联络通道冷冻法施工设计方案

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1、-*地铁2号线*站*站区间隧道联络通道及泵房施工方案审定：中煤第三建立集团*公司沪第五工程部二一二年六月. z.-目 录1概述11.1 工程概况11.2 工程地质条件22施工方案的选择及编制依据22.1冻结土体加固、矿山法暗挖构筑方案的选择22.2方案编制依据及参照的标准、标准32.3 方案设计技术要点32.4 联络通道主要施工顺序43冻结加固设计53.1冻结帷幕的设计53.2冻结孔布置及制冷设计53.3制冷设计64冻结孔施工74.1冻结孔施工顺序74.2冻结孔的定位74.3冻结孔开孔及孔口密封装置74.4冻结孔钻进与冻结管设置74.5钻孔质量技术要求84.6钻孔质量控制程序85冷冻站安装85

2、.1需冷量计算85.2冻结设备选型95.3管路选择95.4其它95.5冻结站布置95.6设备安装、管路连接、保温96积极冻结与维护冻结106.1冻结系统试运转与积极冻结106.2维护冻结106.3冻结施工参数一览表106.4冻结质量控制程序117开挖与构筑施工127.1具备开挖冻结技术指标127.2施工准备127.3开挖147.4收尾工作197.5开挖与构筑质量控制程序198融沉控制218.1解冻原则218.2信息化监测218.3注浆顺序228.4 注浆管的布置228.5注浆工艺238.6融沉注浆完毕标志249监测监控设计249.1监测内容249.2监测方法2510 临时用电组织设计2510.

3、1冻结工程用电电压等级2510.2施工用电负荷统计2510.3供电方案2610.4标准标准2611 平安与文明施工等保证措施2711.1现场平安生产、消防、治安施工措施2711.2市容环卫和文明施工措施2711.3质量保证措施2711.4 思想保证措施2811.5 组织保证措施2811.6过程保证措施2811.7检验保证措施2812施工进度及资源配置方案2812.1 施工进度方案2812.2 劳动力配备方案2812.3设备与材料供给方案2813施工难点及风险源3113.1 冻结孔施工应急措施3113.2 开挖施工应急平安措施3414 42附表1 1*、2*联络通道及泵站施工进度方案42附图1、

4、1*联络通道冻结加固范围图43附图2、1*联络通道冻结孔立面布置图45附图3、1*冻结孔平面布置图47附图4、冻结站布置图49附图5、预应力支架图50附图6、平安门安装图51附图7、联络通道工程监测点布置图52附图8、联络通道工程组织构造网络图53附图9、联络通道工程平安管理网络图54附图10、联络通道工程质量管理网络图55附图11、联络通道文明施工管理网络图56附图12、质量保证体系57. z.-1概述1.1工程概况*地铁2号线*站*站区间隧道1*联络通道、2*联络通道及泵站工程，1*联络通道位置里程上行线为SDK2+146.3975、下行线为*DK2+149.572，线间距13.001m，

5、联络通道处隧道中心标高为-10.244m,地面标高约为+5.41m。2*联络通道及泵站位置里程上行线为SDK2+556.109、下行线为*DK2+556.8805，线间距13.005m，联络通道处隧道上行线中心标高为-16.455m, 下行线中心标高为-16.457m，地面标高约为+6.65m。联络通道位于市心南路下方，地面无建筑物，地下埋设有各类管线见下表1-11*联络通道,表1-2 2*联络通道及泵站。表1-1 1*联络通道表1-2 2*联络通道及泵站构筑联络通道所在位置的隧道管片为钢管片，隧道内径为5.5m，管片厚度350mm。衬砌采用二次衬砌方式；临时支护层和永久构造层之间设防水层，在

6、联络通道构造层底部上、下行线各预埋一根排水管，1*、2*联络通道及泵站构造图见图1-1、1-2。图1-1 1* 联络通道构造示意图图1-2 2*联络通道及泵站构造示意图1.2 工程地质条件根据*市勘测设计研究院*市地铁2号线*站*站区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告工程区间隧道纵断面图，该区间的两个联络通道处的土层自上而下依次为：淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土，打孔涉及以上三种土层。2施工方案的选择及编制依据2.1冻结土体加固、矿山法暗挖构筑方案的选择根据联络通道的特点以及所处地层的特性，采取冻结法加固土体，然后用矿山暗挖法进展开挖构筑施工。 本公司结合以往地铁联络通道施工的经历，采用“隧

7、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局部倾斜孔冻结加固地层，使联络通道及泵房外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。在冻土中采用矿山法进展联络通道及泵房的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进展。2.2方案编制依据及参照的标准、标准1) *站*站区间隧道1*、2*联络通道及泵站工程构造图；2) *站*站区间隧道1*、2*联络通道及泵站工程冻结法设计；3) 煤矿井巷工程施工标准(GB50511-2010)；4) 煤矿井巷工程质量验收标准(GB50213-2010)；5) 锚杆喷射混凝土支护技术标准(GB50086-2001)；

