联络通道冻结法施工组织设计方案（49页）.doc

1、目 录目 录1 编制依据12 工程概况12.1 工程位置12.2 工程范围和工程结构22.3 工程地质和水文地质33 总体方案简介44 冻结加固设计64.1 冻结帷幕设计64.2 冻结孔布置及制冷设计84.3 冻结施工技术要点105 冻结施工105.1 施工程序105.2 施工准备115.3 冻结孔施工125.4 冷冻站安装145.5 积极冻结与维护冻结146 开挖与构筑施工方案156.1 开挖顺序156.2 支护方式167 开挖与构筑施工177.1 施工准备177.2 施工措施207.3 施工平面布置218 施工进度及配套计划218.1 施工进度计划218.2 劳动力配备计划228.3 设备

2、与材料供应计划229 工程监测249.1 冻结系统监测249.2 冻土帷幕监测249.3 地表和隧道变形监测2510 临时用电组织设计2510.1 冻结工程用电及电压等级2510.2 供电线路安排2610.3 安全用电措施2710.4 施工现场临时用电安全常识2810.5 规范标准2811 环境保护措施2812 质量和安全保证措施2912.1 质量保证体系2912.2 施工安全保障措施3212.3 确保施工质量及安全的主要技术措施3212.4 开挖构筑安全质量技术措施3413 文明施工保证措施3514 预防及应急预案3514.1 安全防险门设计和施工3514.2 冻结孔施工预案4014.3 冻

3、结施工预案4014.4 开挖与掘砌施工预案4114.5 防止冻胀、融沉预案4114.6 跟踪注浆预案4215 附件421 编制依据1 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999；2 盾构法隧道工程施工及验收规范 DGJ08-233-1999；3 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002；4 地下防水工程施工及验收规范 GBJ208-83；5 建筑变形测量规范 JGJ8-97；6 煤矿井巷工程施工及验收规范GBJ213-90;7 混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87；8 混凝土质量控制标准 GB50164-92；9 普通混凝土拌和物性能试验方法 GBJ80-85；1

4、0 混凝土结构设计规范 GBJ-10-89；11 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB175-1999；12 普通混凝土配合比设计技术规定 JGJ55-81；13 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 JGJ52-92；14 普通混凝土用碎石及卵石质量标准及检验方法 JGJ53-92；15 混凝土拌和用水标准 JGJ63-89；16 混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉DS31/T35-1998;17 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;18 钢筋混泥土用热扎带肋钢筋GB1499-98;19 钢筋混泥土用热扎圆钢筋GB13013-91;20 钢筋焊接及验收规程GBJ1

5、818-84;21 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-95;22 地下铁道设计规范GB50157-92;23 地下铁道工程施工及验收规范了GB50299-99;24 联络通道结构施工图；25 工程测量规范（GB 5002693）；26 软土市政地下工程施工技术手册；27 国家和南京市相关技术规范及法律条文、强制性规定。2 工程概况2.1 工程位置*区间为满足区间防灾和排水的要求，区间隧道设置两个联络通道。一个在右线K1+786.189处，线间距为20.0m；一个在区间最低点右线K2+270.025里程处，与泵站合建，线间距为13.2m。右线K2+270.025联络通道/泵站设

6、在雨润路下方，地面自然标高7.2m，隧道中心标高为-12.352m。右线K1+786.189联络通道设在公路边下方，地面自然标高7.5m，隧道中心标高为-6.668m。2.2 工程范围和工程结构*区间1#联络通道包括：连接两条盾构隧道的一条通道；联络通道长约13.8m，通道两端开口部分为1.5m2.1m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0.7m，宽2.0米，通道设防火门两道。通道的开挖尺寸：13.8m（长）3.4m（宽）4. 28m（高）。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为300mm；通道墙、拱的结构层为400mm厚的现浇钢筋混凝土

7、，通道喇叭口附近顶部和底部的结构层分别为1100mm、800mm厚的现浇钢筋混凝土；支护层和结构层之间安装防水层，其结构见下图2-1。2#联络通道（兼泵站）包括：连接两条盾构隧道的一条通道、通道下集水井；连接隧道最低点和集水池的两条集水管；联络通道长约7m，通道两端开口部分为1.5m2.1m的矩形洞门，中间部分断面为半圆拱直墙形式：直墙结构宽2.5m，高为2.1m，拱形部分高0.7m，宽2.5米，通道设防火门两道；通道下面的泵站净空断面为3.0m2.5m2.6m（长宽高）。通道的开挖尺寸：7m（长）3.9m（宽）4.68m（高）；集水井开挖尺寸：4.4m（长）3.9 m（宽） 3.05m（深）

8、。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为300mm；通道墙、拱和集水井的结构层为400mm厚的现浇钢筋混凝土，喇叭口附近顶部和底部的结构层分别为1100mm、800mm厚的现浇钢筋混凝土；支护层和结构层之间安装防水层，其结构见下图2-2。图2-1 1#联络通道图2-2 2#联络通道及泵站2.3 工程地质和水文地质2.3.1 工程地质联络通道所处位置地貌单元属长江低漫滩，场地地层呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以砂性土为主。根据*区间岩土工程详细勘察报告，里程K1+786.189（左线K1+765.889）处1#联络通道位于空地下方，通道位于-2b4流塑状淤泥质粉质粘土层；里

9、程K2+270.025处2#联络通道（兼泵站）位于雨润路下方，通道位于粉细砂层（-3d23，中密，局部稍密）。距联络通道兼泵站K2+270.025（左线K2+270.025）位置较近的地勘孔是YZB17A地质钻孔，根据该孔的资料并参考附近的地勘孔的地质情况，对该通道地质及水文地质条件描述如下（见表2-1）：表2-1 1#联络通道兼泵站地质柱状图时代成因土层名称层底深度（m）层底标高（m）分层厚度（m）土层描述-1杂填土4.72.74.7上部为砼路面，下部为砖块、碎石等。-1d4粉砂70.42.3灰色，含云母，夹粘性土薄层。-2b4淤泥质粉质粘土8.5-1.11.5含有机质及少许腐植质，夹有薄层

10、粉土或粉砂，土质较为均匀。-2d3粉砂10.2-2.81.7灰色，含云母，夹粘性土薄层-2b4灰色粉质粘土14.0-6.63.8含有机质及少许腐植质，夹有薄层粉土或粉砂，土质较为均匀。-3d2-3粉细砂30-22.616含云母，夹有少许粘性土薄层，偶含少许腐植质。距联络通道右线K1+786.189（左线1+765.889）位置较近的地勘孔是YZB8地质钻孔，根据该孔的资料并参考附近的地勘孔的地质情况，对该通道所处地质及水文地质条件描述（见表2-2）。表2-2 2#联络通道（兼泵站）地质柱状图时代成因土层名称层底深度（m）层底标高（m）分层厚度（m）土层描述-2b素填土2.74.262.7含少许

