h；排水，从旁通道口到地铁车站区间利用排水管路，水泵设在旁通道口附近，形成排水系统。（2） 供电，250kw电量接送至施工场地。（3） 井上、井下通讯联系使用内部专用有线电话。（4） 道路，能允许510t卡车进出施工场地，必要时应提供市内运输通行证。6.1.2 通风排水系统通风：采取用压入式通风系统，将风机和管路布置好，把旁通道施工区段附近隧道内混浊气体排送到地表或送至空闲隧道的远端。排水：从旁通道口到地铁车站区间布置一条排水管路，水泵设在旁通道口附近，形成排水系统，以备旁通道端口处集水、开挖构筑中产生的出水或涌水排放之用。6.1.3 端头井提升旁通道的开挖构筑施工井占45、用隧道的出洞端头井，进出车辆方便，有利于场地布置，且有盾构施工时建有的集土坑，所以施工材料、设备的下放及渣土提升采用汽车吊按施工的进度进行分次集中进行。为保证吊运安全，满足下放深度要求，拟采用25t汽车吊或行车提升。汽车吊停放于端头井地表，大型材料及设备直接吊放，零散材料、设备及渣土放入吊桶内吊放，为便于渣土的倾倒，吊桶加工成底小口大的梯形吊桶，吊桶体积1m3,吊桶由6mm厚的钢板加工而成。根据现场实际情况也可采用建筑用提升井架来对开挖及上下物料进行提升，设备使用前必须通过xx市机械检测中心检测。6.1.4 临时支护金属支撑架根据土体加固技术参数，土体压力等，计算、设计金属支撑架的材料、结构形46、式。临时支护支撑架验算当冷冻效果不理想时支撑架的受力较为不利，当冷冻完全失效时支撑架受力最大，支撑采用16工字钢，根椐支撑结构及水土压力上拱部受力最为不利，只要验算上拱部符合要求即可。喇叭口部位钢支撑最大间距按0.3 m计算。18.017.84.40.3=422.9KN 422.94.4=96KN/ m跨中最大弯矩M=160.24.42/8=232.6 KN. m Q=232.64.42=511.7 KN 5117002610=196 Mpa小于215 Mpa所以喇叭口部位钢支撑采用16工字钢，间距0.3 m是安全的。通道部位钢支撑最大间距按0.7 m计算。3793.20.7=981.6KN 47、981.73.2=306.7KN/ m跨中最大弯矩M=306.73.22/8=392.5 KN. m Q=306.73.22=490.7 KN 4907002610=188 Mpa小于215 Mpa所以通道部位钢支撑采用16工字钢，间距0.7 m是安全的。图18 通道支撑架结构示意图喇叭口、通道内为拱形金属支撑架结构，按两种断面尺寸加工，结构形式如图19、20所示。图19 金属支撑架结构示意图集水井部位为矩形支撑圈，结构及分段加工尺寸如右图所示。接头部位结构：如图20所示，连接板厚10mm，A3钢板与型钢焊接，螺栓取m1860。支架在地面预加工成型后，在工作面组装安设。图20 接头示意图6.148、.5 隧道内工作平台搭设按旁通道出口尺寸及施工需要，工作平台由上下两层平台和一斜坡道构成。（1） 在旁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2m3.5m=7m2。（2） 在旁通道运输侧，搭设斜坡道与中间平台相连接，斜坡道高端宽约3m，坡长约18m，坡度以方便手推车运输为原则可以适当调整。（3） 在中间平台的另一侧搭设材料设备平台，为节省材料，平台面可低于中间平台0.3m，面积8m4.5m=36m2。平台梁可用长4.5m，间距为2m的槽钢，直接搭在砼管片上，台面用50mm厚木板铺盖而成。6.1.6 抢险物资的堆放为了应付冻结孔施工及开挖构筑49、过程中可能出现的突发情况，除了制订切实可行的应急措施外，施工现场需要堆放一定数量的抢险物资：应急沙包（5m3）、木楔（若干）、水泥（3T）、麻丝、木背板（3m3），以保证旁通道施工的安全。应急抢险物资应堆放有序，并设立醒目的标识牌，抢险物资应专项专用，不得随便挪用，并设有专人看护、保管，定期检查。6.1.7 钢管片接缝焊接将旁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焊接好，以提高其整体稳定性。注意事项：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，划分区域，采取对称方式焊接，以防止应力集中，引起钢管片变形。焊接材料选E4303型结构钢焊条，用手工电弧焊50、焊接。6.1.8 预应力支架及安全应急门安装开挖施工之前，需在通道开口处隧道管片开口环中不开口部位均匀设置不小于7个支撑点隧道支架，予以预应力支撑（支撑能力不小于500KN/点）适当焊接钢管片的环、纵缝，以减轻旁通道开挖构筑施工对隧道产生不利的影响。根据结构施工图要求，设计预应力支架，单个钢支架由圆形（或中部矩形）封闭钢支架、6个预应力千斤顶、2个固定支撑及支撑保护板等部分组成（见附图：预应力支架简图）。安装方法：在区间隧道上上下行线旁通道开口两侧各架两榀，共四榀，两榀钢支架间距2m，并在旁通道两端沿隧道方向对称布置，两榀支架间用67mm67mm等边角钢搭焊组合。每榀支架有8个支点，由6个5051、t螺旋式千斤顶提供预应力，施加预应力时每个千斤顶要同时慢慢平稳加压，每个千斤顶以压实支撑点为宜。注意事项：架设时要有专人负责指挥，拼装时螺栓必须拧紧，高处千斤顶应固定在主架上，防止脱落。要定期检查千斤顶压力情况，发现松动等异常情况要及时处理。安全应急门是考虑开挖构筑期间，帷幕发生大量砂、水涌出，或位移变形超值，其它措施抢救无效的情况下，为确保隧道安全而使用的。根据结构施工图要求，设计安全应急门。安装要牢固可靠，安全门要满焊，焊接高度要大于10mm，门扇启闭方便。6.2 开挖 6.2.1 开管片在拆除钢管片开洞前，利用扭矩扳手将旁通道前后共10环管片的纵向和环向连接螺栓进行复紧，包括钢管片和砼管52、片间的连接螺栓，扭矩需达到300NM。此外将未拆除钢管片的环、纵缝进行焊接连接，提高钢管片门架结构的刚度和整体稳定性。焊接采用对称式焊接，以防止应力集中，引起钢管片变形。焊接材料选用E4303型结构钢焊条，用手工电弧焊焊接，焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理，避免虚焊。加固土体强度达到设计要求及准备工作就绪后开挖构筑工作就可正式开始，探孔后即可开管片。开管片前，首先准备2台5t千斤顶，5t和2t手拉葫芦各一个。（1） 开管片方法将两台千斤顶架在被开管片两侧，中间用一根型钢横梁同钢管片直接相连接，通过千斤顶顶推横梁向外顶推钢管片。操作时，要认真观察管片受力及位移情况，消除局部受阻因素，防止管片53、变形。5t葫芦作为辅助拉拔管片用，一端挂住欲拆管片，一端系在对面隧道管片上，水平方向稍加力向外（隧道内）拉拔管片，要配合千斤顶操作。2t葫芦悬吊在欲拆管片的上方，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（如下图所示）。（2） 注意事项在用千斤顶及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。当拉拔困难时，应检查受阻原因并处理。如为管片锈蚀引起，则需用大锤锤振管片，以减少拉拔阻力。