8、6) 混凝土构造设计标准GB50010-2010；7) 建筑构造荷载标准GB50009-2001；8) 建筑抗震设计标准GB50011-2010；9) 联络通道冻结法技术规程DG/TJ08-902-2006；10)钢构造工程施工质量验收标准GB 50205-2001；11)地基根底设计标准GB50007-2002；12)地下铁道设计标准GB50157-2003；2.3 方案设计技术要点由于该联络通道所处地层复杂，所以工程施工风险较大。在施工中必须采取切实可靠的技术措施，以确保联络通道施工的平安并保证施工工期。根据以往施工联络通道经历，提出以下技术要点：(1)根据以往联络通道冻结孔施工的成功经历

9、，用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，先打设卸压孔作为探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进展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。每个钻孔设有孔口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量涌水、涌砂。(2)针对施工冻结孔时容易产生冒泥涌水现象，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，及时进展补浆充填。(3)由于混凝土和钢管片相对于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，从而影响冻结帷幕的整体稳定性和封水性。所有冻结范围内的钢管片及水泥管片都采用PEF板隔热保温，以减少冷量损失。在对侧隧道布置5排冷冻排

10、管。在冻结帷幕与管片胶结处放置测温点，以加强对冻结帷幕与管片胶结状况的检测。(4)加强冻结过程检测。在冻结帷幕内布置测温孔，以便正确判断冻结帷幕是否交圈和测定冻结帷幕厚度。对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个联络通道冻结帷幕平安的关键，为此，在对侧隧道管片上沿冻结帷幕四周布置测温孔，以全面监测冻结帷幕的形成过程。(5)在联络通道两端布设卸压孔，以减小土层冻胀对隧道的影响。该孔亦可作为冻结帷幕压力变化的观测孔。 (6)联络通道冻结立圈前在隧道内设预应力支架，以防翻开预留钢管片时隧道变形和破坏。开挖前必须安装通道平安应急门，施工完联络通道临时支护层后再翻开对侧隧道联络通道的预留钢管片；泵房

11、开挖前安装平安应急盖。(7)在开挖过程中必须及时进展冻结帷幕变形和温度观测，如遇冻结帷幕有明显变形，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)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，确保隧道平安。在冻结帷幕关键部位，多布置测温孔，监测冻结帷幕的形成过程和形成状况。(9)在联络通道衬砌中预埋压浆管，采用注浆方式以补偿土层融沉，注浆应配合冻结帷幕融化过程进展。(10)加强地面建筑、管线的保护：加强地面建筑物、地下管线的监测；采用快速冻结减少冻胀；加强融沉注浆。2.4 联络通道主要施工顺序联络通道施

12、工可分为冻结孔施工、冻结施工和开挖构筑施工三个主要局部，具体的施工顺序安排如以下图所示。针对目前*地铁2号线*站*站盾构推进施工进度，我单位施工该区间两座联络通道及泵站施工，先施工1*联络通道再施工2*联络通道及泵站。施工顺序及两座联络通道施工穿插作业时间详见附表：施工进度方案表。施工准备冻结孔施工冻结站安装开挖准备工作冻结运转通道开挖,构造施工泵站开挖,构造施工充填和融沉注浆安装防火门施工完毕图2-1 联络通道施工流程图3冻结加固设计此局部的设计由专业的冻结设计单位，详细内容可参见相关设计图纸。3.1冻结帷幕的设计1) 冻结帷幕厚度1*联络通道及泵站不小于1.8，2*联络通道不小于2，冻结帷

13、幕平均温度设计为不高于-10；2) 相应的冻土强度的设计指标(-10)为：单轴抗压不小于3.6Mpa，抗折不小于2.0Mpa，抗剪不小于1.5Mpa；3) 冻结加固范围见附图1。3.2冻结孔布置及制冷设计冻结孔布置联络通道冻结孔的布置采取从上、下行线隧道两侧打孔方式进展。冻结孔按上仰、水平、下俯三种角度布置，1*联络通道共布置冻结孔53个，其中冻结站侧46个，冻结站对侧7个。2*联络通道及泵站共布置冻结孔73个，其中冻结站侧57个，冻结站对侧16个。冻结孔施工前，由盾构推进测量技术人员结合推进实际参数，从测量导线端从新复合联络通道中心标高。施工单位根据四个透孔的施工情况，通过经纬仪测量，计算透

14、孔的实际角度及深度与设计参数比拟，如误差大于设计值，施工单位对冻结孔角度及长度予以调整并申报监理单位、设计单位审核。冻结孔的布置示意图见附图2附图3。该联络通道设置4个穿透孔，供对侧隧道冻结孔和冷冻排管需冷用。技术要求：(1) 冻结孔的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。冻结孔最大允许偏斜不大于150mm。(2) 冻结孔有效深度不小于冻结孔设计深度。冻结管管头碰到冻结站对侧管片的冻结孔，不能循环盐水的管头长度不得大于150mm。(3) 冻结管用898mm20*低碳钢无缝钢管，冻结管耐压不低于0.8Mpa，并且不低于冻结工作面盐水压力的1.5倍。(4) 冻结管接

