某区间隧道旁通道及泵站冻结加固方案.doc

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1、目 录1 工程概况41.1 工程简介41.2 地质条件41.3 水文情况61.4 地质特点及技术措施61.5 地面环境及地下管线情况71.6 旁通道结构概况82 施工方案的选择82.1 采用的设计规范及技术标准82.2 设计基础资料92.3 施工方案设计的基本原则92.4 冻结加固方案设计的主要技术要点92.5 施工方案103 冻结帷幕设计103.1 冻结帷幕103.2 冻结孔113.3 测温孔及泄压孔123.4 冻结主要设计参数表124 制冷系统设计134.1 冷冻机的选择134.2 冻结系统辅助设备134.3 其它135 冻结施工135.1 施工准备145.2 冻结孔施工145.2.1 施

2、工工序145.2.2 钻孔偏斜165.2.3 冻结孔钻进与冻结管设置165.3 施工总体布置165.3.1 冻结站布置与设备安装165.3.2 管路连接、保温与测试仪表165.3.3 溶解氯化钙和机组充氟加油165.4 积极冻结176 开挖与构筑176.1施工方案176.1.1 开挖方案176.1.2 支护方案186.2 施工准备186.2.1 三通一平186.2.2 隧道内工作平台搭设196.2.3 临时支护金属支撑架196.2.4 金属管片接缝焊接196.2.5 预应力支架安装196.2.6 排水系统196.2.7 设备及材料的进场与验收206.2.8 防护门的安装206.3 开挖条件20

3、6.4 施工方法226.4.1 开挖顺序226.4.2 开管片226.4.3通道施工236.4.4泵站施工266.5 开挖及支护质量要求266.6 结构充填注浆276.7 融沉注浆施工方案276.8防火门安装307. 信息化施工监测317.1监测内容327.2 监测方法、手段及说明338 冻结开挖施工进度及配套计划368.1施工进度计划368.2 劳动力配备计划378.3 设备与材料供应计划379 质量管理及环境保护措施409.1 质量管理体系组织机构图409.2 冻结孔施工质量技术措施419.3 冻结运转质量技术措施429.4 开挖构筑质量技术措施429.5 地面建筑、管线保护技术措施439

4、.6环境设施保护措施4310 安全措施、文明施工及治安消防措施4310.1 安全及治安消防措施4410.2 文明施工措施4711 应急预案4711.1 总则4711.2 工程风险分析4811.2.1 打钻施工过程中的特殊风险点4811.2.2 冻结施工过程中的风险点4811.2.3 开挖和结构施工过程中的风险点4811.3 冻结孔施工应急预案4811.3.1 涌砂冒水应急措施4811.3.2 冻结管渗漏或断裂应急措施4811.3.3 人员安全事故处理措施4911.4 冻结施工应急预案4911.5 开挖施工应急预案4911.5.1 安装视频系统4911.5.2 应急液氮及应急防护门4911.5.

5、3 涌水、涌砂应急措施4911.5.4 停水、停电应急措施4911.5.5 冻结管破裂应急措施5011.5.6 开挖工作面化冻应急措施5011.5.7 承压水不良作用及应急措施5011.5.8 排水管预留洞口处应急措施5011.6 应急预案操作程序5011.7 应急预案组织机构5111.8 应急抢险方案演练5112 施工用电设计与安装5512.1 概述5512.2 用电负荷计算5512.3 供电线路5512.4 编制依据5512.5 总体方案5512.6 负荷计算5612.7其它要求5712.8急救路线和联系方式5912.9拆除工程要点5913环境目标、处理居民来信来访的及时性与对策措施611