图21 开钢管片示意图6.2.2 土方开挖经探孔确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，然后根据采用矿山法进行暗挖施工。根据工程结构特点，旁通道开挖掘进采取分区分层方式进行，其施54、工顺序如下图所示。图22 旁通道开挖顺序图由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结帷幕承载能力大，因而开挖时（除喇叭口处侧墙和拱顶外）可以采用全断面一次开挖，开挖步距为0.5m，通道、集水井开挖步距为0.5m。两端喇叭口处断面较大，为减轻开挖对隧道变形的影响，开挖步距控制为0.3m。 集水井开挖过程中将有部分冻结管被暴露，为确保安全，根据冻结孔布置图，跟班技术员跟踪监测开挖面深度，当开挖面距离集水井内冻结管约510cm时，关闭该组冻结管的去、回路阀门（比如第一次关闭 x3,x4,x5三个孔去、回路阀门），等该组冻结管全部暴露后，再打开原先关闭的阀门，恢复冻结。同时将集水井内部分暴露的冻结管用55、PEF保温板进行保温。等集水井200mm厚的临时支护层施工结束后，即可将集水井内暴露的冻结管割除，进行永久结构的施工。另外，冻土强度高，韧性好，普通手镐无法施工，需采用风镐进行掘进。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。而且掘进环境温度在0以下，输风管路及风镐中的冷凝水容易结冰，需进行除湿处理，一方面把风管悬吊起来，另外每隔12小时向风管内注入酒精，防止冰屑的出现。并要求每个掘进班配备56把风镐，以避免不能正常工作而影响施工进度。在掘进施工中根据揭露土体的加固效果，以及监控监测信息，及时调整开挖步距和支护强度，确保安全施工。在开挖过程中，还要及时对暴露的冻土墙进56、行保温。 土方运输：挖出的土方装入翻斗车，经隧道运到提升井后提至地面，用汽车运出。6.3 支护方式采用两次支护方式。第一次支护（临时支护）采用预应力钢支架加木背板。第二次支护（永久支护）采用C30现浇钢筋混凝土。6.3.1 临时支护旁通道泵站开挖后，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，冻土开挖后就要及时对冻结帷幕进行及时的支护，所以旁通道的临时支护即作为维护地层稳定，确保施工安全的一项重57、要技术措施，又作为永久支护的一部分，是支护工艺最为关键的一步。临时支护采用型钢支架、木背板加喷射混凝土进行支护。支架间距为0.3 m0.5m，为增加支架的稳定性，相临两排支架间必须用支撑杆相互连接。集水井的临时型钢支架为矩形且上下支架用16圆钢吊挂，支架间距0.5m。所有支架间冻土体全用木板背实背紧，少量空隙用水泥砂浆充填严实，最后用喷浆机进行架喷支护（临时支护形式见图23）。喷射混凝土为C20混凝土，厚度为200。图23 临时支护结构示意图6.3.2 永久支护6.3.2.1 永久支护结构图结构永久支护是采用施工图中设计的C30P8现浇钢筋砼结构。为减少砼施工接缝，旁通道开挖及临时支护完成后，58、一次连续进行浇筑。由于这种结构的特殊性，通道顶板内的砼浇筑较为困难，为提高砼施工质量，可采取分段浇筑的施工方式，必要时可采用喷浆机对浇筑空隙进行充填。上部结构施工完成以后，开挖集水井，集水井开挖到设计深度，首先对集水井底板进行封底浇筑，然后一次完成集水井的钢筋砼浇筑施工（永久支护结构见图24）。图24 永久支护结构示意图6.3.2.2 注意事项：开挖及支架架设应按中腰线严格控制，防止支架偏移；在浇筑通道底部之前一定要先把2根DN200的铸铁排水管安置好。（1） 喷射混凝土配比（体积比）根据经验暂定为32.5R水泥：中粗砂：46瓜子片=1：2：1；（2） 在开挖和临时支护过程中，布设通道收敛变形59、测点（详见监测部分），及时掌握冻结帷幕位移发展速度，通过调整开挖步距和支护强度来控制冻结帷幕的位移量，确保施工安全和施工进度；（3） 临时支护中预埋压浆管：集水井设10个，通道底部、直墙下部约按1.0m间距布设。压浆管选用48的焊接管，顶端接管箍，并用丝堵封闭。6.3.2.3 止水带施工喇叭口部位全部刷扩至设计尺寸，临时支护完成后，即可进行止水带施工。止水带是用粘接剂沿着临时支护断面内侧直接粘到隧道管片上，粘接前必须对管片进行清洗，止水带一定要粘牢，不能留有空隙。6.3.2.4 防水层施工防水层选用2.0mm厚PVC或EVA防水材料，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60、平，对外部的钢筋接头切除、磨平。防水板采用无钉铺设，衬垫为梅花形布置，间距：拱顶0.7m0.7m，边墙1.0m1.0m。铺设防水层时应注意以下问题：（1） 防水层铺贴应平整、牢固；（2） 不允许在防水板上钉明钉，防水板接缝采用自动热融机进行双焊缝焊接；（3） 防水板接缝搭接长度应为70，焊接宽度为10mm；6.3.2.5 钢筋绑扎（1） 钢筋间排距应严格按结构设计图纸进行绑扎，钢筋搭接部分长度应符合设计要求，且不低于35d（d为钢筋直径），受力钢筋之间绑扎接头应相互错开；（2） 从任一绑扎接头中心至搭接长度的1.3倍区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总面积的百分率不超过25%；（61、3） 在结构砼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。6.3.2.6 立模板根据结构尺寸定制钢模板，立模采用16#槽钢制作的碹骨作为模板支撑，碹骨间距900 mm1200mm，碹骨立设于已浇底板砼面上，碹骨底脚处加型钢横撑，以防浇砼时侧墙内移，碹骨脚底加垫一层厚20mm的木板防止骨腿下沉。碹骨按中腰线安设并做到牢固可靠。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，即先按设两侧墙模板，浇完后再从一端向另一端安齐顶模。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。6.3.2.7 浇灌混凝土结构层混凝土如条件允许选用C3062、商品混凝土，确实需要自拌混凝土时应在有关部门同意下进行。按照设计混凝土强度要求，必须对混凝土进行配比试验。混凝土搅拌应严格按试验配比进行搅拌；搅拌好的砼由溜灰管输入端头井下的手推车或直接装手推车提放井下，然后，推至工作面。用人工法将砼送入支好的钢模内并用插入式振捣棒反复均匀振捣。搅拌的混凝土用试模制成标准试块，现场用于检测混凝土强度及抗渗性。通道顶板内的混凝土浇筑采用分段浇筑的施工方式，必要时用气动输送泵输送混凝土，采用外部震捣（即用附着式振动器震捣），以提高工作效率，确保砌筑质量。注意事项：（1） 砼浇筑尽量连续浇筑，如因特殊原因不能连续浇灌时，在接茬部位应凿成毛面，确保混凝土粘接性；（2）63、 在集水井上方通道墙部浇筑时，墙基应用木板制成斜坡，确保砼基础与通道成一整体结构；（3） 砼结构强度达到设计强度70%时方可拆模。（4） 砼震捣：采用斜向震捣，即震动棒与砼表面约成4045角，震捣要求做到“快插慢拔”。砼分层浇筑时，每层砼厚度不超过振动棒长度的1.5倍。