15、头采用螺纹加焊接，抗拉强度不低于母管的75%。(5) 施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积，否则应及时注浆控制地层沉降。(6) 首先施工透孔以复核对侧隧道预留口位置的偏差及钻孔施工质量，如大于100mm应按保证冻结壁设计的厚度的原则对冻结孔布置进展调整。(7) 冻结站对侧隧道上沿冻结壁敷设冷冻排管，冷冻排管采用453mm无缝钢管。测温孔布置联络通道测温孔布置8个，冻结站对侧为6个，目的主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度开展状况，以便综合采用相应控制措施，确保施工的平安，测温孔布置图见附图2附图3。(1) 测温管选用：浅孔323mm、深孔898mm；(2) 测温管长度每个27m；(3)

16、管前端焊接密封，确保管内不得渗水。卸压孔布置在冻结帷幕封闭区域内各通道均布置4个卸压孔，上、下行线各2个，卸压孔布置图见附图2附图3。在卸压孔上安装压力表，可以很直观的监测冻结帷幕内的压力变化情况，通过每日观测，及时判断冻结帷幕的形成，并可直接释放冻胀压力。卸压管选用323mm无缝钢管；卸压管长度每个3m，管前端开口，进入土体段管壁上钻假设干孔，呈梅花状分布,以确保冻结帷幕内的压力有效传递。3.3制冷设计(1) 积极冻结期盐水温度为-28以下。(2) 积极冻结时间：1*联络通道为45天2*联络通道及泵站为50天，维护冻结时间为30天(暂定，实际从开挖临时支护到主体构造施工完毕)。(3) 冻结孔

17、单孔流量不小于5m3/h。4冻结孔施工4.1冻结孔施工顺序先施工透孔，根据穿透孔的偏差，进一步调整有关的钻进参数。然后根据联络通道施工的孔位，采用由上向下的顺序进展施工，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。图4-1 冻结孔开孔及钻孔示意图4.2冻结孔的定位依据施工基准点，按冻结孔施工图进展冻结孔孔位放线，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、管缝、螺栓及钢管片肋板的前提下可适当调整，不大于100mm。4.3冻结孔开孔及孔口密封装置开孔选用J-200型金刚石钻机，配130mm金刚石取芯钻头进展钻孔，深度约300mm，控制不得钻穿管片。

18、用钢楔楔断岩心，取出后，打入加工好的孔口管，并用至少有4个固定点固定在管片上，然后安装孔口密封装置，如图4-1所示。4.4冻结孔钻进与冻结管设置(1) 钻孔设备使用MD-80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，直接无水钻进。如果钻进困难时，在钻头部位安装一个特制单向阀门，采用带水钻进。冻结管到达设计深度后冲洗单向阀，并密封冻结管端部。(3) 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，进展冻结管长度的复测，然后再用灯光测斜仪进

19、展测斜并绘制钻孔偏斜图。(4) 在冻结管内下供液管,然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角。4.5钻孔质量技术要求(1) 冻结孔钻进深度应不小于设计深度。钻头碰到隧道管片的，不参与制冷循环的长度不大于150mm。(2) 钻孔的偏斜应控制在150mm以内。(3) 冻结孔终孔最大允许间距为1300mm，超出最大允许间距的，可进展补孔或作延长冻结时间进展处理。(4) 冻结管长度和偏斜合格后再进展打压试漏，压力控制在0.8MPa，前15分钟压力损失小于0.05MPa,后30分钟压力稳定无变化者为试压合格。试压不合格的，可拔出冻结管进展重新钻孔，或下套管进展处量。4.6钻孔质量控制程序纠偏测斜生产准备开孔，安

20、密封装置正常钻进钻机安装找正测斜、检漏正单孔完成正钻孔完毕正冻结孔测量定位图4-2钻孔质量控制流程图5冷冻站安装5.1需冷量计算1*联络通道冻结需冷量计算：Q=1.2dHK式中:H冻结总长度：421.542md冻结管直径：89mmK冻结管散热系数；将上述参数代入公式得出各通道需冷量如下表所示：5.104104最大需冷量(Kcal/h)。2*联络通道冻结需冷量计算：Q=1.2dHK式中:H冻结总长度：531.613md冻结管直径：89mmK冻结管散热系数；将上述参数代入公式得出各通道需冷量如下表所示：6.336104最大需冷量(Kcal/h)。5.2冻结设备选型两座联络通道及泵站施工在隧道内，1

21、*、2*联络通道设置一个冻结站，冻结站主要设备选型见下表：1*联络通道2*联络通道及泵站序号设备名称规格型号数量序号设备型号规格型号数量1冷冻机组1LSLGF50011冷冻机组2LSLGF50012盐水泵1IS200-150-250A12盐水泵2IS200-150-315A13清水泵IS150-120-315A13冷却塔280-12514冷却塔180-1251备注：清水泵1*、2*联络通道共用一台，且有备用，冻结机组安装时要互为备用。(1) 根据需冷量，选用LSLGF500螺杆机组两台套，单台机组设计工况制冷量为8.75104 Kcal/h，完全满足联络通道的制冷需求。(2) 盐水循环泵选用I