6、4 附图61附图1：附图1：冻结帷幕平面及剖面图附图2：冻结孔、测温孔、泄压孔及冷冻排管平面布置图附图3：冻结孔剖面布置示意图附图4：冷冻站平面布置示意图附图5：隧道预应力支架结构图附图6：初期支护剖面图附图7：通道、泵站支撑布置剖面图附图8：主要材料用量统计图1 工程概况1.1 工程简介上海市轨道交通12 号线工程是上海市城市轨道交通系统规划方案中规划的市区级轨道线网中的地铁类线路之一。线路全长约40.4km，呈西南东北走向，起点位于顾戴路、七莘路路口，终点为金海路、金穗路路口东南侧。金京路站申江路站区间走向为：区间出金京路站端头井后自西向东沿巨峰路下行走，最后进入申江路站，中途穿越金京路、

7、申江路。 本区间为单圆盾构区间，区间长955m，埋深710m之间，2台盾构分别从申江路站上、下行线始发，金京路站接收。区间设旁通道及泵站一座，位于上行线SK36+814.714（下行线XK36+813.602）处，采用冻结法地基加固类矿山法构筑施工。1.2 地质条件工程所在场地位于长江三角洲冲积平原的东南缘，地貌类型单一，属滨海平原相。场区内以道路、绿化、厂房、居民住宅区、明浜等为主，地势较平坦。经勘察实测，金京路站申江路站地面标高在3.695.43m 之间，高差1.74m，拟建旁通道所在土层由上至下为1淤泥质粉质粘土、1淤泥质粘土层、1-1粘土层及1-2粉质粘土层组成。区间旁通道位置各土层的

8、土性描述与特征详见表1：表1 区间旁通道所处地层特性表地质年代成因类型层号土层名称土层描述Q431人工填土均有分布，主要为杂填土，含碎石砖块、垃圾及粘性土等，局部素填土，以粘性土为主，含植物根茎及少量小石子等。滨海河口1褐黄灰黄色粉质粘土局部由于填土较厚而缺失，可塑软塑，尚均匀，含氧化铁锈斑及铁锰质结核，夹少量团状粉土，土性从上至下逐渐变软，中高压缩性。无摇震反应，稍有光滑、干强度和韧性中等。Q42滨海浅海灰色淤泥质粉质粘土均有分布，流塑，欠均匀，含云母及少量有机质，夹薄层状粉土，局部为淤泥质粘土，有时层顶为灰黄色，高压缩性。无摇震反应，稍有光滑、干强度和韧性中等。j灰色粘质粉土均有分布，饱和

9、，稍密，欠均匀，含云母及少量有机质，见零星贝壳碎屑，夹薄层粘性土，局部为砂质粉土，中压缩性。摇震反应中等、无光泽反应、干强度和韧性低。1灰色淤泥质粘土均有分布，流塑，尚均匀，含云母、有机质及少量贝壳碎屑，夹少量粉土，局部为淤泥质粉质粘土，高压缩性。无摇震反应、光滑、干强度和韧性高。Q41滨海沼泽1-1灰色粘土均有分布，软流塑，尚均匀，含云母、有机质、少量姜结块及腐植质，夹泥质结核和少量粉土，高压缩性。无摇震反应、光滑、干强度和韧性高。1-2灰色粘质粉土均有分布，软塑为主，有时可塑，尚均匀，含云母、有机质、姜结块及泥质结核，夹薄层粉土及粉砂，局部较多，部分为粘土，高中压缩性。无摇震反应，稍有光滑

10、、干强度和韧性中等。2灰色粘质粉土饱和，稍密中密，欠均匀，含云母、有机质及少量贝壳碎屑，夹薄层粘性土及粉砂，中压缩性。摇震反应中等、无光泽反应、干强度和韧性低。溺谷3-1灰色粉质粘土软塑为主，有时可塑或流塑，欠均匀，含云母、有机质、钙质结核和腐植质，夹薄层粉土，局部较多，中偏高压缩性。无摇震反应，稍有光滑、干强度和韧性中等。4灰绿色粉质粘土可塑，尚均匀，含有机质及少量氧化铁锈斑，夹少量点状粉土，有时为粘土，中压缩性。无摇震反应，稍有光滑、干强度和韧性中等。Q52河口湖泽暗绿草黄色粉质粘土局部由于古河道切割而缺失，可硬塑，尚均匀，含氧化铁锈斑及少量有机质，夹少量点状粉土，局部为粘土，中压缩性。无

