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1、1概况 -1 -1.1 工程概况 -1 -1.2工程地质条件 -1 -1.3水文地质条件 -1 -1.4管线分布 -1 -1.5始发端头加固概况 -1 -2始发端头冻结加固体设计 -3 -2.1设计依据 -3 -2.2 冻结设计的原则 -3 -2.3 冻结设计的基本参数 -4 -3 施工方案 -9 -3.1 钻孔施工 -9 -3.2 冻结制冷系统安装 -9 -3.3积极冻结与停止冻结 -12 -3.4 配电系统 -13 -3.5凿洞门、强制解冻和盾构始发 -15 -4 冻结系统的监测 -16 -4.1 监测目的 -16 -4.2监测内容 -16 -4.3监测方法 -17 -5施工进度计划 -1
2、7 -6应急预案 -18 -6.1拔断冻结管 -18-6.2盾构始发地层沉降、塌陷 -18 -6.3 冻结管盐水漏失 -19-7 质量记录清单 -19 -1概况1.1工程概况XX市轨道交通2号线一期工程XX站风井区间隧道采用盾构法施工，左右线盾构均 从XX站始发，至风井始发。1.2工程地质条件根据地质资料，场区地势比较平坦，属松花江漫滩区。左右线始发端头地层从上至下 依次为：1杂填土、12素填土、22粉砂、32细砂、41中砂。盾构机主要穿越32细砂、41中砂层，为保证盾构机安全始发，采用冻结法对始发 端头进行加固施工。1.3水文地质条件本工点位于松花江河床、低漫滩地貌中，勘察期间勘察范围内地表
3、水深度最大约8.0m,地表水水位变幅较大。根据地下水赋存条件，地下水类型主要为第四系孔隙水及微 承压水。第四系孔隙潜水在松花江低漫滩普遍分布，含水层岩性主要为粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂等砂类土，夹黏性土层，含水层厚度一般为35.448.2m。受松花江江水的影响， 该类型地下水有较统一的自由水面， 主要受大气降水入渗和江水侧向径流补给， 排泄方式 主要为蒸发、向河流径流排泄。本次勘察期间孔隙潜水初见水位埋深为0.08.9m，稳定水位埋深为0.08.8m （高程109.07117.32m），水位变幅较大。1.4管线分布在盾构始发区域正上方及一侧主要管线无重要管线。1.5始发端头加固概况始发端头已
4、采用双管旋喷桩对土体进行加固施工。加固范围：沿轴线方向为12m垂直轴线方向从隧道左右线中心上下左右各 6.1m。加 固区域见图1-1。鉴于盾构穿越区域为32细砂、41中砂，孔隙潜水，中等透水，水泥搅拌桩成桩效果较差，为了保证盾构始发前洞门能安全破除，拟对洞圈周围区域采用冻结法进行加固施工1沁图1-1双管旋喷桩加固区平剖面图2始发端头冻结加固体设计2.1设计依据(1) XX市轨道交通2号线一期工程XX站风井端头加固图(铁道第三勘察设 计院集团有限公司)。(2) XX市轨道交通2号线一期工程XX站至XX站区间隧道岩土工程勘察报告(铁 道第三勘察设计院集团有限公司)。(3) 采用的设计规范及技术规范
5、。1) 矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ-213-90)2) 煤矿井巷工程质量检验评定标准(MT5009-93) 混凝土结构设计规范(GB50010-20024) 钢结构设计规范5) 建筑结构荷载规范6) 地基基础设计规范7) 建筑抗震设计规范8) 地下铁道设计规范(GB50017-2003(GB 50009-2001)(GB 50007-2002)(GB 50011-2001)(GB 50157-2003)9) 上海地铁旁通道冻结法技术规程，(DG/TJ08-902-2006),上海市工程建设规(4) 根据设计方端头加固图，在端头土体与地连墙交接处采用冻结法进行封水施工。 冻结加固体为长方
6、体，在隧道轴线方向上冻结壁厚均为2m隧道左右侧和上方冻结壁厚均为3m隧道下方冻结壁厚为4m2.2冻结设计的原则冻结设计应满足的设计原则包括：(1) 盾构始发前破洞门期间，冻结壁能隔断洞门正前方和四周与水的联系。(2) 形成的冻结壁与地连墙外表面完全胶接，与原来的搅拌桩有效的连为一体。(4)满足施工安全的前提下减少工程量，缩短工期，降低工程造价。2.3冻结设计的基本参数2.3.1冻结深度根据提供的资料，洞圈的外径6700mm隧道的外径6200mm隧道的中心埋深13250mm 搅拌桩埋深20600mm采用局部冻结法,上部冻结至地表、下部冻结至隧道中心线向下7350 mm处。2.3.2加固体尺寸确定