22、S150-125315型2台，单台流量200m3/h。(3) 冷却水循环选用IS150-125315型1台，流量200m3/h。(4) 冷却塔选用KST-80型2台。5.3管路选择(1)供液管选用483.5钢管，采用焊接连接。(2)盐水干管和集、配液圈选用1596mm无缝钢管。(3)冷却水管选用1274.5mm无缝钢管。(4)冷冻排管选用453mm无缝钢管。5.4其它(1) 制冷剂选用氟立昂F-22。(2) 冷媒剂选用氯化钙(Cacl2)溶液。5.5冻结站布置根据现场施工环境，拟将冻结站安装在区间隧道内，靠近联络通道位置，站内设备主要包括冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及配电控制柜等。

23、设备安装按照设备使用说明书进展，详见附图4：冻结站布置图。5.6设备安装、管路连接、保温所有设备及装置先在平台上画出位置，设备完全就位后，再用膨胀螺栓在设备四脚全部可靠固定。清水管路和盐水干管采用焊接，在需要调整的地方采用法兰连接。在盐水管路和冷却水循环管路上要设置阀门和压力表、测温仪测试组件等。盐水管路经试漏、清洗后用保温板或棉絮保温，保温厚度为20mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管用高压胶管连接，每组冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制盐水流量。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20mm厚的保温板或棉絮保温。联络通道两侧管片保温：由于混凝土和钢管片相对

24、于土层要容易散热得多，为加强冻结帷幕与管片胶结，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开展区域管片进展隔热保温。在冻结站对侧隧道的冻结管的端部区域范围内布置冷冻排管，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开展区域管片进展隔热保温。6积极冻结与维护冻结6.1冻结系统试运转与积极冻结设备安装完毕后进展调试和试运转。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。冻结系统运转正常后进入积极冻结。此阶段为冻结帷幕的形成阶段，设计冻结时间1*联络通道45天2*联络通道50天，要求冻结孔单孔流量不小于5m

25、3 /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，开挖时盐水温度降至-28以下；去、回路温差不大于2。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。6.2维护冻结在积极冻结过程中，要根据实测温度资料判断冻结帷幕是否交圈和到达设计厚度，同时要监测冻结帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻结帷幕交圈并到达设计厚度且与隧道完全胶结后，可进入维护冻结阶段。维护冻结期温度为-25-28，冻结时间贯穿联络通道及泵房开挖和主体构造施工始终。6.3冻结施工参数一览表1*联络通道冻结施工主要参数 表6-1序号参数名称单位数量备注1冻结帷幕设计厚度m1.82冻结帷幕平均温度5

26、9冻结管规格mm89820*低碳钢无缝管10测温管及卸压管规格mm浅孔323深孔89811设计盐水温度-28-30积极冻结期12设计盐水温度2喇叭口处1.52冻结帷幕平均温度59冻结管规格mm89820*低碳钢无缝管10测温管及卸压管规格mm浅孔323深孔89811设计盐水温度-28-30积极冻结期12设计盐水温度-28维护冻结期充氟、试运转积极冻结维护冻结冻结完毕冷却水供给冻结孔验收检 测试压、保温冻结站安装冻结器安装设备试压冻结站根底施工生产准备构造施工开挖与临时支护6.4冻结质量控制程序图6-3 冻结质量控制程序7开挖与构筑施工7.1具备开挖冻结技术指标开挖前冻结技术指标还需结合探孔情况

27、、测温孔资料、卸压孔压力等方面综合考虑，开挖前探孔检查判定尤其重要，探孔开设距离冻结孔不小于1.0米，无涌砂涌水现象，方可判定冻结帷幕良好。开挖技术指标见下表7-1。联络通道冻结帷幕判定及开挖技术指标 表7-1工程数值备注安装隧道支撑及防护门以及应急材料配备齐全联络通道及隧道的通信设施齐备内线冻结帷幕平均温度-10用成冰公式法计算盐水温度积极期-28以下用测温仪监测维护期-28盐水去、回路温差(包括各支路)积极期2以内冻结至设计温度时维护期1.0以内卸压孔交圈前静水压力通过压力表观测，并且无水、泥流出。交圈后剧增0.150.3MPa探孔开挖前距冻结孔1.0米无涌砂涌水现象7.2施工准备准备工作

28、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：四通(1) 水通：将水管接送至施工场地，水量为10m3/h；排水，从联络通道到地铁车站区间利用排水管路，水泵设在联络通道口附近，形成排水系统。(2) 电通：从冻结施工用电处取电，不低于50KW供电量。(3) 路通道路能允许1625t卡车进出施工场地。在已建工作井内安装载重1t的货运提升机，供井上，井下垂直运输用。工作井与联络通道之间采用手推车或翻斗车做水平运输用。(4) 信息通：井上、井下通讯联系使用内部专用。在施工期间为保证联络通道工作面与地面联系，安装内线系统，及时和地面保持联系；为保证施工的正常顺利及出现问题后的及时反响和处理，联络通