11、摇震反应，稍有光滑、干强度和韧性中等。河口滨海1草黄色砂质粉土大部分孔揭示，饱和，中密密实，尚均匀，含云母及少量锈斑，夹薄层粘性土，局部呈粘质粉土或粉细砂，中偏低压缩性。摇震反应迅速、无光泽反应、干强度和韧性低。2草黄灰色粉细砂部分孔揭示，饱和，密实，尚均匀，含云母、石英及少量氧化铁锈斑，夹少量粘土，局部为砂质粉土，中偏低压缩性。1.3 水文情况(1)潜水沿线场地浅部土层中的地下水类型为潜水。实测潜水稳定水位埋深为1.202.00m（绝对标高为1.883.96m），平均埋深为1.64m（平均标高为2.55m）。根据岩土工程勘察规范（DGJ08-37-2002），上海地区潜水位埋深为0.301.

12、50m，水位动态为气象型，主要受大气降水、地表径流等影响呈幅度不等变化，常年平均地下水位埋深为0.500.70m。(2)承压水经勘察，2 层粘质粉土，呈透镜体分布，为微承压含水层，2 层顶板标高为-25.23m。沿线场地揭示的层（含1、2 两个亚层）为上海地区第一承压含水层，勘探揭示其顶板标高-24.90-29.90m。根据实测资料显示，层承压水水位埋深为8.35m（绝对标高为 -4.53m）。另据上海区域性资料，上海地区（微承压水位随季节呈周期性变化；（微）承压水水位埋深一般为311m。(3)地下水和地基土腐蚀性评价沿线场地地下水环境类别为类。工程沿线浅部地下水和地基土对砼无腐蚀性，干湿交替

13、条件下对砼中的钢筋具弱腐蚀性，长期浸水条件下对砼中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。未发现有沼气溢出。(4)地下水温度上海地区地下水的温度，埋深在4m 深度范围内受气温变化影响；4m以下水温较稳定，一般为1618。旁通道概况见表2表2 旁通道概况表区 间中心间距(m)中心埋深(m)旁通道里程水文、地质情况金京路站申江路站12.000m17.123mSK36+814.714旁通道所处土层为1淤泥质粉质粘土、1淤泥质粘土层、1-1粘土层及1-2粉质粘土层组成。1.4 地质特点及技术措施旁通道所处土层为1-1粘土、1-2粉质粘土及粉质粘土层中；集水井底板距承压含水含水层1砂质粉土层3m。上述土层具

14、有渗透性好的特点,在动水压力的作用下易产生流砂、管涌现象。鉴于土层特殊情况，施工中采取如下技术措施： 旁通道与泵站均位于粘土及粉质粘土层中，从提供的地质资料看，打钻涉及土层为1-1粘土、1-2粉质粘土及粉质粘土层，钻孔虽未涉及到层土，但集水井底板距承压含水含水层1砂质粉土层3m，可能造成涌水涌砂危险，所以打钻应制定防涌砂喷水措施，注意冻结帷幕的交圈，特别是隧道管片与冻结壁间的封闭，防止透水涌砂；打钻过程中严格按照打钻程序进行，充分考虑层承压水的不利影响，制定打钻应急预案； 粘土层冻结发展速度较慢，采取多打探孔，在冻结帷幕薄弱部位多布测温孔的方案，依据监测数据及时进行总结和分析；1.5 地面环境