11、砖块、碎石，主要由粘性土组成，局部为含石灰的三合土，结构松散，均匀性差-2b4粉砂16.2-9.2413.5含有机质及少许腐植质，夹有薄层粉土或粉砂，土质较为均匀-3b3-4淤泥质粉质粘土21.6-14.645.4含有机质及少许腐植质，呈互呈状，层间夹有薄层粉土或粉砂-2d2-3粉砂30.2-23.248.6含云母，夹有少许粘性土薄层，偶含少许腐植质。2.3.2 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。补给来源主要为大气降水与地表径流。场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性。3 总体方案简介本工程两个联络通道根据设计采用冻结法加固土层，即用人工制冷方法使联络通道外围的土层降温

12、冻结，形成一个封闭的冻土维护结构，然后在冻土维护结构中进行联络通道和泵站的掘砌施工；根据工程地质条件及施工条件，确定采用“隧道内钻孔，冻结临时加固土体，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内利用水平孔和倾斜孔冻结加固地层，使联络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，然后根据“新奥法”的基本原理，在冻土中采用矿山法进行联络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，其施工工艺见图3-1（联络通道冻结法施工工艺流程图）。施工前的准备工作（进场、加工件组织）图3-1 联络通道冻结法施工工艺流程图注 浆冻 结 系 统 部 分 安 装钻孔定位钻 孔冻结管安装

13、冻结管打压下冻结器冻结系统调试积极冻结钢管片焊接、冻结测温监测、预应力支架安装试 挖工 程 监 测维 护 冻 结联络通道开挖、临时支护联络通道防水施工联络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竣工验收注 浆冻结孔施工和联络通道临时支护施工为本工程的关键工序。冻结检测和温度，土体变形，压力监测及联络通道永久支护施工为特殊工序。4 冻结加固设计4.1 冻结帷幕设计根据现场施工条件，为了通道开挖时的安全，1#联络通道采用在两侧隧道内分别钻孔冻结加固的方案；2#联络通道兼泵站也采用两侧隧道钻孔的方案，且在其中一侧隧道下部打设一排冻结管，把泵站和通道分为两个独立的冻结区域，挖土时

14、，减少了冻土的挖掘量。根据通道结构和水文地质资料，设计两个联络通道的冻土强度以冻土平均温度为-10时的砂土强度为准，压=4.0Mpa, 拉=2.0Mpa,剪=1.5Mpa。 4.1.1 冻结帷幕厚度的验算 图4-1 联络通道计算简图4.1.2 断面、荷载及冻土厚度根据地质资料， 1#联络通道隧道中心标高为-6.668m所在地面标高为+7.5m，中心埋深约14.168m，；2#联络通道（兼泵站）隧道中心标高为-12.352m，所在地面标高为+7.2m，中心埋深约19.552m。通道垂直土压力（P）和侧向上、下荷载（Ps、Px），按下式计算：注：由于冻胀，土体向上膨胀，上部土体产生被动土压力，上、

15、下垂直土压力应相等。，如图4-1。P1#=H=(Ho+Hx)+20 =275(kPa)P2#=H=(Ho+Hx)+20 =371(kPa)Pcs1#=Ps=(Ho-Hs)=84(kPa)Pcs2#=Ps=(Ho-Hs)=123(kPa)Pcx1#=Px=(Ho-Hs+h)=126(kPa)Pcx2#=Px=(Ho-Hs+h)=165(kPa)式中：土的容重，约为18kN/（地面超载20 kN /m2）；H、Ho计算点的土的埋深；Hx、Hs联络通道下部、上部冻结管到联络通道中心线的距离；侧压力系数，根据资料-3d2-3层和-4d2-1层取0.4；h开挖净高+冻土厚度；设计冻土帷幕厚度为2m，根据

16、通道开挖轮廓高计算该结构内部的弯矩和轴力，进而求得截面内的压应力、拉应力和剪应力。4.1.3 各截面的弯矩及轴力联络通道中部冻土结构的弯矩及轴力列于下表4-1、4-2，并示于图4-1中。表4-1 1#联络通道中部冻土结构的弯矩及轴力截面1 2 3 4 5弯矩M (KN.m)530-472-31-478523轴力N (KN)285742742742327表4-2 2#联络通道（兼泵站）中部冻土结构的弯矩及轴力截面1 2 3 4 5弯矩M (KN.m)876-741-137-747870轴力N (KN)397109710971097439 图4-2 联络通道冻土结构弯矩及轴力图4.1.4 强度校验

17、、安全系数校验表4-3 1#通道中部冻土结构各截面安全系数截面12345应力类型压压拉剪压压拉剪压应力值MPa0.941.10.560.370.31.10.550.370.95安全系数k4.263.643.574.0513.33.643.644.054.21表4-4 2#通道中部冻土结构各截面安全系数截面12345应力类型压压拉剪压压拉剪压应力值MPa1.511.660.910.550.341.670.90.551.52安全系数k2.652.412.202.7311.762.392.222.732.63由于通道断面的土层以粉细砂层为主，从表4-3、4-4数据可见，各截面的压应力安全系数K1#通

18、道 =3.64，K2#通道 =2.39，拉应力安全系数K1#通道=3.57, K2#通道=2.20， 剪应力安全系数K1#通道=4.05，K2#通道=2.63；安全；根据设计冻结壁有效厚度选取1#联络通道选取2m；2#联络通道带泵站2m。以上数据满足全断面开挖施工要求。4.2 冻结孔布置及制冷设计4.2.1 1#联络通道根据冻结帷幕设计及1#通道的结构，确定采用两条隧道内分别打设冻结孔，在通道的中部交结1.5米，并分别在两侧隧道内安装冻结站冻结加固，冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置在通道的四周，冻结孔数左线隧道内64个，右线隧道内62个，共计126个(包括左线的2个穿孔)。设计测温孔12

19、个，每侧隧道各布置6个；泄压孔8个，每侧隧道各布置4个，泄压孔深度为1.5米。具体位置视现场情况而定。冻结孔的布置详见附图1、2。4.2.2 2#联络通道（兼泵站）根据冻结帷幕设计及通道的结构，冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置在通道和泵站的四周，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。冻结孔数共计64个(下行线隧道53个包括4个穿孔、上行线隧道10个)。根据冻结帷幕设计及通道的结构，冻结孔按近水平角度布置。其中四个对穿孔，为对面冷板和冻结孔供冷。设计测温孔10个，每侧隧道各布置5个；泄压孔4个，每侧隧道各布置2个，泄压孔深度为1.5米，具体位置视现