在震上分层时，应插入下层砼中50左右，且在下层砼初凝之前进行。震捣时布点均匀，震捣程度以下面四条标准控制：不出现气泡、砼不下沉、表面泛浆、表面形成水面。6.4 开挖及支护质量要求6.4.1 掘进（1） 通道净宽：中线两帮不小于设计尺寸，不大于设计尺寸100；（2） 通道净高：腰线上下不小于设计尺寸，不大于设计尺寸100。6.4.64、2 架棚（1） 通道净宽：中线两帮不小于设计尺寸，不大于设计尺寸50；（2） 通道净高：腰线上下不小于设计尺寸，不大于设计尺寸50；（3） 支架架设不得掉斜，前倾后仰，支架构件要齐全，支架与冻土之间要用木背板背实。6.4.3 钢筋（1） 钢筋搭接部分长度应符合设计要求，且不低于35d（d为钢筋直径）；（2） 受力钢筋之间绑扎接头应相互错开，从任一绑扎接头中心至搭接长度的1.3倍区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总面积的百分率不超过25%；（3） 钢筋位置允许偏差：受力钢筋排距5，钢筋弯曲点为20，水平钢筋间距20，受力钢筋保护层3。6.4.4 砼浇灌（1） 砼表面密实，蜂窝、麻面65、不超过0.5%，深度不超过10；（2） 衬砌厚度不小于设计，墙面平整度允许误差20；（3） 砼厚度达到设计强度70%方可拆模，拆模后应洒水养护，养护时间不得少于7昼夜。6.4.5 壁后注浆利用预埋的注浆管进行壁后注浆（模筑混凝土与初支之间），为确保壁后注浆充填密实性，采用压力控制，注浆压力为0.4 MPa 0.6MPa，浆液采用具有微膨胀和高强度的浆液，注浆泵采用注浆泵。6.5 开挖与构筑质量控制程序图生产准备开管片通道土方开挖临时支护喇叭口开挖喇叭口临时支护扎钢筋立通道模板通道砼结构施作集水井开挖临时支护集水井结构层施作壁后注浆整理、收尾维护冻结图25 开挖与构筑质量控制程序图7 地层跟踪注66、浆及其它7.1 融沉控制7.1.1 融沉控制的措施是地层跟踪注浆施工融沉是因被加固土体融化而引起的土体下沉，是冻结法施工需要处理的一个问题。所以，在旁通道结构完成以后冻土融化的过程中，要控制融沉，减少对隧道不利影响。其主要措施是根据监测反馈的信息，进行地层跟踪注浆压密加固土体，具体分为三个部分：（1） 利用管片压浆孔对隧道管片底部、喇叭口部位进行补压浆；（2） 通过旁通道衬砌中的预埋注浆管进行跟踪注浆，以补偿融沉；（3） 结构层施工结束后，利用J-200金刚石钻机在隧道管片施工注浆孔至冻结帷幕外围，然后埋设注浆管，从冻结帷幕外围进行跟踪注浆控制融沉。7.1.2 地层注浆应配合冻土帷幕融化过程进67、行根据以往的冻土解冻经验，结合本工程特点，拟采用自然解冻，一方面控制融沉量，另一方面可以及时进行跟踪注浆。7.1.3 实行信息化施工地层注浆应根据监测反馈的信息（其沉降报警值设定为-30mm+10mm），迅速组织注浆，并依此控制注浆量。7.1.4 注浆孔布设（1） 隧道底部和喇叭口处利用管片压浆孔，必要时再补布设注浆孔；（2） 旁通道衬砌中预埋注浆管：集水井设10个，通道底部、直墙下部约按1.0m间距布设，两端喇叭口各布置1个注浆断面，共计27个注浆孔，注浆孔位置见下图。（3） 结构层施工结束后，利用J-200型钻机在已施工好的结构层再施工10个注浆孔，拱顶、通道两侧墙各一个，集水井底部、与冻68、结管平行的侧墙各一个；另外上行线隧道拱顶及底部各一个，下行线隧道拱顶及底部各一个，其深度以穿透冻结壁为准（4） 另外在冻结帷幕外围再施工6个注浆孔，其深度以穿透冻结壁为准。（如下图所示）（5） 预埋管结构：选用48mm的焊接管，顶端接带螺纹的管箍，并用丝堵封闭。图26 预埋注浆孔布置示意图图27 帷幕外围注浆孔布置示意图7.1.5 注浆材料为增加压浆的可注性，注单液水泥浆。7.1.6 注浆设备注浆选用BW250型变速注浆泵。7.1.7 注浆时间结构层施工完毕强度达到80%时即可进行冻结壁外围融沉注浆，这样能有效地保护因冻土的融化而损坏上部及周围的管线，减少隧道的下沉。7.1.8 注浆压力为防止69、隧道管片及旁通道结构受到影响，拟选用小压力、多注次的方式；注浆压力一般为0.2 MPa0.5MPa。7.1.9 注浆顺序管片底部喇叭口处通道及集水井。每一注浆段中遵循先下部、后上部的原则，使加固的浆液逐渐向上扩展，避免死角，改善隧道和旁通道底部土体，提高充填效果。7.1.10 注浆量根据以往经验，融沉注浆总量一般为冻土体积的15%左右，经计算该工程注浆量约为180m3。7.1.11 注浆结束标准注浆是否结束根据沉降监测反馈的信息和最大注浆压力控制；注浆结束后，要再注入双液浆封堵注浆管，并由人工修整管口与砌筑面一平，既保证结构强度，又美观、整齐。7.1.12 补充注浆参数表22 补充注浆参数表序70、号参 数 名 称正常段1加固范围冻结范围内强加固、其它弱加固；管片外4m2注浆孔布置冻融范围内利用预埋注浆孔，其它利用管片注浆孔3注浆管长管片周边3m、冻融范围内同冻结孔4止浆岩墙利用结构混凝土和管片结构5注浆步距1.5m6浆液扩散半径冻融范围内1.5m，管片注浆孔2 m7注浆速度10 l/min35l/min8注浆终压0.5 MPa0.8MPa9凝胶时间30min50min10水泥浆液配比水灰比0.81.57.2 防腐、钻孔补强等收尾工作待旁通道钢筋混凝土浇筑完成后，要做好现场拆除和收尾工作。其工作量大，工序交叉多，工作要善始善终，精心组织，协调施工。（1） 浇筑完集水井砼结构层即可停冻，进71、行施工设备的拆除工作，并清理、整理现场，按要求跟踪注浆。（2） 冻结孔管补强：冻结站拆除，回收供液管，放出CaCl2盐水后，割去露出隧道管片的孔口管和冻结管，并在孔口管管口焊接10厚的封口板封闭管口。（3） 待通道混凝土结构达到设计强度后，拆除隧道内的预应力支架，并再次对称拧紧特殊衬砌环内的所有连接螺栓。（4） 按设计要求安装防火门。（5） 按设计在集水井上方加装钢盖板。（6） 用砼浇筑钢管片内格栅，并将外露钢构件表面刷涂环氧沥青漆二度。（7） 整理、修整、清理旁通道施工现场，并用清水进行冲洗，通道内不得有泥浆、油污和上道工序留下的施工设备。8 监测监控设计为了确保水平孔冻结暗挖隧道施工安全优72、质地按时完成，须对冻结系统、地层和支护结构进行必要的监测，使监测的资料得以及时反馈，指导施工，以便调整施工工艺并采取措施。8.1 监测内容8.1.1 水平孔施工监测内容（1） 钻孔长度；（2） 铺设冻结管长度；（3） 冻结管偏斜；（4） 冻结器密封性能；（5） 供液管铺设长度；8.1.2 冻结系统监测内容（1） 冻结器去回路盐水温度；（2） 冷却循环水进出水温度；（3） 冷冻机吸排气温度；（4） 盐水泵工作压力；（5） 冷冻机吸排气压力；（6） 制冷系统冷凝压力 ；（7） 制冷系统汽化压力；8.1.3 冻结帷幕监测内容（1） 冻结帷幕温度场；（2） 开挖后冻结帷幕暴露时间内冻结帷幕表面位移；（73、3） 开挖后冻结帷幕表面温度；8.1.4 周围环境和隧道土体进行变行监测内容（1） 隧道的沉降位移监测；（2） 隧道的水平及垂直方向的收敛变形监测；（3） 地表沉降观测（4） 管线沉降观测8.2 监控量测8.2.1 冻结孔偏斜冻结器密封性能监测水平冻结孔偏斜的监测使用水准仪，经纬仪结合灯光进行。