15、及地下管线情况区间旁通道及泵站对应地面环境较好，位于金苹果学校大门的巨峰路上，根据提供的地质资料显示，对应地面情况较好周围并无重大管线需要保护，旁通道对应地面环境见图1：图1 旁通道对应地面情况示意图1.6 旁通道结构概况旁通道结构图如图2 所示。根据提供的地质资料，旁通道处地面标高3.88m（吴淞高程系）；上、下行线隧道的中心标高分别为-13.243m、-13.181m；上、下行线盾构隧道中心距离为12.000m。旁通道由与上、下行线隧道管片相接的喇叭口、水平通道和通道下方的泵站等三部分组成。其中通道为直墙圆弧拱结构，泵站为矩形结构。具体开挖尺寸：喇叭口开挖尺寸为：1.10m(长)3.90m

16、(宽)4.883m(高)，通道开挖尺寸为： 4. 30(长)3.30m(宽)4.23m(高)，集水井开挖尺寸为：4.80m(长)3.30m(宽)4.20m(高), 防火门尺寸为1.50m2.14m。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为200mm；结构层为450mm厚的现浇钢筋混凝土，通道底板结构层为700mm厚的现浇钢筋混凝土。集水井结构层为450mm厚的现浇钢筋混凝土。临时支护层和结构层之间安装防水层，喇叭口底板临时支护层埋设二根200mm 直径为9.5mm的不锈钢管连接上、下行隧道与集水井。旁通道详细结构以设计院设计施工图为准。图2 旁通道结构剖面示意图2 施工方案的选择2.1 采

17、用的设计规范及技术标准2.1.1矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213-90）。2.1.2煤矿井巷工程质量检验评定标准（MT5009-94）。2.1.3混凝土结构设计规范 GB50010-2002。 2.1.4钢结构设计规范GB50017-2003。 2.1.5地基基础设计规范GB50007-2002。 2.1.6建筑结构荷载规范GB50009-2001。 2.1.7建筑抗震设计规范GB50011-2001。 2.1.8地下铁道设计规范GB50157-2003。2.1.9旁通道冻结法技术规程，DG/TJ08-902-2006-J10851-2006，上海市工程建设规范。2.2 设计基础资料2

18、.2.1 上海市隧道工程轨道交通设计研究院2008年11月提供的上海市轨道交通12号线金京路站申江路站区间岩土工程详细勘察报告（K2005034S）Q30；2.2.2 上海市城市建设设计研究院提供的上海市轨道交通12号线施工图设计金海路站利津路站区间 第六分册 旁通道、泵站结构图；2010年7月。2.2.3 上海市轨道交通12号线工程施工图设计金京路站申江路站区间旁通道土层冻结加固设计，天地科技股份有限公司，2010年11月。2.2.4 上海市轨道交通12号线工程施工图设计金京路站申江路站区间旁通道土层冻结加固设计（B版），天地科技股份有限公司，2011年1月。2.3 施工方案设计的基本原则采

19、用冻结法加固土体安全可靠，适应该区工程地质和水文地质条件。本施工方案设计的基本原则是：2.3.1水平孔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，加固土体应遍达待加固区域；2.3.2 水平孔冻结方案应符合现场实际条件，具有可操作性；2.3.3 施工方案应在满足工程要求工期的前提下具备优化潜力；2.3.4 施工方案中考虑关联公共设施的位置及其安全保障，满足城市环境保护及节能要求；2.3.5 减小冻胀与融沉的危害，采取自然解冻融沉注浆措施控制旁通道和管片变形在允许范围内。2.4 冻结加固方案设计的主要技术要点为控制冻结孔钻进、地层冻胀和融沉等对隧道及地面的影响，根据国内外最新研究成果和施工

20、经验，提出以下冻结设计技术要点：2.4.1在已贯通的隧道内钻冻结孔，根据旁通道的结构采用近水平成孔或斜孔，每个钻孔都设孔口管，并安装孔口密封装置，以防钻进时大量泥水涌出。2.4.2冻土帷幕的厚度及强度应满足旁通道开挖的要求，尤其保证喇叭口处冻结帷幕的厚度，同时确保冻结帷幕与隧道管片的完全胶结。做好冻结和开挖的配合工作，并根据开挖后冻结帷幕变形情况及时调整开挖构筑工艺。2.4.3为减小冻胀对隧道的影响，在下行线隧道管片靠近喇叭口侧敷设冷管和保温层。减小冻结孔与对侧隧道管片的距离，并采用小开孔距、较低盐水温度、较大盐水流量等措施，以加快冻结速度，并在适当部位布设泄压孔，以减小土层冻胀对隧道的影响。