20、场情况而定。冻结孔的布置详见附图3、4。4.2.3 制冷设计1、1#通道冻结参数确定（1）设计盐水温度为-25-30。（2）冻结孔单孔流量不小于5m3/h。（3）冻结孔终孔间距Lmax1000mm，冻土发展速度取28mm/d，冻结帷幕交圈时间为18天，达到设计厚度时间为45天。（4）积极冻结达到开挖时间为45天，维护冻结时间为40 天。2、2#通道冻结参数确定（1）计盐水温度为-25-30。（2）冻结孔单孔流量不小于5m3/h。（3）冻结孔终孔间距Lmax1000mm，冻土发展速度取28mm/d，冻结帷幕交圈时间为18天，达到设计厚度时间为45天。（4）积极冻结达到开挖时间为45天，维护冻结时

21、间为30 天。4.2.4 需冷量和冷冻机选型冻结需冷量由下式计算：Q=1.3.式中:H冻结总长度；（包括100m冷板）d冻结管直径；K冻结管散热系数；250 Kcal/h将上述参数代入公式得：Q1#通道= 1.3.d.H.K + 1.3.d.H.K =11908Kcal/hQ2#通道及泵站=1.3.d.H.K =58668 Kcal/h根据需冷量设计1#联络通道选用YSLGF300型螺杆机组4台套，设两个冻结站系统，2#联络通道选用YSLGF300型螺杆机组2台套；设计单台机组工况制冷量为87500 Kcal/h，单台电机功率110KW。另设计单个通道冻结站各备用一台套螺杆机组。4.2.5 冻

22、结系统辅助设备1、盐水循环泵选用IS150-125200型6台，其中各备用一台，单台流量200m3/h，电机功率45KW。2、冷却水循环泵选用IS125-125200C型6台，其中各备用一台，单台流量120m3/h，电机功率30KW。3、冷却塔选用KST-80RT型六台，补充新鲜水80m3/h。4.2.6 管路选择1、冻结管选用898mm， 20#低碳无缝钢管,丝扣连接加焊接,单根长度12m。2、测温孔管选用603mm,20#低碳无缝钢管。3、供液管选用钢管，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1274.5mm供水钢管。4.2.7 用电负荷：1#联络通

23、道设计用电负荷约450kw/h；2#联络通道及泵站设计用电负荷约250kw/h；4.2.8 其它1、冷冻机油选用N46冷冻机油。2、制冷剂选用氟立昂R-22。 3、冷媒剂选用氯化钙溶液。4.3 冻结施工技术要点在该地层冻结工程中，由于其特殊施工条件与要求，需采取特别工艺与技术措施，以控制冻结孔钻进，地层冻胀和融沉等对隧道的影响，根据国内外最新研究成果和施工经验，提出以下冻结施工技术措施:1 、在已贯通的隧道钻冻结孔，根据联络通道的结构采用上仰、近水平和下俯三种成孔角度。2 、由于冻土抗拉强度低，因此除设计中尽量降低冻土帷幕所承受的拉应力外，主要做好冻结和开挖的配合工作，要求及时封闭薄弱的冻结壁

24、，并根据开挖后冻结帷幕变形情况及时调整开挖构筑工艺。3 、为减小土层冻胀，隧道上下对称布置冻结孔，在适当部位设卸压孔，并采用小开孔距，较低盐水温度，较大盐水流量以加快冻结速度。4 、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。5 、为解决冻结设备噪音扰民问题，节省地面空间，冷冻站设置在隧道内。6 、加强对冻结地层温度、地层沉降的监测，信息反馈指导联络通道的施工。5 冻结施工5.1 施工程序图5-1 冻结施工程序图5.2 施工准备在冻结孔施工的同时或之前要进行地面排水孔的施工。该孔的施工采用垂直钻机进行施工，下2006mm的钢管。在正式施工前，还应做好如下准备工作：1 、

25、加工件工期较长，应在开工前进行准备。具体加工件见表5-1。2 、用”钢管在施工出入端头井内塔建脚手架，作为连接隧道与地铁车站底层平台的便桥。3 、单个冻结站施工区域采用在隧道内敷设一条120mm2动力电缆，用于冻结钻孔施工、隧道内冻结系统供电及开挖构筑供电。4 、在隧道内铺设两趟”管路至联络通道施工工作面，用于冻结孔打钻及冻结运转供水和排污。5 、在联络通道施工工作面两端砌高约0.25m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。6 、用厚5cm的木板在联络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”钢管搭建冻结孔施工脚手架。表5-1 加工件一览表序号加工件名称单位数量

26、备注1钻头组合套1722冻结管（兼作钻杆）m18001m、1.5m钻杆3过渡接头个204孔口管个1725上堵头用接长杆m406堵头个1727冻结干管、集配液圈套38冻结管头个1729冷却塔水箱套310隧道预应力支架套825#等组焊11端头井提升架套212内支撑套25.3 冻结孔施工在冻结孔施工前对带泵站的联络通道精确定位排水管位置，利用钻机先施工一个200mm排水管超过设计深度，下管到设计深度，回填工作面，待联络通道泵站主体结构施工完后在进行安装施工地面检修井。5.3.1 冻结孔施工方法：冻结孔施工工序为：定位开孔及孔口管安装孔口装置安装钻孔测量封闭孔底部打压试验。5.3.1.1 定位开孔及孔

27、口管安装根据设计孔位在砼管片和钢管片上定位开孔，分述如下：1 、砼管片上：首先，开孔前要准确定位，并根据砼管片内钢筋位置调整孔位，用开孔器（配金刚石钻头取芯）按设计角度开孔，开孔直径130，当开到深度300时停止钻进，以不钻穿管片控制，安装孔口管，孔口管的安装方法为：首先将孔口处凿平，安好四个膨胀螺丝，而后在孔口管的鱼鳞扣上缠好麻丝或棉丝等密封物，将孔口管砸进去，用膨胀螺丝上紧，上紧后，再去掉螺母，装上DN125闸阀，再将闸阀打开，用开孔器从闸阀内开孔，开孔直径为91，贯穿砼管片，这时，如若地层内的水砂流量大，就及时关好闸门。2 、钢管片上：先在钢管片上开一小孔，无涌砂时，将钢管片割开焊好孔口