冻结器密封性能的监测采用管内注水，试压泵加压的方法试漏，试漏程序及指标符合水平孔冻结器设计要求，每孔测量一次。8.2.2 温度监测盐水系统和冻结帷幕温度监测，使用测温仪。制冷系统和冷却水循环以及冻结帷幕帮壁温度使用测温仪并结合精密水银温度计测量，监测频率每天13次，必要时每2小时一次。8.2.3 压力监74、测制冷系统和盐水系统的工作压力安装氨用压力表和通用压力表量测，制冷高压系统选用02.5Mpa压力表，中低系统选用01.6Mpa压力表，监测频率，每2小时一次。8.2.4 位移监测隧道内各测点的位移监测，使用全站仪，开挖工作面帮壁位移量测使用收敛仪，钢尺、水准仪、经纬仪。位移监测频率：隧道内每天一次；必要时，随时跟踪监测。开挖工作面：每个循环一次，必要时，随时跟踪监测。8.2.5 冻胀与融沉的监测在已施工好的旁通道内测点使用水准仪、经纬仪进行监测，监测频率每天1-2次，必要时随时跟踪监测。（1） 测点布设 基准点布设：在旁通道50m以外的稳定区域分别布设水平位移检测基准点和两个垂直基准点（其中一75、个作为复合点）。 沉降点布设：在通道两侧50m范围内对隧道水平及垂直方向的收敛变形及施工影响范围内的隧道整体进行监测。沉降监测点布设在隧道底环片上，测点间距为2m，测点用道钉打入环片内牢固。 位移点布设：位移监测点布设在隧道两肩的环片上，测点间距为2m，测点用道钉打入环片内牢固。隧道收敛监测点布设：监测点布设在上、下、左、右隧道壁上。用红漆做好标记。监测点位图如下：SJ1SJ2HJ2C1C2C4C5C6C7C8C1C2C3C4C5C6C7C8W1W2W3W4W5W6W7W8W6W1W2W3W4W5W7W8HJ1C3C9C10C9W9W9W10W10C10图28 监测点位布置图（2） 仪器设备 76、LEICA NA2 型水准仪及附设 精度：0.3mm/Km J2型经纬仪 精度：测角2 特制直尺；长度5m 精度：0.5mm 数据处理：台式电脑。（3） 测量方法 沉降监测从水准控制点出发按三等水准测量要求测量各监测点的高程，测量闭合差小于0.5mm*（N为测站数）。前后两次测量值之差为本次沉降变化量，测量值与初值之差为累计沉降变化量。 水平位移检测方法：将经纬仪安置在基准点上，用视准直线法测量各测点到视准线的距离，以开工前两次测量的平均值作为起始初值，以后每次的测量值与之比较得到本次位移量和累积位移量。隧道收敛检测方法：用收敛仪进行监测。8.2.6 地表、管线沉降监测在施工区上部地面布设地表77、沉降和管线沉降监测点，地表沉降点沿通道的中线，每隔3m布设一个纵向观测点，管线沉降点布设在通道施工影响区内，每5米一个。用全自动电子水准仪（NA2002）和铟钢水准尺测量其沉降变形。地表、管线监测时间从开始施工冻结孔起，到冻结壁融化结束、监测地表变形基本稳定为止。测量频度视地表变化速度及可能对地面结构造成影响的严重程度确定，变形速度越快，施工影响越大，则监测时间间隔越短。地表隆起、沉降用水准仪和水准标尺等仪器，采用水准测量方法监测，精度在0.3mm左右。8.2.7 监测频率在冻结过程中，地表变形监测为每天1次。在开挖期间，对地表、管线变形监测点和旁通道、隧道变形监测点的监测频率为每天2次，衬砌78、结束后停止冻结解冻过程中，每天24次，直到完全解冻。遇到特殊情况（例如监测点达到报警值）时，可适当更改监测频率，必要时采用跟踪监测的方案（2小时/次）。8.2.8 监测数据的反馈在冻结和解冻过程中，监测数据每天一报，并根据周边温度的变化进行对比分析，对冻胀和融降进行分析汇总。根据经验，冻结与解冻过程，管片的总变形量控制在15mm，其分段控制标准按5mm、10mm两个等级进行控制，当大于5mm时，进行压浆纠正；当大于10mm时，则先行停工采取针对性的措施。8.2.9 几点说明（1） 位移的监测工作在水平孔施工前，建立监测原始基准数据，水平孔施工时，开始第一天监测，直至冻结帷幕融化后。（2） 冻结79、系统及冻结帷幕的温度等指数监测，自冻结运转开始，直至冻结停冻。（3） 测温孔温度监测，在开冻前进行监测，开冻后每天测一次，30天后每两天测一 次。（4） 监测的各种数据及时反馈到项目部总工程师和生产技术部进行分析处理，以便指导施工，采取措施。（5） 监测技术依据为地下铁道、轻轨交通工程测量规范；城市测量规范；工程测量规范。监测频率：地基加固期间1次/1天，养护期间1次/2天，开挖期间2次/1天，施工结束稳定1次/5天，监测频率可根据监测数据变化情况作适当调整监测计划，旁通道施工前5天进场布设监测点；旁通道施工前3天测量各监测点的原始值；旁通道施工前1天提交各项监测的原始数据；旁通道施工开始，按80、方案进行常规监测。8.2.10 报警值（1） 隧道沉降变化报警值以10mm作为累计报警值，3mm作为日变量报警值；（2） 隧道收敛累计报警值为10mm，3mm作为日变量报警值。（3） 管线沉降变化报警值以10mm作为累计报警值，3mm作为日变量报警值；（4） 地表沉降变化报警值以+10mm/-30 mm作为累计报警值，-5/+3mm作为日变量报警值；9 施工专项技术措施与应急预备方案9.1 预防钻孔漏泥冒砂的措施（1） 正式开孔前，需用38小孔径钻孔检查地层稳定性，如有严重涌砂冒水，则采取双液浆或化学浆液堵漏；（2） 在取芯开孔后，安装带填料密封盒的孔口管，管侧装有40mm旁通阀门，防止孔口喷81、砂。（3） 在含水砂层中钻进，其砂土会随压力水涌出孔口，因此从两个方面采取措施：采用化学泥浆护壁；在回流旁路上增加背压力，使钻孔内保持一定的压力，维护孔壁的稳定。（4） 准备相应的预案，采取无泥浆顶管法顶进冻结管，避免地层涌砂冒水。9.2 钻孔偏斜控制措施（1） 根据施工需要，设置测量基准点和基准线。（2） 准确定出钻孔开孔孔位，调整控制在100mm以内。（3） 钻机就位使用经纬仪（或全站仪）定位，一要找好钻机开孔倾角并考虑钻杆因受自重的作用使钻孔产生向下的偏移，定位时略较设计倾角上仰0.10.5，以中和钻孔垂直方向的偏斜。二要控制钻机的水平方向误差，以保持钻机主动钻杆之轴线与连接通道轴线平行82、（或与隧道轴线相垂直）。（4） 在钻具组合形式上采用满眼钻进方式，即钻头直径略大于钻杆（即冻结管）直径，以减小钻孔偏斜。（5） 钻孔结束后，要立即进行打压测斜，如果超出设计规定，则进行补孔。9.3 地层冻结安全质量技术措施（1） 选用无污染、效率高、体积小、重量轻、制冷量大、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机。以适应地铁施工场地小、工期紧的需要。（2） 加大盐水在冻结管内的流量，采用串并联循环方式，加快冻结管的热交换。（3） 严格控制冻结管间距及确保冻结管施工质量。（4） 冻结管选用有产品合格证的低碳钢无缝钢管，使用前认真检查冻结管的质量，严禁使用弯曲、变形或有质量问题的冻结管。（583、） 采用逐步降温的过程，防止冻结管由温度应力造成的开裂。（6） 在对面隧道内，增设冷冻板，冷冻板排管外设置泡沫保温材料，以确保对面隧道交接处的完好冻结状态；在旁通道的左右侧各钻二个89的冻结孔，作为冷冻板盐水循环的进回液管。