7、根据设计要求，在隧道轴线方向上冻结壁厚均为2m隧道左右侧和上方冻结壁厚均为3m隧道下方冻结壁厚为4m冻结加固体平剖面图分别见图 2-12-2。2.3.3冻结孔和测温孔的布置根据总设计要求，在满足施工需要的同时，本着科学合理、经济务实的原则，拟在左 右线始发端头连续墙外侧分别布置 2排冻结孔，单个端头34个冻结孔，孔间距750mm为了准确掌握冻结帷幕的发展状况，在每个端头冻结围幕范围之内设置3个测温孔。测温孔位置可根据测斜的实际情况来布置。通过连续墙外侧冻结孔的加强冻结，尽快形成所需要的冻结帷幕，保证盾构始发前洞 门安全、顺利凿除。冻结孔和测温孔的具体布置见图 2.32.4。盾构推进图2-1冻结
8、加固体平面图地连墙/图2-2冻结加固体剖面图2-2/irH.It 53|为3曲卩也冉|ji| jHi| 冲j 。盘 /y111T11T111T.：7.：；7就肘蘇廿d -201117测温孔图2-3冻结孔和测温孔布置平面图图2-4冻结孔和测温孔布置剖面图2.3.4冻结的基本参数1、设计积极冻结期最低盐水温度为-28-30 C,并要求冻结7天达到-25 C,凿开洞 门时盐水温度达到最低值。2、维护冻结期温度为-25 C -28 C；3、冻结壁与地下连续墙交界面处温度不低于-5 C,其它部位设计冻结壁平均温度不宜 小于-10 C。4、 冻结孔采用串并联方式，单孔盐水流量不小于5mVh。5、冻结管规格
9、：127X 6mnm氐碳钢无缝钢管，采用内衬管对焊连接。&测温管规格：48X 3.5mm焊接钢管，采用直接对焊连接。7、供液管选用60X 6mm塑料管。8、盐水干管和集配液圈选用165X 5.5mm螺旋钢管。9、清水水管选用165X 5.5m m螺旋钢管。10、每排冻结孔终孔间距LmaxC 1000mm冻结帷幕交圈时间为1518天，达到设计厚 度时间为25天。411、Q=1.5X 3.14qNHd=11.4X 10 kcal/h表2.1单个端头冻结设计基本参数表序号项目单位参数备注1隧道底埋深m19.222取大地压值MPa0.253冻结壁厚度m2上部、左右侧均3m,隧道底部厚4m4冻结壁平均温
10、度C-105设计最低盐水温度C-28冻结7天盐水温度达到-20 C以下6单孔盐水流量m/h57冻结孔数个348冻结孔深m23.229开孔间距m0.7510允许偏斜%411冻结管规格mm 127X 6mm12供液管规格mm 60 x 6mm13测温管规格mm 48 x 4mm焊接钢管14造孑L工程量m733.26含测温孔15冻结高峰期需冷量万 kcal/h11.416总工期d4517打钻d1018安装d519积极冻结d2520维护冻结d10含凿洞门、拔管和盾构进洞21冻结总工期d352.3.5造孔所需材料和设备表2.2单个端头造孔所需材料和设备项目名称规格数量单位备注钢筋16r 30米材料无缝钢
11、管 127X 5733.26米20#低碳钢材料塑料管 60 X 6733.26米钢板(T = 6mmr 2平方米钻机M3002台自吸泵2KW2台泥浆泵5KW:2台电焊机3KW2台设备无齿轮锯1KW1台角磨机1KW2台坡口机1KW1台手压泵-1台3施工方案3.1钻孔施工3.1.1施工工序冻结孔施工工序为：定位一钻孔一下冻结管一测斜一打压试验。具体为：(1) 定位：根据设计在槽壁外定好各孔位置，以保证冻结孔开孔位置误差不超过10mm(2) 钻孔：按设计要求调整好钻机位置，保持钻机水平、钻杆在孔位正上方并垂直水 平面，并固定牢固，开始钻孔。在钻进过程中，每加一根钻杆，都要复测一次钻机是否平、 钻杆是
12、否在孔位正上方并垂直水平面。 为防止孔偏斜，可加长钻铤长度，缓慢钻进。为防 止塌孔，钻孔时要预留足够的沉淀空间。(3) 下冻结管：下冻结管前要进行冲孔，若泥浆浓度过大，冻结管下放时因浮力过大不能一次下放到位。冻结管下放深度不得少于设计深度0.5m。(4) 测斜：冻结管下放完要及时进行灯光测斜，冻结孔和测温孔的最大允许偏斜不超 过100mm若终孔的偏斜超过设计值，可拔出冻结管进行扫孔。若相邻两孔终孔的间距超 过设计间距200mm必须增设补孔。(5) 打压试验：封闭好孔口，用水压泵向孔内打压，当压力达到0.8Mpa时，停止打压, 关好阀门，观测压力的变化，记录下 30分钟内压力，压力无变化为合格。3.2冻结制冷系统安装3.2.1冻结系统安装流程(1) 设备安装设备基础放样f施工设备基础 (或锚固地脚螺栓)f设备就位、调平、固定f敷设电 缆安装电控系统冷冻机试漏冷冻机充氟、 加油f清、盐水箱加水f化盐f制冷系统 试运转f盐水箱和冷冻机低温容器及管路保温。(2) 冻结站管路安装主管路放样一安装管架一安装主管路一安装分支管路一安装压力表接口与温度插座T管路试漏一盐水管路保温。3.2.2安装准备工作(1) 验收现场施工设备、检测仪表、工程材料，