21、2.4.4通过测温孔和泄压孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。特别监测冻土帷幕与对面隧道管片的胶结情况。2.4.5在旁通道底板、两侧、顶部及泵站混凝土中预埋注浆孔，必要时在隧道管片上钻注浆孔，以便注浆防止冻土融沉引起的地面沉降及隧道、旁通道的沉降变形。进行冻结地层温度监测、地层沉降变形的监测、隧道变形的监测，以指导旁通道的施工。2.5 施工方案根据工程地质条件及其它施工条件，确定采用“隧道内钻凿，布设水平孔、近水平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部分倾斜孔冻结加固地层，使旁通道及泵站外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕，然后根据“新奥法”的基本

22、原理，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，其主要施工顺序为：施工准备冻结孔施工(同时安装冻结制冷系统，盐水系统和检测系统) 进行隧道支撑积极冻结探孔试挖拆钢管片旁通道掘进与临时支护旁通道永久支护泵站开挖与临时支护泵站永久支护结构注浆进行融沉注浆充填撤场。冻结孔施工和旁通道临时支护施工为本工程的关键工序；排水管的敷设及与钢管片的连接为重要控制点；冻结检测和温度，土体变形，压力监测及旁通道永久支护施工为特殊工序。3 冻结帷幕设计采用天地科技股份有限公司的设计，主要有如下三个方面的内容：3.1 冻结帷幕3.1.1 冻土强度的设计指标为：单轴抗压

23、3.5Mpa，抗折1.8 Mpa，抗剪1.5 Mpa（10）。3.1.2 积极冻结时，在冻结区附近200m范围内不得采取降水措施。在冻结区内土层中不得有集中水流。3.1.3 在冻结帷幕附近隧道内侧敷设保温层，敷设范围至设计冻结壁边界处2m。保温层采用阻燃（或难燃）的软质塑料泡沫保温材料，厚度20mm，导热系数不大于0.04W/MK。保温层敷设宜用喷涂方式，密贴管片不留空隙，保温层厚度不小于30mm。3.1.4 设计积极冻结时间约为40天。要求冻结孔单孔流量不小于3m3/h；积极冻结7天盐水温度降至18以下；积极冻结15天盐水温度降至24以下，去、回路盐水温差不大于2；开挖时盐水温度降至28以下

24、。如盐水温度和盐水流量达不到设计要求，应延长积极冻结时间。每m冻结管（包括冷冻排管）的设计散热量不应小于100kcal/h。3.1.5 开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交接面处平均温度不高于5。其它部位设计冻结壁平均温度为10。3.1.6 当施工中地层及环境条件与原设计依据资料有重大变化时，应及时与设计院联系调整冻结帷幕设计。3.1.7冻结壁厚度为1.8m，喇叭口处为1.5m。施工应注意冻结壁强度、交圈及冻结壁温度的控制，使隧道管片与冻结壁严密结合，保证冻土帷幕稳定可靠，防治透水涌砂。3.1.8 冻结帷幕设计详见附图1。3.2 冻结孔旁通道冻结孔数66个（上行线隧道内布置51个冻结孔，

25、下行线布置15个冻结孔）。具体冻结孔的布置见附图2、3；冻结孔详细参数见附表。具体要求如下：3.2.1 施工前应根据旁通道结构施工图准确定位。冻结孔开孔位置误差不大于100mm，应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。3.2.2 冻结孔最大允许偏斜150mm（冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离）。3.2.3 设4个对穿孔用于对侧冻结孔及冷冻排管供冷。3.2.4 冻结孔有效深度（管片表面以下冻结管循环盐水段长度）不小于冻结孔设计深度。冻结管管头碰到冻结站对侧隧道管片的冻结孔，不能循环盐水的管头长度不得大于150mm。3.2.5 冻结管采用20（Q235B）钢材的898mm的低碳无缝钢管。冻结管耐