（7） 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。9.4 开挖构筑安全质量技术措施9.4.1 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，须将旁通道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。9.4.2 安装预应力隧道支架在隧道上上下行线两侧各安装两榀预应力钢支架，每榀支有8个支点，均84、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。9.4.3 地表及隧道沉降控制旁通道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。9.4.4 融沉补救措施融沉是冻结法加固施工中不可避免的一种情况，如果融沉太大，对隧道将产生不利影响。为减少融沉，可通过隧道及旁通道预留的注浆孔，采取跟踪注浆的形式，根据检测到的隧道及地层沉降情况，及时地对地层进行补偿注浆。9.4.5 抢险措施钢管片打85、开之前，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，确信冻土强度达到设计值后，再打开钢管片。钢管片打开后，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淤泥涌入隧道，应封闭工作面，采取注浆或强制冻结的方式进行封堵。9.4.6 加强工程量测工程量测作为该工法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：地表沉降监测，隧道变形监视，通道收敛变形监测，冻土压力监测。9.5 喇86、叭口施工措施喇叭口是连接上下行隧道的桥梁，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：（1） 严格按图纸尺寸进行开挖，不得欠挖，超挖不得超过10cm。（2） 开挖步距应不超过0.5m，如开挖过程发现冻结帷幕变形，应缩小开挖步距，立即进行临时支护。（3） 在浇筑砼前，将管片上污物冲洗干净，以保证喇叭口与隧道的连接质量。（4） 预埋注浆管，必要时进行壁后充填，同时起到防止地面及隧道的沉降。9.6 预防及应急预案9.6.1 冻结孔施工预案（1） 冻结孔施工前，在布孔范围内打若干小孔（38mm）探孔，探测地层稳定情况，如发现有漏砂、涌水现象，应采取孔口密封装置。（2） 在涌砂87、涌水的地层，冻结孔开孔分一次、二次来控制泥浆涌出。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100mm的厚度不能穿透。对稳定地层或涌砂、涌水情况不严重的地层可一次穿透。（3） 在冻结孔施工期间，现场要配备125 mm、109 mm等规格的木楔、2m3的砂袋和2T水泥（含少量速凝水泥）等抢险物资。（4） 采用强力水平钻机，实现无泥浆钻进。（5） 钻进过程中，严格监测钻孔质量，钻进结束后，及时对冻结孔进行测斜、打压试验、复测其深度。钻孔偏斜要控制在1%以内，终孔间距不得大于1.2m，否则应补孔。压力控制在0.8Mpa，稳定15分钟为合格。9.6.2 冻结施工预案（1） 设88、备安装完毕进行调试与运转，使机组各种状态参数在有关工艺规程和设备要求下运行。（2） 由于砼和钢管片相对土层容易散热，会严重影响隧道管片附近土层的冻结速度，为此在对面隧道管片内侧铺设冷冻板和保温层，以确保冻土帷幕不存在薄弱环节。（3） 加强冻结过程检测，在冻土帷幕内布置测温孔和卸压孔，以便正确测定冻土帷幕厚度和判断冻土帷幕是否交圈。（4） 冷冻机停机预案 机器本身故障引起的停机：由于冷冻机具有自动保护装置，当机组运行参数超出规定范围时，自动保护装置动作，引起停机，这种情况在故障排除之后可继续运转。具体措施：加强设备的管理与维修，冷冻机运转前安排有熟悉机器性能的设备员对机组进行全面细致的检修，确保89、其安全性，如故障短时间无法排除，则启用备用机组。 供电采用双回路供电，但如果因停电、停水等外界因素引起的停机，我方立即与供电方联系、协调，在最短的时间内查出原因，排除故障。无论何种原因引起的停机情况发生，在开挖时应停止掘进，并及时对暴露的冻土进行保温支护，同时加强冻土的量测。量测方法是用精度为0.3的精密温度计插入被量测的土体内，约5分钟左右，可读出土体温度。密切观察冻土的变形、温度的变化，万一发生流砂、流水或位移变形超值现象，要封闭工作面直至关闭安全应急门。可分两步考虑，第一步如果流砂、流水现象不连续，具有间断性或帷幕位移不超值（警戒为5mm），可以采取堆土法或加强支架加背板，调整开挖步距来90、处理；第二步如果流砂，流水或位移变形超值现象特别严重，以上处理方式已无能为力，那么就要封闭工作面，其方法用堆土法或关闭安全应急门，然后进行注浆处理。9.6.3 开挖与掘砌施工预案（1） 在打开预留钢管片之前，为防止隧道变形与破坏，在隧道两侧设有8个支点的预应力支架各两榀。（2） 安装安全应急门，以防紧急情况发生时使用，安全应急门结构及安全数值计算见附件。（3） 根据测温孔温度情况，在冻结可能存在的最薄弱部位打若干探孔，以确定冻土强度是否达到设计要求后，方可打开钢管片。（4） 在开挖过程中，检测冻结帷幕的变形，根据变形情况及时调整开挖步距及临时支护方式。检测频率每天4次，集水井部分每天6次。（591、） 开挖过程中，出现冒砂、流水现象采取的措施：冒砂涌水比较严重并呈现连续状态，采用应急砂袋等抢险物资及时充填，直至关闭安全应急门。重新加强冻结，并通过安全门预留的注浆孔进行注浆加固。（6） 在开挖与掘砌过程中，现场应配备3m3沙袋、3T水泥和预制的格栅、木背板包括超前板桩等。抢险物资应堆放整齐，搬运方便。加强信息化管理，为更好的监控工作面，加强各部门之间的相互联络。确保施工期间安全、优质、高效运行。（7） 强化生产指挥系统，使工作面情况能及时传递，拟装电话3门。9.6.4 防止冻胀、融沉预案及措施所谓冻胀是由于冻结过程中水分迁移使细粒土的含水量增加，迁移水的体积加剧了湿土的冻胀，根据国内冻结法92、的实测资料统计，含蒙脱土、伊利土和高岭土等膨胀性土层，受冻结压力影响较大，而本连接通道所处的地层主要为淤泥质粘土，即使在充分饱水的条件下，冻胀率也不大于2%，为减小土层冻胀对隧道管片的影响，在两侧隧道冻土帷幕内非冻结区位置，上行线布置4个卸压孔，下行线布置2个卸压孔。根据压力表显示数据和检测的数据，随时进行泄压，一般当压力表压力达到0.5Mpa即可卸压。为减小融沉，在临时支护层施工时，用水泥砂浆充填木背板与开挖荒径之间隙，在结构层施工结束后，利用隧道管片注浆孔和预埋的注浆管进行注浆，以防融沉。预埋注浆管断面图见跟踪注浆预案。其补充措施为：a、做好开挖面轮廓线标示，规定挖掘量，严禁超挖；b、作好93、壁后充填，充填密实临时支撑背板和冻土壁之间的空间；c、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；d、对于冻胀所造成的影响，一方面该旁通道埋深比其它旁通道要深，对地面环境影响不大；另一方面对于冻胀对隧道的影响采用打设泄压孔泄压的方式来减少影响9.6.5 跟踪注浆预案及措施充填注浆一方面是控制地层和隧道沉降，另一方面可弥补融沉的重要措施，利用隧道管片注浆孔对管片顶部、底口和喇叭口部位进行注浆，同时在结构层施工过程中，按规定1m一个断面预埋注浆管，每个断面布置注浆管4个，集水井部分10个。