29、道施工期间工程管理人员采用二十四小时值班制，对施工的各个环节要起到及时的检查和催促作用。通道内安装内线两部：冻结站和1*联络通道开挖面，地面安装中煤办公室一部，确保信息畅通，已保障出现异常情况及时启动应急预案。隧道内工作平台搭设按联络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) 在联络通道开口处的隧道支撑架底梁上外表搭设中间工作平台，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。(3) 在中间平台的另一侧搭设材料设备平台，为

30、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。根据实际施工需要平台可能做更改，在打冻结孔及开挖构筑过程中使用该平台，此时不受水平运输影响。抢险物资的堆放为了应付冻结孔施工及开挖构筑过程中可能出现的突发情况，施工现场需要堆放一定数量的抢险物资：应急沙包(2m3)、普通水泥(5T)、瞬凝水泥(1T) 、聚氨酯、麻丝、木板、125mm、109mm等规格的木楔等，以保证联络通道施工的平安。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

31、查。钢管片接缝焊接将联络通道开口部的钢管片之间(欲拉开的管片除外)环向及纵向接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好，提高其整体稳定性，以控制隧道管片变形。考前须知：(1) 焊接前应首先对拼装缝进展除锈除垢处理，防止虚焊。(2) 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。(3) 焊接材料选E4303型构造钢焊条，用手工电弧焊焊接。预应力支架、平安应急门安装开挖施工之前，在通道开口处隧道管片开口环中不开口部位均匀设置8个支撑点隧道支架(支撑点的支撑能力不小于500KN/点)，以减轻联络通道开挖构筑施工对隧道产生不利的影响。根据构造施工图要求，单个钢支架6个预应力千斤顶、

32、2个固定支撑及支撑保护板等局部组成(见附图5：预应力支架图)。安装方法：在区间隧道上、下行线联络通道开口两侧各架两榀，共四榀，并在联络通道两端沿隧道方向对称布置，每榀支架有8个支点，由6个50t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。平安应急门是安装在开挖侧隧道预留洞口上，并配备风量不小于6m3/min的空压机为防护门供气。平安门在开管片前安装，防护门耐压设计值1*通道为0.27MPa、2*通道为0.39MPa,安装后进展耐压密封实验，先向防护门内注满水，再用空压机加压，在不停顿空压机时，压力能保持1*通道为0.22MPa、2*通道为0.3

33、1MPa 为合格。由于1*、2*联络通道平安防护门耐压设计值不同，施工单位根据现场施工情况选用一套符合2*联络通道平安防护门。平安应急盖板是在泵站开挖前进展安装，是防止开挖过程中发生位移变形超值，或冒泥、涌水，其它措施抢救无效的情况下，为确保隧道平安而使用的。根据构造施工图要求，设计平安应急门和平安应急盖。(其构造见附图6：应急平安门)。冻结帷幕检查及判定开挖前冻结帷幕检查，根据联络通道测温孔资料分析冻结开展速度，计算出冻土开展半径。以最慢开展速度到冻结设计天数1*联络通道45天/2*联络通道50天计算冻土开展半径，按冻结开展半径作图，从图上测量出：通道冻结帷幕最薄有效厚度是否到达设计冻土墙厚

34、度1*联络通道1800 mm /2*联络通道2000 mm，喇叭口处为1500 mm，因此判定冻结帷幕厚度是否满足设计要求，到达开挖条件。7.3开挖拉管片加固土体强度到达设计要求及准备工作就绪后开挖构筑工作就可正式开场，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。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

35、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(如图7-1所示)。图7-1 拉钢管片示意图图7-2 联络通道开挖顺序图土方开挖经探孔确认可以进展正式开挖后，翻开钢管片，然后采用矿山法进展暗挖施工。根据工程构造特点，联络通道开挖掘进采取分区分层方式进展。开挖顺序如下:一、开挖侧喇叭口导硐及支护。二、进展通道正常段开挖，并按照设计要求步距及时支护。三、到对侧喇叭口部位，进展喇叭口开挖并进展支护。四、待喇叭口支护完毕后，再开挖冷冻站侧的喇叭口并进展支护。五、上部构造施工完毕后强度到达60%开挖集水井，并按照设计要求的开挖步距进展支护。其施工顺序如图7-2所示由于1号联

36、络通道没有集水井，所以在开挖工序上没有集水井开挖构筑的工序。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，因而开挖时可以采用全断面一次开挖，通道、泵房开挖步距为0.5m。开挖断面超挖不大于30mm，开挖中心线偏差不大于20mm。另外，冻土强度高，韧性好，需采用风镐进展掘进。为了提高掘进效率，加快施工进度，缩短冻土暴露时间，风镐尖需做淬火处理。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，需进展除湿处理，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，以防止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