28、管，在孔口管上接好闸阀。若涌水、涌砂量较大时，立即将小孔用木楔堵上，然后，在钢管片上焊好孔口管，接好闸阀和孔口装置，用金刚石钻头通过孔口装置切割钢管片钻进。5.3.1.2 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。详见图5-2。图5-2 孔口装置示意图施工时，每个冻结孔打钻时均应安装孔口装置，若涌水涌砂较厉害，还应当进行注浆（水泥浆或双液浆）止水。5.3.1.3 钻孔按设计要求调整好钻机位置，并固定好，将钻头装入孔口装置内，在孔口装置上接上”阀门，并将盘根轻压在盘根盒内。施工时，首先采用干式钻进，当钻进困难不进尺时，从钻机上进行注水钻进，同时打开小阀门，观察出水、出砂情况，利用

29、阀门的开关控制出浆量，保证地面不出现沉降。钻机选用MKD-50型锚杆钻机，钻机扭矩2000NM，推力20KN。 5.3.1.4 封闭孔底部用丝堵封闭好孔底部，具体方法是，利用接长杆将丝堵上到孔的底部，利用反扣在卸扣的同时，将丝堵上紧。5.3.1.5 打压试验封闭好孔口用手压泵打水到孔内，至压力达到0.8MPa时，停止打压，关好闸门，观测压力的变化，30分钟内压力无变化为合格。5.3.2 钻孔偏斜和终孔间距采用经纬仪和水准仪监测开孔前和开孔时的上下仰府角及方位角，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，终孔间距不大于1.0m，否则应补孔。采用每3米钻进后测量一次偏斜，如偏斜大可有

30、效的控制偏斜，进行纠编。如果发现钻孔偏斜超过设计要求，应及时拔除冻结孔，重新钻孔，直到满足设计要求，考虑地压大，摩擦力大等因素，冻结孔无法拔出，应在超设计的孔间距之间打设一个补孔，以保证终孔间距不大于1.0m。5.3.3 冻结孔钻进与冻结管设置1 、使用MKD-50钻机一台，利用冻结管作钻杆，冻结管采用丝扣加密封剂连接，接缝要补焊，确保其同心度和焊接强度，冻结管到达设计深度后密封头部。2 、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，然后再用经纬仪进行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，稳定30分钟压力无变

31、化者为试压合格。3 、在冻结管内下供液管，然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角。4 、冻结管安装完毕后，用堵漏材料密封冻结管与管片之间的间隙。5 、利用钢管片上的注浆孔作泄压孔。5.4 冷冻站安装5.4.1 冻结站布置与设备安装将冻结站设置在隧道内，单个冻结站占地面积约80平方米，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。设备安装必须按设备使用说明书的要求进行。5.4.2 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上，且应避免影响隧道通行。在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、

32、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，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，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。联络通道四周主冻结孔每两个一串联，其它冻结孔每三个一串联。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厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。5.4.3 溶解氯化钙和机组充氟加油盐水（氯化钙溶液）比重为1.27，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必须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。5.

33、5 积极冻结与维护冻结5.5.1 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、盐水流量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。5.5.2 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，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层基本无压力后进行正式开挖。正式开挖后，根据冻土帷幕稳定性，可适当提高盐水温度，进入维护冻结，但盐水温度不应高于-25。5.5

34、.3 开挖条件联络通道开挖前，应进行试挖，以确定冻土地层是否具备开挖条件。通过试挖能有效的探测出冻土帷幕形成情况，为开挖掘进工作提供指导。测温孔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。探孔在打开管片前应进行探孔检查，探孔深度1.5 米。探孔应打在冻结帷幕薄弱处，探孔处无涌沙、突水现象，地层稳定，冻结帷幕正

35、常，测温效果良好，即可打开管片试挖。联络通道开挖条件判定标准与检验方法见附表1。6 开挖与构筑施工方案联络通道开挖构筑施工占用一侧隧道，在联络通道开口处搭设工作平台，利用隧道作为排渣及材料运输通道。经探挖试挖确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，然后根据“新奥法”的基本原理，进行暗挖法施工。6.1 开挖顺序根据工程结构特点，联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行，其施工顺序如图61所示。图61 联络通道开挖顺序图开挖掘进采用短步距掘砌技术，开挖步距控制在0.5m左右，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，由于冻土强度高，韧性好，普通手镐无法施工，需采用风镐进行掘

36、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。另外，在冻土中掘进，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。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行保温。6.2 支护方式支护采用二次衬砌。第一次支护（临时支护）采用型钢支架加背板。第二次支护（永久支护）采用现浇钢筋混凝土。6.2.1 临时支护联络通道泵站开挖后，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

37、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壁进行及时的支护，所以联络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。将冻土帷幕简化为弹性材料制成的厚壁筒，假定厚壁筒处于静水压力状态，根据变形协调方程经过力学计算分析，确定联络通道临时支护的结构形式，如图6-2所示。图62 临时支护示意图临时支护根据设计采用螺纹钢加工成的直腿拱形支架和矩形支架。钢拱架为封闭形式用于喇叭口及通道

38、内的临时支护，为增加支架的稳定性，每道支架中部加有一根横撑，拱形支架的间排距与通道的开挖步距相对应为0.50.7m，相邻支架间加有纵向拉杆，以增加整个支护体系的整体性和稳定性。矩形钢支架用于集水井，支护间距为0.5m，上下两排支架间由8根拉杆相互连接，必要时增加纵横向支撑，以增加支架整体的稳定性及抗变形的能力。为了控制支架间冻结壁的变形，减少冻结壁冷量损失，所有钢支撑架后用木背板密背，背板必须同冻结壁紧贴，尽量减少支护间隙，木背板不能松动，当支护间隙较大时，可增加背板厚度和木楔子，以提高支护效果。6.2.2 永久支护永久支护为结构设计中的钢筋砼结构，为减少砼施工接缝，联络通道开挖及临时支护完成

39、后，一次进行连续浇筑。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。7 开挖与构筑施工7.1 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：7.1.1 三通一平1、供水，将水管接送至施工场地，水量为5m3/h。2、供电， 50kw电量接送至施工场地。3、道路，允许510t卡车进出施工场地，市内运输。4、端头井提升系统利用现有行车。7.1.2 隧道内工作平台搭设按联络

40、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。在联络通道开口处的隧道支撑架底梁，然后在上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。在联络通道运输侧，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。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16#槽钢，直接搭在砼管片上，台面用50mm厚木板铺盖而成。7.1.3 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

41、、结构形式。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，结构形式如钢拱架，间距同开挖步距，采用300mm500mm，22钢筋连接，8钢筋网，网格间距100100mm，双层网布置。喷射混凝土采用C20，厚度30cm，保护层为外侧6cm，内侧4cm。钢拱架见下图所示7.1.4 金属管片接缝焊接将联络通道口部的金属管片之间（欲拉开的管片除外）接缝采用满焊的方石将每条拼装缝焊接好，以提高其整体性。焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理，避免虚焊。7.1.5 防护门安装在开挖前安装好防护钢门，在发生涌泥、涌水等险情时及时关闭，以保证整个隧道的安全。7.1.6 型钢支架安装开挖施工之前，需在通道