结构层施工完毕并达到一定强度（约7天左右时间），进行充填注浆，注浆压力控制在0.20.3Mpa，注浆94、量控制在1015L/min，注浆要遵循先下部后上部、先底部后两帮的原则，注浆施工要如实填写报表，准确记录注浆压力、注浆量、时间等。注浆控制至地层或隧道不出现沉降或沉降量符合有关规定为止。后期还应根据检测反馈的信息进行跟踪注浆。对融沉采取的注浆措施，在后期施工中进一步明确，进行落实、控制，来保证地层稳定和工程安全；注浆材料充填注浆选用粘土水泥浆或粉煤灰水泥浆等；融沉注浆选用单液水泥浆以及水泥水玻璃双液浆。具体方案措施在开挖前，将编制开挖应急抢险预案、后期注浆方案，再行施工。9.6.6 应急措施由于该旁通道位于主干道下，且所处地层属软-流塑状态，在地层冻结施工中必须采取切实可靠的技术措施，以确保旁95、通道施工和地面建、构筑物及交通安全，如果融沉太大，对隧道将产生不利影响。为减少融沉，可通过隧道及旁通道预留的注浆孔，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。并采取紧急预案。（1） 紧急保障体系A保障体系 成立抢险领导小组组 长：吕国岭副组长：韩惠军 蒋元勇组 员：郭家庆、万俊平、吴爱国、齐保卫、陈二伟、刘磊、陈飞。a组长全面负责突发情况下抢险预案的实施，负责方案的决策和现场总指挥，负责资源的调配。b副组长负责抢险方案的制定工作及现场的指挥工作。c在险情发生时由组长组织实施抢险，组员全力组织各抢险分队人员按要求实施抢险措施。d组长不在时根据顺序顶岗，在抢险需96、要长时间进行时，按顺序进行轮流值班。e全体职工在发现险情后按抢险预案上报程序立即上报，同时在现场的管理者按照制定的预案立即组织抢险。f派专人负责抢险时后勤的组织保障及抢险工作的备案工作。g派专人负责抢险物资的储备管理及抢险时物资及机械设备的供给工作。h派专人负责抢险时安全作业的保证工作。物资储备a主要储备物资为保证工程险情发生时预案实施所需的设备及物资供应，储备以下物资，见表7。表24 抢险物资列表序号材料设备名称数量存放位置序号材料设备名称数量存放位置1气体式灭火器10个现场6粘土、砂袋500袋现场2铁铲10个材料库7聚氨脂注浆机1台材料库3水泥10吨水泥库8编织袋1000个材料库4早强水泥97、10袋材料库9水溶性聚胺脂50kg材料库5双液注浆机（KBY系列）1台材料库10离心式立式抽水机2台材料库11液 氮1瓶洞内主要储备物资表b储备物资的保证措施i储备物资的管理由物资部进行统一管理，分项目单独存放。ii抽水机、注浆机由综合班分别对电、机械部分进行保养，确保其运转正常。iii储备物资的调用必须由抢险领导小组下令后方可领用。iv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。v储备物资、设备的使用培训工作由综合部组织，安质部和工程部进行培训。vi所有储备物资不得挪为它用。vii在突发性事件发生时，如储备物资不能满足现场需要，物资部按紧急情况立即进行购置或从外单位借98、调，指令由抢险领导小组组长下发。人员保证a成立以全体青年团员为主的青年突击队，在抢险过程中起到带头兵的作用。b发生险情时，抢险人员以青年突击队人员为主，当人员不足时，所有人员在接到通知后，无条件参加抢险。c项目部所有员工均必须清楚突发性事件发生后的上报及处理程序。同时在抢险过程中每位员工均服从大局，服从安排，不得拖延。d在抢险过程中，项目部将按照公司预案中的规定对表现突出的人员进行奖励。报告、处理程序a险情发生时，项目经理、项目副经理、总工程师立即去现场组织成立抢险领导协调小组，小组的构成由项目经理确定，抢险小组将全权负责事故的应急措施、方案制定、预案实施。b险情发生后，现场除应及时采取必要的99、抢险应急措施外，必须在第一时间内通知项目经理，由项目经理立即向各职能部门进行通报，同时进行抢险人员组织，当人员不足时，由小组组长进行统一安排。c险情发生后，当事人（指全体员工，当有班长在场时，由班长执行）应在第一时间内将事情的经过、事态向项目部汇报；在第一时间内组织人员进行抢救（当抢救不过来，并危及抢救人员安全时，应组织人员撤离到安全区域内，对事态的发展进行临时隔离，防止事态的发展、漫延）；并在第一时间内将事情的经过、事态向项目部汇报；第一时间内保护现场，并对现场进行隔离；第一时间内将事态控制在稳定范围内。通信、联络方式a内部联络通信办公电话： 50940487 组长（吕国岭） 1312769100、8056副组长（韩惠军） 28656597 b外部联络通信当发生险情时通过固定电话或移动电话及时报告业主、监理、保险公司等有关单位，汇报情况。当在抢险过程中发生火灾、伤员等情况时及时联系相关部门。其中，火警：119 报警台：110 急救电话：120 业主： 13901901143监理：13122991711 市东电缆公司：13003125328浦东电信局：28830315 浦东天然气输配所： 13003152122新区道路管线监察办公室： 13916533417 威望自来水公司：58887474 B工程安全抢险预案集中在本标施工的技术重点、难点项目上，对可能引起施工安全、结构安全、人生安全、环101、境安全的关键部位、关键工序，采取技术方案充分论证，应用成熟工艺，技术交底明确，高素质人员实施，严格规范操作，认真检查，监控信息反馈。重点在全员安全意识提高，警钟长鸣，强化安全教育、安全管理，以及对这类突发事件的快速反应能力的提高。在旁通道开挖支护过程中，由于冻结加固效果不好，导致泥土开挖面位移超过警戒值，造成地表沉降。导致旁通道上方管线和地表沉降过大等情况。为此制定以下工程抢险预案：当出现该情况后，及时利用型钢、钢筋网和喷射砼将工作面封闭，并及时向封堵的工作面注水泥浆，减小土体进一步涌入通道内，以免造成更大的地层损失。然后进行加固，加固达到要求后在拆除封堵，进行施工。发生情况后，现场值班工程师102、一方面组织人员进行抢险；另一方面将出现的情况及时向总工程师和项目副经理反映。总工程师将情况向驻地监理和项目工程师汇报。通知监测组对地面各监测点进行监测。监测组马上组织人员进行地表沉降观测以及地下管线沉降观测，并对地下管线进行仔细观察。若泥土涌入旁通道较多，造成地表沉降过大，立即关闭应急门，同时在地面场地进行保护，通过应急门向通道内注浆，待稳定后再进行处理。C突发停电在施工过程中如发生突然停电现象，将产生一定的安全隐患及损失，影响正常的工程施工生产进度。为此制定以下工程抢险预案：施工中采用双电源供电方案，经常检查备用供电设备，保持设备状态良好，确保紧急时正常使用。定期检修供电线路、高压电源。高压103、线固定在边墙侧顶。高压变压器设防护栅、标识禁止入内； 随时同电力管理部门联系，掌握动态信息。停电时及时启动发电机。优先确保隧道内排水、照明、井口提升系统；旁通道施工时，必须配备发电机，以防停电时维护土体冻结10 临时用电组织设计10.1 冻结工程用电电压等级冻结工程用电设备均采用低压供电，电压等级0.4kv、 50Hz。