37、效果，以及监控监测信息，及时调整开挖步距和支护强度，确保平安施工。在开挖过程中，在开挖过程中，我们采取短挖短支方式，并且现场配备了套管等相关应急物资来应对断管及盐水泄露等状况的发生。还要及时对暴露的冻结帷幕进展保温。 开挖的土方用手推车或翻斗车运至隧道口，转由提升机运至地面指定的堆放处，再集中运出场地。冻结管暴露保护及应急处理开挖过程中将有局部冻结管被暴露，特别是2*联络通道及泵站开挖时冻结孔D9-D10-D11和D32-D33-D34， 为确保平安，在冻结孔串孔施工分组时：D9-D10-D11为一循环系统，D32-D33-D34为一循环系统，每组去回路循环系统由单独阀门控制。根据冻结孔布置图

38、孔位布置特征，跟班技术员跟踪监测开挖面深度，当开挖面距离冻结管约510cm时，关闭该组冻结管的去、回路阀门，等该组冻结管全部暴露后，再翻开原先关闭的阀门，恢复冻结。等泵房250mm厚的临时支护层施工完毕后，即可将泵房内暴露的冻结管割除，进展永久构造的施工。开挖时冻结管打破应急处理：当开挖过程中冻结管打破时，当班施工人员立即通知冻结站值班人员关闭本组盐水去回路阀门。电焊工及时到位准备处理，由于冻结管内盐水带压不利于焊接施工，电焊工首先在漏点处焊接螺母，带螺母焊接完好后用螺栓上紧。盐水去回路阀门翻开，恢复冻结。冻结站值班人员做好交接班记录，加强焊接螺母巡查，发现问题及时处理。临时支护采用两次支护方

39、式。第一次支护(临时支护)采用钢支架加木背板和喷射混凝土。第二次支护(永久支护)采用现浇钢筋混凝土。支护示意图如图7-3所示。图7-3 临时支护与永久支护构造图(1)临时支架的安装临时支护采用木背板和型钢支架外加喷射混凝土进展支护。支架间距为0.5m，为增加支架的稳定性，相临两排支架间用钢筋221m焊接相互连接。所有支架与冻土体全间用木板背实背紧，少量空隙用水泥砂浆充填严实。最后用PZ-5型喷砼机进展喷砼支护。喷射混凝土强度为C20，喷砼厚度为250mm。(2)喷射混凝土工艺流程各种材料(不含水)按照设计配比要求进展干拌和拌和好的松散混凝土直接喂入喷射机料斗由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输

40、料管送到喷头处在此处参加水与物料混合在风压作用下喷射到受喷面上。(3)喷射混凝土材料要求a.骨料粒径为表达喷射混凝土的综合经济指标，采用骨料粒径不易过大，一般控制在15mm 。沙选用中粗沙，模度系数大于2.5，必要时用5mm 筛网过筛。石子粒径5-15mm，必要时用5mm 和15mm 筛网分别过筛。b.材料配比在现场抽样混凝土配料，送试验室检测并进展配合比设计，现场再根据设计的配合比进展拌制施工。c.速凝剂采用粉状速凝剂，初凝时间不大于5分钟，终凝时间不大于10 分钟，28 天强度保持率大于85%。速凝剂的掺量要严格控制，液体速凝剂3-4%，粉状速凝剂3-5%。(4) 混凝土喷射根据构造要求特

41、点，按照从下到上的顺序进展施工，分层进展喷射。施工时要正确地控制喷射机的工作风压和保证喷嘴料流的均匀性。喷射机处的工作风压应根据适宜的喷射速度而进展调整，假设工作风压过高，即喷射速度过大，动能过大，使回弹增加，假设工作风压过低，压实力小，影响混凝土强度，喷射机的料流要均匀一致，以保证速凝剂在混凝土中均匀分布。喷射完毕，要及时进展外表的修整，以方便防水层的施工。(5)考前须知：(1) 开挖及支架架设应按中腰线严格控制，防止支架偏移，支架偏移不超过20mm。(2) 在防水层施工前一定要先把2根DN250的不锈钢排水管安装好，坡度为0.01，周围用素混凝土充填密实。(3) 在开挖和临时支护过程中，布

42、设通道收敛变形测点(详见监测局部)，及时掌握冻结帷幕位移开展速度，通过调整开挖步距和支护强度来控制冻结帷幕的位移量，确保施工平安和施工进度。(4) 喷射混凝土前，在临时支护层中预埋注浆管，注浆管选用2寸的焊接收，顶端接收箍，并用丝堵封闭。防水层施工.1.遇水膨胀橡胶条及注浆管施工钢管片与支护层和构造层的接缝处设置兜绕成环的遇水膨胀橡胶条和预埋注浆管。通道口部位全部刷扩至设计尺寸，临时支护完成后，即可进展橡胶条施工。遇水膨胀橡胶条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展清洗，止水带一定要粘牢，不能留有空隙。遇水膨胀橡胶条固定好后，再在管片上安装环绕成圈的IT注浆管，采