42、开口处隧道中设置简易预应力隧道支架，以减轻联络通道开挖构筑施工对隧道产生不利的影响。简易预应力隧道支架形式见附图。每榀钢支架为组合结构，区间隧道上下行线联络通道开口两侧各架两榀，两榀钢支架间距2m，在联络通道两侧沿隧道方向对称布置，两榀支架间用8080等边角钢搭焊组合。架设时要有专人负责指挥，拼装时螺栓必须拧紧，每榀支架有八个支点，由六个32t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。高处千斤顶应系在主架上，防止脱落。要定期检查千斤顶压力情况，发现情况要及时处理。支架结构参见附图6。7.1.7 通风排水系统通风：采取用压入式通风系统，将风机和

43、管路布置好，把联络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：从联络通道口到地铁车站区间布置一条排水管路，水泵设在联络通道口附近，形成排水系统，以备联络通道端口处集水、开挖构筑中产生的出水或涌水排放之用。7.2 施工措施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，总体施工流程如下。7.2.1 开管片钢管片可以用千斤顶及手拉葫芦拉开。开管片时，准备2台32t千斤顶，5t和2t手拉葫芦各一个。两台千斤顶架在被开管片两侧，中间用一根横梁同钢管片直接相连，通过顶推横梁向外推拉钢管片，5t葫芦作为主拉拔管片用，一端钩住欲拆管片，一端套挂在对面隧道管片上，水平

44、方向加力向外（隧道内）拉拔管片。2t葫芦悬吊在欲拆管片上方管片上，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。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。因管片锈蚀而拉出困难时，应用大锤锤振管片，减轻拔出拉力。7.2.2 开挖构筑施工7.2.2.1 土方开挖土方开挖是按照前面提到施工工序进行。由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结壁承载能力大，因而开挖时（除喇叭口侧墙和拱顶外）可以采用全断面一次开挖，开挖步距视土体加固情况，一般控制在0.5m。人工开挖的工具根据土体强度，可用风镐或手镐。由于通道中冻土温度较低，风镐中空气中的水凝结成冰

45、屑经常积集在管子的接头或进风口处，堵塞管路。这就要采取措施，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，保证施工的顺利进行。开挖断面严格按照施工图进行，尽量避免超挖。喇叭口处考虑到断面较大，而且一端冻结管分布较为密集，另一端冻土强度相对较弱，该处采取分断面开挖，缩短支护时间。7.2.2.2 临时支护土方开挖过程中，要对暴露段的土体及时施加临时支护，它一方面对冻结壁起到保温和隔热的作用，另一方面能承受冻土压力和控制冻结壁的位移。临时支护采用型钢支架和木背板进行支护，型钢支架为封闭支护结构，为防止通道底板底鼓，支架加有底梁。支架间距为0.30.5m，为增加支架的稳定性，

46、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用木板背实背紧，少量空隙用木楔背严。在开挖和临时支护过程中，布设通道收敛变形测点，及时掌握冻结壁位移发展速度，通过调整开挖步距和支护强度来控制冻结壁的位移量，确保施工安全和施工进度。7.2.2.3 永久支护结构永久支护根据施工设计图采用400mm厚钢筋砼结构。为安全起见，在通道砼结构浇筑完成后，再施工集水井。以下简要阐述结构砼浇筑施工工序。1 、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。止水带用粘接剂沿着临时支护断面内侧直接粘贴到隧道

47、管片上，粘接前必须对管片采用特殊溶剂进行清洗，止水带必须粘贴牢固，不得留有空隙。2 、防水层施工：防水材料选用EVA板（带有二层土工布），防水层紧贴临时支护结构内侧，铺平之后，用射钉将其固定，靠近隧道侧，防水层同止水带相互搭接。3 、钢筋绑扎：钢筋间排距应严格按结构设计图纸进行绑扎，钢筋搭接部分应调直理顺，绑扎牢固，搭接部分长度应符合设计要求，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。4 、立模板：模板选用钢模，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，并检查模板的垂直度、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。5 、浇

48、灌混凝土：按照设计混凝土强度要求，将砼送入支好的模并用插入式振捣棒反复均匀振捣。每次用的混凝土用试模制成标准试块，用于检测混凝土强度及抗渗性。7.3 施工平面布置工人宿舍、库房、材料堆放场地和施工辅助设施利用区间隧道施工时的场地布置。打钻和开挖施工分别在隧道内进行。冻结站布置在隧道内，具体布置见附图5。8 施工进度及配套计划8.1 施工进度计划施工进度安排见表8施工进度计划表。1#联络通道地层冻结和联络通道开挖与结构施工总工期约115天。2#联络通道地层冻结和联络通道开挖与结构施工总工期约105天。工期为从进场开钻，开始计算工期，至泵站砼浇灌完毕。表81 1#通道施工进度计划序号施工工序天数2

49、04060801001201钻 孔202冷冻安装253积极冻结454维护冻结405开挖与构筑40表82 2#通道兼泵站施工进度计划序号施工工序天数204060801001201钻 孔202冷冻安装253积极冻结454维护冻结305开挖与构筑308.2 劳动力配备计划 劳动力配备计划见表83“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15人进行地层跟踪注浆，拆除设备等。其余人员全部撤场。同时施工最多人数为171人。表83 劳动力配备计划表工 种人 数工 种人 数

50、打钻工30辅助工8冻安工30技术人员6掘进工80管理人员5机修工6电 工6合计1718.3 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表84冻结施工主要设备及材料用量表。由于施工时间极短，要求前者在开钻前备齐，后者在开挖前备齐。表84 冻结施工主要设备及材料用量表编 号项 目单位数量备 注一主要设备1YSLGF300型螺杆机组台6一台备用2IS150-125-200水泵台6盐水泵3IS150-125-200C台6清水泵4真空泵（或抽氟机）台15经纬仪台26测温仪台37KST-80RT冷却塔台68MKD-50钻机台39电焊机台6二主要材料1898无缝钢管t422000m21

51、596t13450m31.5”钢管t183600m4高压胶管m600耐压0.8Mpa5冷冻机油Kg600N406氟里昂R22Kg12007氯化钙T308逆止阀只1729丝堵只172锥型丝扣10”阀门只180115”阀门只25128”阀门只6013保温材料m280014合金钻头只6091表85 开挖构筑施工主要设备及材料用量编号项 目单位数量备注一主要设备10.4m3混凝土搅拌机台3购商品混凝土时不用2插入式振捣器台636m3空压机台1242”水泵台65电焊机台66风机台47风镐把2582T绞车台29双液注浆泵台210圆盘锯台311手推车辆3012经纬仪台213水准仪台214手拉葫芦(5T,3T