三相五线制。10.2 施工用电负荷统计表25 施工用电负荷统计表序号用电设备名称单位设备功率（KW）额定电流（A）1螺杆机组1台110181.92盐水泵1台3058.63清水泵1台3058.64冷却塔2台88.410.3 供电方案（1） 施工区域用电设备均为低压系统，采用电缆从104、箱式变配电间引至施工场地。系统基本布局为：箱式变配电间 低压干线 施工场地总配电箱（600A自备） 支线 漏电保护开关电箱 用电设备。（2） 系统布置图： 图29 QS1QS2自动空气开关10.4 供电线路安排（1） 在考虑线路电压损失较大的情况下，选用电压750/450V.、YC3120235低压橡套电缆2根，单根长度为600m。（2） 电缆在竖井垂直铺设，用支架固定，每隔23m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。（3） 现场照明采用漏电开关保护接零。10.5 安全用电措施10.5.1 安全用电技术措施（1） 开关箱与各分配电箱必须设置漏电保护。（2） 为确105、保供电质量和拱电安全，采用双回路供电方案；（3） 配电箱需作重复接地。（4） 电器设备选用正确的保护措施。（5） 电工人员需持证上岗，不得指派无电工操作证人员进行电气设备的安装、维护工作。非专业电气工作人员严禁乱动电气设备。（6） 临时使用的移动电气设备的绝缘必须良好，使用完毕要及时拆除。（7） 在装设照明、电焊机、电热装置等单相负荷设备时，要尽量保持三相供电基本平衡。（8） 当需要停电工作时，必须在切断电源的开关上挂警示牌。10.5.2 安全用电组织措施（1） 建立安全检查，检测制度。（2） 认证作好值班记录，切实履行电工交接班制度。（3） 建立电气设备维护制度。（4） 建立用电安全责任制。106、（5） 切实做到计划用电，节约用电。（6） 电气设备的安全用具及消防器材应完整，做到定期检查。（7） 电气操作人员应认真执行各种规范。10.5.3 规范标准本临时用电施工组织设计遵循施工现场临时用电安全技术规范。11 施工进度及资源配置计划11.1 施工进度计划1、施工准备 2天2、冻结孔施工、冷冻系统安装 20天3、冻结准备 5天4、积极冻结 40天5、维护冻结、掘砌 30天6、拆除 3天合计 100天跟踪注浆 3个月详见附表3：施工进度计划表11.2 劳动力配备计划劳动力配备计划见表9“劳动力配备计划表”。打钻工先进行施工准备。开钻后冻安工进场进行冻结系统安装。开冻后部分冻安工进行开挖施工107、准备。冻土帷幕交圈后掘进工进场，进行开挖和构筑施工。开挖、构筑完毕后，留下35人进行地层跟踪注浆，其余全部撤场。同时施工最多人数为81人。表27 劳动力配备计划表工 种人 数工 种人 数打钻工20辅助工4冻安工10技术人员3掘进工30管理人员5机修工3电 工6合计8111.3 设备与材料供应计划地层冻结与开挖构筑施工的设备与材料用量分别见附表1“冻结施工主要设备及材料用量表”与附表2“开挖与构筑主要设备及材料用表”。由于施工时间极短，基本上要求前者在开钻前备齐，后者在开挖前备齐。 12 施工安全措施“百年大计、质量第一”、“工程建设、安全第一”，安全生产是管理的头等大事。（1） 各分项工程施工108、建立健全各种安全责任规章制度。（2） 各种机械设备设专人操作，持证上岗。（3） 认真落实现场安全帽、安全网、安全带制度。（4） 夜间施工设立灯光示警装置。（5） 现场供电系统设立安全保护接零和安全罩等。（6） 吊装作业制定专门安全措施和操作规则，配备专职信号工、吊装工进行操作。（7） 现场成立联合消防保卫小组，建立值班制度，设置防火宣传标志，施工现场备有足够的消防器材。（8） 冻结站房区列为易燃、易爆、有毒及压力容器车间。车间内配备消防水龙头及排气、防毒工具、空间高压容器和管道涂抹相应颜色注明。（9） 施工现场主要出入口设立警卫室，建立警卫制度和现场保卫记录。（10） 液氮使用安全操作说明液氮109、使用：液氮瓶安放在离旁通道口约10米以外的地方，在液氮瓶上安装减压阀，进行喷洒作业。喷射前，现场施工人员全部撤离工作面约15米以外的安全位置。 液氮瓶设专人进行操作。先打开气瓶开关，然后再打开稳压阀，同时观察压力表压力大小，放液压力控制在0.1Mpa以内。边放液边观察工作面作业效果，直至达到设计要求为止。 液氮在使用过程中，产生很低的温度，为防止伤及操作人员，操作人员必须戴防护手套、防护面罩。（11） 为确保工程施工的安全，我们采取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。设立安全小组，制定与监督实施有关安全管理制度，收集合理化建议。建立统一的、权威的、完善的管理机构110、，安全管理网络见下图：吕国岭 韩惠军陈二伟蒋元勇吴爱国李国富 丁顺良钻孔施工队冻结施工队掘进施工队图30 安全管理网络图13 文明施工措施文明施工不仅是圆满完成工程的一个重要组成部分、共同塑造一个清洁有序文明城市的表现，也是体现施工队伍技术、能力、文化素质的一个侧面。对此，本公司努力从以下方面入手搞好文明施工。（1） 坚决执行xx市政工程管理局颁发的有关“市政文明施工条例”，对全体职工进行文明施工重要性及意义教育，使之成为自觉的行动。（2） 场地清洁、消防器材齐全到位，从技术上采取切实可行的措施，消除或减少施工可能造成的环境污染及扰民现象。（3） 职工要做到持证上岗，不违章作业，自检自律，消除111、安全隐患。（4） 职工宿舍要实行标准化管理，组织好文明宿舍达标评比活动。（5） 开展“劳动竞赛”活动，力争精神文明和物质文明建设双丰收，为天津市文明建设做出新的贡献。（6） 为做好工程的文明施工工作，我们采取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。并设立文明施工管理小组，制定与监督实施有关安全及文明施工的理制度，收集合理化建议。建立统一的、权威的、完善的管理机构，协调和控制各分部工程的交叉平行施工，其管理网络图见图31：吕国岭韩惠军陈二伟蒋元勇李国富吴爱国钻孔施工队冻结施工队掘进施工队图31 文明施工管理网络图14 质量保证体系在施工过程中，必须严格按照有关设计图纸112、和设计文件施工，严格执行国家和行业规范、规程、质量标准及有关规定，按照ISO9002质量保证体系要求进行施工质量控制。并采用最新的冻结施工设备、技术，组织安全、文明施工。以达到施工安全、优质、快速、高效，争创全优工程。为了实现这一目标，根据ISO9002质量保证体系要求，建立行之有效的施工现场质量保证体系。质量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。并设立安全与质量管理小组，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。建立统一的、权威的、完善的管理机构，协调和控制各分部工程的交叉平行施工，避免出现相互影响和窝工现象，确保总工期按计划进行。质量保证体113、系见下图。