26、压不低于0.8Mpa，并且不低于冻结工作面盐水压力的1.5倍。3.2.6 冻结管接头抗压强度不低于母管的75。3.2.7 施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积，否则应及时进行注浆控制地层沉降。3.2.8 打透孔复核两隧道预留口位置。如两隧道预留口相对位置误差大于100mm，则应按保证冻结壁设计厚度的原则对冻结孔布置进行调整。3.2.9 冻结站对侧隧道上沿通道外围冻结壁敷设5排冷冻排管，排管间距为500mm；冷冻排管采用504钢管。排管敷设应密贴隧道管片，排管与管片间隙用湿粘土充填。3.2.10 应按照图纸要求设测温孔，泄压孔及注浆孔开孔均应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。3.3 测

27、温孔及泄压孔测温孔9个，分别布置在通道内外和两侧隧道内，泄压孔布置4个，布置在冻结帷幕中间，上、下行线各两个。测温孔及泄压孔的布置详见附图2。3.4 冻结主要设计参数表冻结主要设计参数表详见表3表3 金京路站申江路站区间旁通道冻结主要设计参数表序号参数名称单位数量备注1中心间距m12.002中心标高m-13.243上行线3冻土帷幕设计厚度m1.8喇叭口处1.5m4冻土帷幕平均温度-105冻土帷幕交圈时间d206积极冻结时间d40根据实际冻结情况确定7冻结孔个数个668冻结孔允许偏斜mm1509单孔盐水流量m3/h310冻结管规格mm898低碳钢无缝钢管,丝扣连接，辅以焊接11测温孔个9504钢

28、管12测温孔深度m27.113泄压孔个数个4504钢管14冻结管总长度m47715冷管长度m115504钢管16冻结总需冷量104Kcal/h5.6工况条件17JYSLGF300III冷冻机台21台备用18施工工期d105打钻、冻结、掘砌4 制冷系统设计4.1 冷冻机的选择冻结需冷量的计算： Q=1.3.d.H.K式中：H冻结管总长度；d冻结管直径；K冻结管散热系数；经计算Q=56000 Kcal/h根据计算选用JYSLGF300III型冷冻机2台，其中1台备用。4.2 冻结系统辅助设备4.2.1 盐水泵选用IS200-150-315型2台，给冻结孔提供盐水，流量420m3/h，电机功率55k

29、w，其中1台备用； 4.2.2 冷却水循环选用10SH-19型清水泵2台，流量360m3/h，电机功率30kw，其中1台备用。冷却塔选用NBL-50型2台。4.2.3 冻结管选用898mm，丝扣连接。冷冻排管选用504mm钢管，5排布置，排管间距为500mm。4.2.4 测温孔管选用504mm钢管。4.2.5 供液管选用1.5钢管，采用焊接连接。4.2.6 盐水干管和集配液管选用6”焊管。4.3 其它4.3.1 用电负荷：用电负荷约300kw/h。4.3.2 冷冻机油选用N46冷冻机油。4.3.3 制冷剂选用氟立昂R-22，冷媒剂选用氯化钙溶液。5 冻结施工5.1 施工准备5.1.1 加工件工

30、期较长，需开工前进行加工。具体加工件见表4。5.1.2 用1.5钢管在出入端头井搭脚手架，作为连接隧道与地铁车站底层平台的便桥。5.1.3 在隧道内敷设1条动力电缆，同时在隧道内安装SCB9-400KVA/10(6)/0.4，容量为400KVA的箱式变电站1台，满足冻结孔施工、冻结系统运转及开挖构筑施工供电。5.1.4 在隧道内铺设两趟1.5管路至施工工作面，用于冻结孔打钻及冻结运转供水和排污。5.1.5 用厚5cm的木板在旁通道处铺设施工场地，冻结孔施工时，按需要搭设施工脚手架。表4 主要加工件一览表序号加工件名称单位数量备注1钻头组合套662冻结管（兼作钻杆）m5601m、1.5m、1.8