52、,2T,1.5T)个各215千斤顶(32T)个48二主要材料1525#水泥t150购商品混凝土时不用2中砂m3300购商品混凝土时不用3石子(1525mm)m3450购商品混凝土时不用410”槽钢t255”槽钢t26方木(150150)m31078钢筋t8812钢筋t18914钢筋t101016钢筋t201120钢筋t141222钢筋t181325钢筋t214板材(50mm)m31809 工程监测9.1 冻结系统监测9.1.1 盐水流量与盐水温度监测在去、回路盐水干管上安装热电偶传感器测量去、回路盐水温度。在去路盐水干管上安装流量计测量总盐水流量，测量冻结器回路的盐水流量。在关键冻结器口（靠近

53、底部的三行冻结孔）设测温口，安装热电偶温度传感器测量盐水回路温度。冻结系统总流量在开冻时量测，其它温度与流量测量每班1次。9.1.2 其它在盐水箱中安装液面监测、报警装置。另外，需要进行冻结制冷系统工况的常规监测。9.2 冻土帷幕监测9.2.1 温度监测通过设测温孔检测冻土帷幕温度。测温孔布置及结构见前述。每个测温孔设23个测点，分别布置在靠近管片处和测温管中部。测量频度为每天1次。温度量测用热电偶测温器，精度为0.5。9.2.2 未冻土空隙水压力监测通过在泄压管口安装压力表测量未冻土空隙水压力变化。测量频度为每天1次。9.3 地表和隧道变形监测9.3.1 地表隆起与沉降监测根据经验，冻结施工

54、的影响范围约为联络通道附近20m的区域，在可能的情况下，最好对整个影响区域都进行地表隆起与沉降监测。监测范围建议为：边长30m的正方形区域。测点间距按25m考虑，在联络通道正上方取较小的间距。如联络通道上方有建筑物，测点可布置在建筑物上，其间距可作适当调整。地表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0.3左右，仪器配备见表91。表91 监测仪器配备表序号名称型号数量备注1水平仪1台2经

55、纬仪1台3测温仪1台测量冻土温度4打压机20Mpa1台冻结器打压试漏5钢卷尺30m9.3.2 隧道管片变形监测隧道变形通过量测管片的水平和垂直位移来测定。监测范围为沿隧道20m。测点间距按3m考虑，在联络通道附近测点布置应加密。测量仪器、方法同地表沉降监测。10 临时用电组织设计10.1 冻结工程用电及电压等级由于联络通道离工作井长度大约500米，在隧道内供电采用低压380V供电，以满足冻结钻孔施工、隧道内冻结系统供电及开挖构筑供电，考虑冻结开挖期间，冷冻机不能因停电造成停机现象，准备400KW发电机一台；同时地面供电高压系统采用双路供电系统。冻结加固工程用电设备均采用低压供电，电压等级0.4

56、KV50Hz。三相五线制供电。见表10-1施工设备负荷统计表：表10-1 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110197.82盐水泵1台304586.73清水泵1台16304冷却塔2台8175钻机、泥浆泵各1台456空压机2台157喷浆机1台68其它30根据表格统计数据，冻结钻孔期间用电负荷小，冻结运转及开挖期间的总用电量计算总负荷，为（1+2+3+4+6+7+8）250KW。即设计单个冻结站和联络通道结构施工用电为250KW。10.2 供电线路安排 施工区域用电设备均为低压系统，采用电缆从箱式变配电间引至施工现场，系统为：箱式变配电间 低压干线

57、 现场总配电箱 支线 漏电保护开关电箱 用电设备10.2.1 系统布置见图10-1。详细冷冻站电器配电安装系统图见附图7。图10-1 电路系统布置图10.2.2 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750/450VYC3120235低压橡套电缆，长度约800 m。（2）电缆在竖井垂直铺设，用支架固定，每隔2-3m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。10.3 安全用电措施（1）安全用电技术措施开关箱与各分配电箱必须设置漏电保护。配电箱需作重复接地。电器设备选用正确的保护措施。电工人员需持证上岗，不得指派无

58、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。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。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。当需要停电工作时，必须在切断电源的开关上挂警示牌。（2）安全用电组织措施建立安全检查，检测制度。认证作好值班记录，切实履行电工交接班制度。建立电气设备维护制度。建立用电安全责任制。切实做到计划用电，节约用电。电气设备的安全用具及消防器材应完整，做到定期检查。电气操作人员应认真执行各种规范。10.4 施工现场临时用电安全常识（1）现场所有电气设备和线路的绝缘必须良好，接头不准裸露；（2）

59、施工现场用电采用橡皮电缆线时，应架空敷设，不的拖地使用，以防人踩，车轧，有水作业时，要将电源电缆架起，以防浸水造成事故；（3）现场的电动机械设备为确保运行安全，作业前必须按规定进行检查、试运转；（4）所有的电器设备必须安装漏电保护器，并安装在电器设备负荷线的首端；（5）在旁通道开挖期间，通道内应采用（行灯）照明，电压采用36V安全电压；严禁36V电线乱搭，乱挂。10.5 规范标准本临时用电施工组织设计遵循JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范，施工现场临时用电是指临时电力线路、安装的各种电气、配电箱、提供的机械设备动力电源和照明，施工完毕必须拆除。11 环境保护措施联络通道施工位于地

60、下十多米处,为防止施工时对地面周边建筑、地下管线、民用及公共设施带来不良影响，必须制定严格的保护措施。1 、必须选用无污染、效率高、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机。防止挥发性气体污染环境。2 、施工之前必须认真查清地面建筑、地下管线、民用及公共设施的具体情况，针对性制定具体保护措施。3 、施工过程中联络通道中心线的地面沉降和隆起量应控制在+20-30mm以内。在联络通道轴线上，沿中心线每5m布置一沉降测点。每一测量断面以轴线为中心，向两侧2m、4m、7m各布置一沉降测点，共计7点。4 、联络通道施工全过程中延联络通道两侧设立40沉降观察标志,每环设置一个沉降点,设在拱底块的两肩上

61、。测试频率为2次/周；施工结束后15天内对隧道范围及联络通道范围1次/周。5 、随时向甲方及监理工程师汇报隧道沉降变形测量情况。6 、地表及隧道沉降控制：联络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。12 质量和安全保证措施12.1 质量保证体系1 、思想上、组织上的高度重视是确保工程质量及工期按时完的重要保证，根据工程的重要性，成立以公司法人代表为总负责的质量管理机构，建立以项目部项目经理为组长的质量监督检查小组，每