43、用金属件固定，注浆口引出构造层外，注浆管搭接长度不小于200mm。.2.防水板施工防水板采用1.5mm厚的设计材料，铺设防水板前必须对初期支护外表找平，拱墙补喷找平，底部砂浆找平，对外部的钢筋接头切除、磨平。防水板铺设由拱顶开场，然后沿侧墙下翻与由底板铺设上翻的防水板相接，构成一封闭防水层。防水板的施工须保持连续与完整、且外表无破损情况。先铺设一层无纺布缓冲层，然后铺设防水板，再铺设一层无纺布保护层。缓冲层以机械固定方法固定于支护层上，保护层以点粘法热熔固定。防水板接缝搭接长度应为100mm，焊接宽度为不小于50mm。永久支护永久支护是为现浇钢筋砼构造。为减少砼施工接缝，联络通道开挖及临时支护

44、完成后，一次连续进展浇筑。由于这种构造的特殊性，通道顶板内的砼浇筑较为困难，为提高砼施工质量，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展充填。其中2号联络通道上部构造施工完成以后，开挖泵房，泵房开挖到设计深度，首先对泵房底板进展封底浇筑，然后一次完成泵房的钢筋砼浇筑施工。在施工中如有施工缝，在施工缝处要安装中埋式止水带或止水钢板。 对于通道底板浇筑混凝土，由于设计底板厚度厚，选用混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少。在选择大体积混凝土用水泥时，

45、在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥，根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度，采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。 .1 钢筋绑扎(1) 钢筋间排距应严格按构造设计图纸进展绑扎，钢筋搭接局部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%；(3) 在构造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L字形焊接。.2立模板根

46、据构造尺寸定制钢模板，立模采用16*槽钢制作的碹骨作为模板支撑，碹骨间距9001200mm，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结实可靠。模板就位前，应在模板上均匀涂刷脱模剂，按构造特征顺序安装模板，即先安设两侧墙模板，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。.3浇灌混凝土构造层混凝土选用商品防水混凝土，要求混凝土强度等级C30，抗渗等级P10。因隧道内长距离运输和构造浇筑时间长，可在混凝土内参加一定量的缓凝剂。混凝土混凝土由安

47、装在工作井处的溜灰管输入到隧道口的手推车或翻斗车内，然后运至工作面，优先选用翻斗车运输，缩短运输时间，防止混凝土离析和硬化现象。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。考前须知：(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；施工缝止水选用中埋式止水带。(2) 在泵房上方通道墙部浇筑时，墙基应用木板制成斜坡，确保砼根底与通道

48、成一整体构造。(3) 砼构造强度到达设计强度70%时方可拆模。(4) 砼震捣：采用斜向震捣，即震动棒与砼外表约成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50mm左右，且在下层砼初凝之前进展。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、外表泛浆、外表形成水面。7.4收尾工作(1) 通道地面用C15素混凝土做面层。(2) 冻结管口用钢板进展封堵。(3) 浇筑钢管片内格腔微膨胀性C30混凝土，外露钢构件外表均涂无溶剂超厚膜型环氧涂料二度。(4) 撤除隧道内钢支架，再次拧紧特殊衬砌环内所有连接螺栓。(5)

49、 2号联络通道集水井钢盖板的加工制作安装，盖板外涂无溶剂超厚膜型环氧涂料二度。7.5开挖与构筑质量控制程序(1)1*联通通道开挖与构筑质量控制程序生产准备开管片通道土方开挖临时支护维护冻结通道口开挖通道口临时支护扎钢筋通道砼构造施作立通道模板融沉注浆整理、收尾(2)2*联通通道及泵站开挖与构筑质量控制程序生产准备开管片通道土方开挖临时支护维护冻结通道口开挖通道口临时支护扎钢筋通道砼构造施作立通道模板泵房开挖临时支护扎钢筋泵房构造层施作立通道模板融沉注浆整理、收尾8融沉控制8.1解冻原则因周围地表环境要求不高，采取自然解冻方法，利用信息化监测系统监测土体温度、沉降变化，利用浅部注浆管和深部注浆管

50、进展压密注浆。立足信息化施工，根据监测反响及时跟踪注浆。8.2信息化监测 沉降监测(1)监测地表沉降；(2)监测管片变形；(3)监测联络通道构造变形。8.3注浆顺序依据解冻情况，分区域针对注浆，目的是联络通道构造和隧道能够依靠空间整体作用，而不至于土体在还未注浆情况下产生沉降。8.4 注浆管的布置(1)隧道底部和喇叭口处利用管片压浆孔，必要时再利用钻机开孔布设注浆孔；(2)各区间联络通道及泵站注浆孔设置示意图见图8-1 1*联络通道，8-2 2*联络通道。(施工以蓝图为准)(3)预埋管构造：选用2寸的焊接收，顶端接带螺纹的管箍，并用丝堵封闭。图8-11*联络通道注浆孔布置图图8-2 2*联络通