31、m钻杆3孔口管个664上堵头用接长杆m305堵头个666盐水干管、集配液管套17冻结管头部个668冷却塔水箱个29盐水箱个210隧道预应力支架榀4使用型钢加工11端头井提升架套15.2 冻结孔施工5.2.1 施工工序冻结孔施工工序为：定位、开孔孔口管安装孔口装置安装钻孔测量封闭孔底部打压试验。具体为： 定位开孔及孔口管安装：根据设计在隧道内用经纬仪定好各孔位置。根据孔位在砼管片和钢管片上定位开孔，分述如下：1) 砼管片上：首先注意孔位应避开砼管片内受力主筋，然后用开孔器（配金刚石钻头取芯）按设计角度开孔，开孔直径130mm，当开到深度280mm时停止取芯钻进，安装孔口管，孔口管的安装方法为：首

32、先将孔口处凿平，安好四个膨胀螺丝，然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，用开孔器从闸阀内二次开孔，开孔直径为108mm，一直将砼管片开穿，出现涌砂就及时关闭闸门。2) 钢管片上：在钢管片上焊好孔口管，在孔口管上接好闸阀和孔口装置，用钻机接上金钢石钻头，通过孔口装置，切割钢管片钻进。 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。详见示意图3。图3 孔口密封装置示意图 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1.5”阀门，并将盘根轻压在盘根盒内，首先

33、采用干式钻进，当钻进费劲不进尺时，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，利用阀门的开关控制出浆量，保证地面安全，不出现沉降。钻机选用MD-50型锚杆钻机，钻机扭矩2000NM，推力17KN。 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。 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，关好阀门，观测压力的变化，经试压30分钟内压力下降不超过0.05Mpa再延续15min压力无变化为合格。5.2.2 钻孔偏斜 冻结孔开孔位置误差不大于100mm，应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板

34、。 冻结孔最大允许偏差150mm（冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离）。5.2.3 冻结孔钻进与冻结管设置 使用MD-50钻机1台，利用冻结管作钻杆，冻结管采用丝扣连接，并辅以焊接，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。 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。 冻结管安装完毕后，用堵漏材料密封冻结管与管片之间的间隙。 在冻结管内下供液管，然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角。5.3 施工总体布置5.3.1 冻结站布置与设备安装冻结站占地面积约120m2，站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵以及箱

35、式变电站、清水泵和冷却塔。设备安装按设备使用说明书的要求进行。冷冻站平面布置图见附图4。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、清洗后用橡塑材料保温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液管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。旁通道四周冻结管每两个串联成一组，其他冻结管每三、四个串联成一组，分别接入集配液管。考虑两侧隧道内管片的散热对冻结效果的影响，在上、下行隧道管片内侧安

36、装冷冻板，加强冻结。在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层，敷设范围至设计冻结壁边界外2m。保温层采用橡塑保温材料，导热系数不大于0.04w/mh。保温层敷设采用橡塑保温板，密贴管片不留空隙，保温层厚度为30mm。5.3.3 溶解氯化钙和机组充氟加油盐水（氯化钙溶液）比重不小于1.26，将系统管道内充满清水，盐水箱充至一半清水，在盐水箱内（加过滤装置）溶解氯化钙，开启盐水泵，边循环边化氯化钙，直至盐水浓度达到设计要求。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，再抽真空，充氟加油。5.4 积极冻结盐水降温按预计降温曲线进行，严禁直接把盐水