62、周至少两次对现场各分部分项工程的质量进行全面检查，项目部任命各分项工程质量负责人，每天对工地各施工班组进行质量检查。在施工过程中，必须严格按照有关设计图纸和设计文件施工，严格执行国家和行业规范、规程、质量标准及有关规定，按照本公司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，根据本公司质量保证体系要求，建立行之有效的施工现场质量保证体系。2 、思想保证体系：采取劳动竞赛、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，树立安全第一、质量第一、用户第

63、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。实际严明的奖惩制度，提高职工责任，杜绝事故隐患。据各分部工程需要，及时投入施工劳动力量，充分发挥和调动施工队伍的工作积极性，提高工效。3 、组织保证体系：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。4 、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

64、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。各分项工程严格按照项目法要求施工，认真优化施工方案。确保在各种条件因素下的施工均能保质保量按时完成任务。质量安全管理小组组长：副组长：冻结孔施工冻结施工 设备保养 测量监控 支护施工 冻结孔作业班组冻结作业班组设备检修班组供电作业班组掘进作业班组综合作业班组材料供应班组支护施工班组图12-1 质 量 管 理 机 构 图5 、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

65、专门的安全、质量监督检查。为认真贯彻施工技术设计和业主及总承包商质量管理的方针，在项目部的直接领导下，建立由队长、技术人员、专职安全员、钻机机长、冷冻站站长及班长等人组成的安全管理网络，质量安全齐抓共管。开展以安全、质量为主题的劳动竞赛活动，增强职工的质量、安全意识，确保工程质量、安全目标的顺利实现。资源保证（专职质检工程师）质量宣传教育、质量评比及竞争活动质量保证体系思想保证（项目经理）经理部每月一次质量教育会班组每周质检活动组织保证（项目经理）项目部副经理项目部质检员岗位质检责任制制度保证（项目经理）质量管理条例、质量检验制度、操作规程与经济收入挂钩的考核制度、质量否决制度进度考核制度：每

66、月考核与工资奖金挂钩质量技术措施计划技术保证（项目总工）施工组织质量措施、质量技术交底质 量 技 术 培 训质 量 QC 小 组图12-2 质 量 保 证 体 系 图6 、技术管理体系项目总工 工程部负责人冻结施工 支护施工设备保养测量监控试验检测冻结孔作业班冻结作业班设备检修班供电作业班掘进作业班综合作业班材料供应班支护施工班图12-3 技术管理体系图12.2 施工安全保障措施1 、各分项工程施工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

67、、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。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。12.3 确保施工质量及安全的主要技术措施12.3.1 思想上高度重视思想上高度重视是确保工程质量及安全重要保证。在施工过程中，必须严格按照有关设计图纸和设计文件施工，严格执行国家和行业规范、规程、质量标准及有关规定，加强施工质量及安全教育，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，争创优

68、质工程。12.3.2 确保冻结帷幕形成的保证措施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 、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；在联络通道的左右侧各钻一个95的冻结孔，作为冷冻板盐水循环的进回液管。4 、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。5 、严格控制冻结孔的开孔孔位，不得任意移孔，冻结孔的偏斜率不宜大于1.6 、严格控制冻结孔的偏斜方向及

69、偏值。7 、采用逐步降温的过程，防止冻结管由温度应力造成的开裂。冻结孔每三个串联供液，并根据流量及去回路温差监控冻结器的盐水流量及均匀性，确保冻结帷幕支护可靠。8 、根据监测的测温孔温度计算的各个剖面冻结壁的平均温度，对温度偏高的部位，调整盐水流量予以调控。9 、冻结盐水温度应按设计要求保持稳定，冻结壁帮在暴露后应及时测量井帮温度，在同一水平各个方位所测的井帮温度误差应小于3。12.3.3 冻结帷幕安全的保证措施1 、实现信息化施工，加强冻结壁的监测监控。根据监测情况调控冻结壁强度和变形。2 、在联络通道挖掘时，落实液氮货源，必要时采用液氮冻结手段，确保帷幕支护各项指标符合安全要求。3 、联络

70、通道挖掘时，冻土墙帮壁暴露，应及时临时支护.12.3.4 冻结管质量保证措施1 、冻结管安装与试漏。冻结管(含测温管)采用丝扣联接加焊接。管子端部采用底盖板和底锥密封。冻结管安装完，进行水压试漏，初压力10MPa，经30分钟观察，降压005MPa，再延长15分钟压力不降为合格。否则按程序进行处理。2 、冻结管断裂预防及处理。本工程冻结管采用螺纹连接加焊接，可大大提高接头强度，增强抗断管能力。如万一发生断管，必须采取补救措施。A. 选择634mm无缝钢管，在断管中下套管，恢复盐水循环。B. 冻结壁达到安全性能后，再转入常规盐水循环冻结，加强监测，必要时采用液氮冻结补强12.3.5 1#联络通道双

71、向对打冻结孔措施1 、钻孔施工前对1#联络通道的贯通坐标线进行复测，控制方位角误差在0.2度内。2 、钻孔施工时先施工对穿孔，来效验方位角。3 、左右线钻孔时间因交叉进行，待左线施工好该孔位冻结孔后，根据左线冻结孔偏斜数据在对右线冻结进行方位角的调整，在进行该孔位的开孔施工。12.3.6 冻结孔施工质量主要技术安全保证措施1 、认真贯彻冻结孔施工质量控制程序2 、保证冻结孔位精度的措施。开孔间距误差控制在20mm内。钻孔放线定位工作应在打钻设备就位前完成，以提高定位精度。3 、控制钻孔偏斜，提高钻进效率4 、确保冻结管安装质量的措施。配管和试压工作由钻机负责，配管前必须复查钻孔深度，配管时管子

72、必须逐根丈量，认真记录，要求下管长度不小于设计孔深，也不长于设计孔深05m。焊接工作责任到人，地面焊接和下管焊接由一人操作，并做好焊接记录。管子下完后及时注入清水作水压试验，不合格必须重下。施工记录由值班技术员收回，并交项目部存档。12.3.7 确保冻结站及制冷质量的施工主要技术措施1 、冷冻站安装完成后要按矿山井巷工程施工及验收规范要求进行试漏和抽真空，确保安装质量符合设计要求。2 、为确保冻结施工顺利进行，冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运转期间，要有足够的配件，备用设备完好，确保冷冻机运转正常，提高制冷效率。3 、为加快冻土发展，积极冻结运转期间，在设计时间内把盐水温度降到2530；