施工措施质检工程建设负责人思想保证体系组织保证体系过程保证体系检测保证体系质量教育用户教育项目经理设计交底施工负责人施工负责人质量第一用户第一脱产轮训业余讲座技术表演项目总工施工队队长编制审批贯彻专检自检互检生产技术组班长计量把关质量把关工序控制岗位责任材料设备业余讲座用户意见信息处理14.1 思想保证体系采取技术表演、技术评比、技术讲座、脱产轮训、上岗教育等多种方式对职工进行质量、安全的思想教育和技术教育，牢固树立安全第一、质量第一、用户第一的思想，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，杜绝114、事故隐患。14.2 组织保证体系实际项目经理负责制，责任到人，从项目经理、班组长到生产工人层层落实。并设立安全与质量管理小组，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。14.3 过程保证体系严格按照程序文件、作业指导书、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。14.4 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。由公司安全与质检部门派人进行专门的安全、质量监督检查。15 附件一：安全门强度计算书15.1 115、工程简介旁通道及水泵站采用冻结法施工，为确保施工安全，拟在管片开口处设置应急安全门。安全门由钢材制作，具体形状尺寸见设计图纸。为了确保施工过程万无一失，首先必须保证安全门自身强度满足要求。为此，委托同济大学对原设计安全门进行强度验算。对安全门采用有限元分析软件ANSYS进行了应力场分布的三维有限元数值分析，并根据计算结果进行了强度验算。计算结果表明，设计方案的安全门满足强度要求。15.2 计算内容用有限元分析软件ANSYS进行安全结构门应力场的三维有限元数值分析并进行强度验算；15.3 计算依据（1） xx市轨道交通6#线xx站xx站区间旁通道及泵站构造及地基加固图xx市政工程设计研究院（设计116、单位）；（2） 应急安全门结构图（设计单位）；（3） 地质报告。15.4 数值分析15.4.1 计算荷载安全门工作时主要受到流沙压力，故作用在安全门上的压力按重液计算，即 (MPa)式中h为埋深（米）。按安全门底边埋深计算（偏于安全），即h=20.8m计算，则安全门计算荷载为p=0.01320.8=0.27 (MPa)15.4.2 模型门板为厚度为12mm的钢板，采用SHELL6壳单元3模拟，四周加强筋为8#号角钢，采用BEAM188梁单元模拟，中间“井”字形加强筋为12#槽钢，采用BEAM188梁单元模拟。整个模型的单元剖分如图32所示。边界条件为：安全门周围的22个螺栓处为固定约束，材料采117、用Q345，屈服极限为345MPa。图32 计算模型15.5 计算结果整个结构的应力分布如图33所示，最大应力为119MPa，位于加强筋边缘与螺栓连接处，门板边缘与螺栓连接处最大应力为115MPa (图35)，门框角钢中的最大应力为20.3MPa(图36)。15.6 小结整个结构最大应力情况如表9所示。可见方案可以满足强度要求。表31 结构最大应力表结构应力发生部位加强筋与螺栓连接处门板边缘与螺栓连接处门框(角钢)方案最大应力(MPa)11911520.3实际安全系数2.89316.9图33 整个结构的应力分布图34 槽钢结构应力分布图35 安全门门板应力分布图36 角钢结构的应力分布15.7118、 结论采用ANSYS软件对xx市xx站xx站区间隧道中旁通道和泵站施工期应急安全门进行了数值分析。按照实际情况，取荷载0.27MPa，材料采用Q345（屈服极限为345MPa）。根据分析结果可得出如下结论：方案的安全门结构最大应力值为119MPa，最小安全系数为2.89，满足强度要求。16 附件二：预应力支架数值分析报告在开冻15天之内必须架设预应力支架，主要作用就是减小冻胀力对钢管片变形及应力的影响。在本工程中预应力支架形式如图37所示，两条隧道内共架设四榀预应力支架，支架采用25#标准槽钢，每榀安设8个支撑点，其中6个为预应力千斤顶，每个千斤顶施加的最小预应力为500kN。16.1 计算依119、据1) xx市轨道交通6#线xx站xx站区间旁通道及泵站构造及地基加固图xx市政工程设计研究院（设计单位）；2) 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999；3) 钢筋混凝土工程施工及验收规范GB50240-92；4) 地下防水工程施工及验收规范GBJ208-83；5) 煤矿井巷工程施工及验收规范GBJ213-90；6) xx地铁建设有限公司关于执行xx轨道交通建设工程施工及质量检验评定标准地下车站隧道工程(试行稿)图37 预应力支架16.2 计算原理及结果16.2.1 计算荷载支架与隧道管片一起承受外力，外力主要包括地层压力和冻土冻胀力，地层压力按土体自重考虑，隧道管片一侧所承受的最120、大冻胀力为0.6MPa。16.2.2 模型隧道管片采用板壳单元、槽钢支架和千斤顶采用梁单元建模，所建立的模型如图38所示。16.2.3 边界边件模型底部限制竖向位移，前后施加Z方向约束。16.2.4 结论图39为等效应力分布图，图40-图41-图42分别为X方向、Y方向和Z方向应力分布图，可以看出支架的最大应力为89.8MPa，材料采用Q345，屈服极限为345MPa，安全系数为3.84，因而可以满足安全要求。图38 上行(或下行)线内支架模型及网格剖分图39 等效应力分布图图40 X方向应力图图41 Y方向应力图图42 Z方向应力图附表1、冻结施工主要设备及材料用量表：编 号项 目单位数量备121、 注一主要设备1W-YSLGF300台2备用一台2IS150-125-200水泵台1盐水泵3IS150-125-200C台1清水泵5测斜仪台16测温仪台17NBL-50冷却塔台28MD-5钻机台19电焊机台2二主要材料1898无缝钢管M60020#低碳钢21596无缝钢管M1503483无缝钢管M10004高压胶管M1000耐压0.8Mpa5冷冻机油KG400N466氟里昂R22KG8007氯化钙T308单向阀只60开启压力1.0Mpa1089阀门只13011159阀门只612219阀门只2013保温材料M280014合金钻头只8095附表2、开挖构筑施工主要设备及材料用量表：编号项 目单位数122、量备注一主要设备10.4m3混凝土搅拌机台12插入式振捣器台33空压机台64潜水泵台25电焊机台26风机台27风镐把682T绞车台19双液注浆泵台110圆盘锯台211电锯台112手推车辆1013经纬仪台114收敛仪台115手拉葫芦(5T,2T,3T,1.5T)个各116千斤顶(50T)个24二主要材料1C30混凝土M31502钢筋t253工字钢t104槽钢t85板材M313附表3旁通道施工进度计划表工序编号工 序 名 称工期（天）工程进度（天）51015202530354045505560657075808590951001施工准备22冻结孔施工203冷冻系统安装20 4冻结准备55积极冻结406冻结与掘砌307拆除38融沉注浆跟踪施工总工期：100（不包括跟踪注浆）