37、降到低温进行循环。设计积极冻结时间约为 40天。要求冻结孔单孔流量不小于3m3/h；积极冻结7天盐水温度降至18以下；积极冻结15天盐水温度降至24以下，去、回路盐水温差不大于2；开挖时盐水温度降至28。如盐水温度和盐水流量达不到设计要求，应延长积极冻结时间。预计盐水降温曲线如图4。图4 预计盐水降温曲线图在积极冻结过程中，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打探孔，确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。6 开挖与构筑6.1施工方案6.1.1 开挖方案旁通道开挖构筑施工占用一侧隧道，在旁通道开口处搭设工作平台，利用隧道作为排渣及材料

38、运输通道。在做好施工准备并经探挖确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，从下行线开口向上行线方向暗挖。工程作业采用风镐、铲及手镐相结合，人工出土，工作面排土用手推车，推到井口附近的专用排土箱内，用提升机吊至地面排出；工程用料，利用吊车吊至井下，用平板车及手推车运至工作面，砼原则上用商品混凝土，砼运输车运至井口通过溜灰管下至手推车送至工作面。施工时，先掘砌通道，后施工泵站。6.1.2 支护方案采用两次支护方式。第一次支护为临时支护，采用钢支架加木背板，第二次支护为永久支护，采用现浇钢筋混凝土。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

39、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既作为维护地层稳定，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。临时支护采用I20a及I22a。“I”字钢加工成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，拱形支架排间距与通道的开挖步距相对应为0.5m，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

40、支架用于泵站，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帷幕的变形，减少冻结帷幕冷量损失，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橛子，以提高支护效果。永久支护为结构设计中的钢筋砼结构，为减少砼施工接缝，旁通道侧墙开挖及临时支护完成后，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，开挖泵站，泵站开挖到设

41、计深度，首先对泵站底板进行封底浇筑，然后一次完成泵站的钢筋砼浇筑施工。通道支护及结构层施工时，在背板和冻土之间及防水层和结构层之间预埋注浆管，作最后充填注浆用。6.2 施工准备6.2.1 三通一平 供水，将水管接送至施工场地，水量为15m3/h。 供电，将电接送至施工场地。 道路，能允许510t卡车进出施工场地，市内运输，必要时应提供通行证。6.2.2 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。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。在旁通道运输侧，搭设斜坡道与中间平台相连

42、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，面积约6m2。平台可用16#槽钢，直接搭在砼管片上，台面用50mm厚木板铺盖而成。6.2.3 临时支护金属支撑架喇叭口、通道内为拱形金属支撑架结构，泵站部位于矩形支撑架结构，结构及分段加工尺寸详见设计图纸。6.2.4 金属管片接缝焊接将旁通道口部的金属管片之间（欲拉开的管片除外）接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好，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。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

43、管片变形。焊接材料选E4303型结构钢焊条，用手工电弧焊焊接。6.2.5 预应力支架安装 预应力支架在积极冻结期间安装。具体结构见附图5。 共设4榀预应力支架，安装方法：在区间隧道上、下行线旁通道开口两侧各架两榀，两榀钢支架间距2.4m，并在旁通道两端沿隧道方向对称布置，预应力支架加工及制作详见设计图纸。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。 预应力安装偏离隧道管片环缝处截面不大于20mm。 安装好预应力支架后顶实千斤

44、顶，但每个千斤顶的顶力不得大于100KN，且各个千斤顶的顶力要基本均匀。 根据实测隧道收敛变形调整各个千斤顶的顶力，收敛大的部位要求千斤顶力大，不收敛的部位千斤顶不加力，隧道收敛达到报警值10mm时，千斤顶顶力达到设计最大值500KN。 如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道仍继续收敛，则应采取其它措施加强隧道支撑。6.2.6 排水系统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。6.2.7 设备及材料的进场与验收设备及材料进场后，要向监理报验。设备进场要提供合格证和出厂质量保证书以及相应的检验报告；原材料进场按规范要求见证取样并进行试验。6.2.8 防护门的安装 通道防护门在积极冻结期间安装。防护门结构详见设计图纸。 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。 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0.34Mpa，安装好防护门后进行气密性试验，试验耐压值不小于防护门底水土压力和即0.24Mpa。