73、维护冻结期，根据井帮温度和挖掘冻土情况以及冻结壁的监测情况，灵活调整盐水流量和温度，确保和控制冻结壁的强度和厚度符合设计要求。盐水温度维持在-25-30左右。4 、联络通道开挖期间，加强对冻结壁的变形和并帮位移监控， 当预测井帮位移量超过设计规定值时，及时采取加大供冷量、降低盐水温度或增加坑内支撑等措施，确保冻结壁帷幕的稳定性。12.4 开挖构筑安全质量技术措施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，须将联络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。2 、安装预应力隧道支架：在隧道上下行线两侧各安装两榀预应力钢支

74、架，每榀支有8个支点，均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。3 、地表及隧道沉降控制：联络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。4 、融沉补救措施：融沉是冻结法加固施工中不可避免的情况，如果融沉太大，对隧道将产生不利影响。为减少融沉，可通过隧道及联络通道预留的注浆孔，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。5 、抢险措

75、施：钢管片打开之前，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。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。13

76、 文明施工保证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，本公司努力以下方面入手搞好文明施工。1 、 坚决执行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，遵守南京市市民守则，力争

77、精神文明和物质文明建设双丰收，为南京市文明建设做出新的贡献。14 预防及应急预案14.1 安全防险门设计和施工14.1.1 设计目的考虑到联络通道施工的成功与否对保护隧道的作用，为保证旁通道施工安全，预防突发事件的发生，在积极冻结期间，联络通道口加设安全防险门。安全防险门是在联络通道开挖施工过程中发生出水出砂或冻结失败，以及其它一些突发事件时使用，关闭联络通道安全门，保证隧道安全。14.1.2 设计依据（1）南京轨道交通2号线工程【油坊桥盾构井中和村站】区间联络通道及泵站构造及地基加固图；（2）应急安全门结构图；（3）【油坊桥盾构井中和村站】区间地质资料。14.1.3 安全防险门设计与施工设计

78、加工的安全防险门安装在上部预拉的四块管片外围。安全门的结构为普通碳素钢结构防险门（具体结构形式见附图），安装后开管片前应作一二次演习，来保证防险门的安全正常使用；在开挖侧隧道预留洞口上安装应急防护门。并配备风量不小于6m3/min的空压机给防护门供气（或采用水压实验）。防护门开关应便于人工操作，且不影响施工。紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。通道防护门耐压设计值为0.25Mpa，安装好防护门后进行气密性试验，要求在不停空压机时试验气压能保持在设计值，挖通水平通道后即可拆除防护门。 联络通道及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

79、，具体形状尺寸见附图7安全防险门图。14.1.4 数值分析与计算（1）计算内容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，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。（2）计算荷载为安全施工需要，该隧道区间共设两个联络通道，安全门复核验算采用埋深最深的泵站进行复核验算。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=19.552m计算，则安全门计算荷载为p=0.01319.552=0.254 (

80、MPa)（3）计算模型门板为厚度为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14-1所示。边界条件为：安全门周围的22个螺栓处为固定约束，材料采用Q345，屈服极限为345MPa。图14-1 计算模型（4）计算结果整个结构的应力分布如图13-2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14-3/4)，门框角钢中的最大应力为20.3MPa(图13-5)。图 14-2 整个结构的应力分布图 1

81、4-3 槽钢结构应力分布图14-4 安全门门板应力分布图14-5 角钢结构的应力分布（5）小结整个结构最大应力情况如表14-1所示。可见方案可以满足强度要求。表14-1 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2.89316.914.1.5 结论采用ANSYS软件对南京轨道交通2号线工程【油坊桥盾构井中和村站】区间联络通道及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0.2535MPa，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11

82、9MPa，最小安全系数为2.89，满足强度要求。14.2 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、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

83、，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1.0m，否则应补孔。打压试验压力控制在0.8Mpa，稳定30分钟为合格。14.3 冻结施工预案1 、设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于土层容易散热，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A：机器本身故障引起的停机：由于冷冻机具有自动

84、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，冷冻机运转前安排熟悉机器性能的设备员对机组进行全面细致的检修，确保其安全性，如故障短时间无法排除，则启用备用机组。B：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，我方立即与甲方联系、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

85、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，用堆土法处理或关闭安全应急门，然后进行注浆处理。14.4 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图7。3 、根据测温孔温度情况，在冻结可能存在的最薄弱部

86、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。5 、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2m3沙袋、2T水泥和预制的格栅、木背板及超前板桩等。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

87、指挥系统，使工作面情况能及时传递，拟装电话3门。14.5 防止冻胀、融沉预案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粉质粘土，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

88、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。14.6 跟踪注浆预案充填注浆一方面是控制地层和隧道沉降，另一方面是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

89、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。15 附件1 附表1：联络通道开挖条件判定标准与检验方法2 附图1：1#通道冻结孔展开布置图3 附图2：1#通道冻结孔布置剖面图4 附图3：2#通道及泵站冻结孔展开布置图5 附图4：2#通道及泵站冻结孔布置剖面图6 附表2：油中区间联络通道（兼泵站）冻结钻孔参数表7 附图5：冻结站平面布置图8 附图6：预应力支架图9 附图7：冷冻站供配电示意图10 附图8：安全防水险图附表1 联络通道开挖条件判定标准与检验方法序号检 测 项 目设计要求和标准试验检验方法1冻结设备冷冻机备用一台YSLGF300II冷冻机现场检查设备是否系统完好

90、水泵备用IS150125200A泵供电保证箱变正常两路电源接至箱变盐水管路去回路温差开挖前一周内盐水干管去回路温差不大于1检查监测报表最低盐水温度-25-30去路盐水温度在-25保持30天以上积极冻结时间累计达到设计要求45天以上检查监测报表3交圈判定泄压孔交圈后：升到0.15 MPa以上检查监测报表4冻土帷幕厚度和温度冻土帷幕厚度不小于2.0m，冻土帷幕平均温度不大于-10根据测温资料,及卸压孔资料分析计算，喇叭口厚度为2.0m以上,通道厚度为2.0m以上，通道冻土平均温度达到-10以下5应急预案防护门安全门安装安全门按照设计施工到现场检查安全门关闭试验关闭时间不大于30min由操作人员实际操作应急设备空压机3m3/min空压机2台试运转正常。水泵20m3/h潜水泵2台现场检查，状态完好其它设备电焊机，电锯，冲击钻等现场检查，状态完好应急材料水泥现场备42.5水泥3吨现场检查砂袋现场备砂5方现场检查注浆泵注浆泵现场检查附表2 油中区间联络通道（兼泵站）冻结钻孔参数表