51、道及泵站注浆孔布置图8.5注浆工艺 浅部注浆孔注浆工艺(1) 注浆材料及参数浆液为惰性浆液，重量配比为：水泥1：1。注浆压力不超过2倍的静水压力。具体要根据隧道变形和地面变形监测情况做适当调整。(2) 注浆的原则及方法注浆以少量屡次为原则。单孔一次注浆量控制在约0.5 m3，最大不超过1m3。注浆前，将待注浆的注浆管和其相邻的注浆管阀门全部翻开，注浆过程中，当相邻孔连续出浆时关闭邻孔阀门，定量压入惰性浆后即可停顿本孔注浆，关闭阀门，然后接着对邻孔注浆。遇到注浆管内窜浆固结而引起堵管时，需用加长冲击钻头通管。根据地面变形情况，调整劳动组织，适时进展反复注浆，直至地面变形根本稳定。 深部注浆孔注浆

52、工艺(1)浆材料及参数浆液为双液浆，材料为水泥与水玻璃双组分混合料。配合比为水泥浆：水玻璃溶液1：1。水泥浆的配比为水：水泥1：1。单孔注浆量为1m3，注浆压力不超过2倍的静水压力。(2)注浆管设置利用构造施工时预埋的注浆孔，一次将注浆芯管下到设定的注浆深度。(3)注浆方法注浆分充填注浆和融沉注浆，充填注浆是停顿冻结后37天内进展衬砌后充填注浆，主要利用预留注浆管对冻结帷幕与永久构造之间空隙充填注浆。融沉注浆采用自然解冻方法，利用冻结帷幕与联络通道衬砌之间预留注浆管进展融沉补偿注浆。注浆过程中遵照多点、少量、屡次、均匀的循序渐进原则。 注浆施工过程的监测控制地面的沉降变形是注浆的目的。因此，解

53、冻过程中，要加强地面变形监测、冻土温度监测、冻结壁后水土压力监测。另外，注浆施工过程中，浆液的压力可以通过在相邻注浆孔安装压力表来反映。以上综合监测数据是注浆参数调整的依据。 加强地表及隧道的监测，布置深层测点，跟踪监测，另外根据监测数据分析对注浆压力或者注浆量进展合理调整。当一天内联络通道沉降大于0.5mm，或联络通道累计沉降大于3mm时，应进展融沉补偿注浆；当联络通道隆起3mm时应暂停注浆，待沉降回落后继续补注浆。监测报警值根据设计提供的监测要求，拟采取报警值如下。地表沉降：累计变化为+10mm-30mm，日变量3mm隧道沉降：累计变化10mm，日变量3mm隧道收敛：累计变化20mm，日变

54、量3mm管线沉降：累计变化10mm，日变量3mm数据异常时，应在确保异常数据准确无误的前提下，向各参建单位报警，并加密监测频率。8.6融沉注浆完毕标志融沉注浆的完毕是以地面变形稳定为依据。当连续一个月每半个月地面沉降量保持在0.5mm以内，可以完毕融沉注浆。9监测监控设计为了确保水平孔冻结暗挖隧道施工平安优质地按时完成和对周边环境影响最小化，须对冻结系统、地层和支护构造以及周边环境进展必要的监测，使监测的资料得以及时反响，指导施工，以便调整施工工艺并采取措施。9.1监测内容水平孔施工监测内容1)钻孔长度 2)冻结管长度 3)冻结管偏斜 4)冻结器密封性能5)供液管安装长度冻结系统监测内容1)冻

55、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)清水泵/盐水泵工作压力5)冷冻机吸/排气压力 冻结帷幕监测内容(1)冻结帷幕温度场； (2)开挖后冻结帷幕外表温度(3)开挖后冻结帷幕暴露时间内冻结帷幕外表位移周边环境监测对周边环境采用精细监测仪器，加强监测，测量数据及时报送工程工程师，根据需要调整施工。监测频率为两天一次，根据监测数据，随时调整监测频率，以保证周边环境的平安。监测点布置图如附图7所示。沉降监测频率参考设计提供的监测要求，采取监测频率如下表所示施工内容监测频率沉降监测频 率钻孔1次/天冻结加固1次/3天开挖1次2次/天冻结壁解冻1次2次/天冻结壁解冻稳

56、定1次2次/5天根据监测数据变化进展适当调整监测方案9.2监测方法水平孔施工监测方法(1) 钻孔长度、冻结管长度和供液管长度用钢卷尺直接测量，所有孔全部测量。(2) 水平冻结孔偏斜的监测使用经纬仪结合灯光进展，所有孔全部测量。(3) 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，所有孔全部测量。冻结系统监测方法(1) 制冷系统和盐水系统的工作压力，直接通过系统上安装的压力表量测，每2-3小时一次。(2) 制冷系统和盐水系统的温度通过安装的温度计直接读取或用测温仪量测，每2-3小时一次。冻结帷幕监测方法(1) 冻结帷幕温度监测，在测温孔内安装康铜线热电偶，使用测温仪进展量测。(2) 冻

57、结帷幕帮壁温度使用高精度点温计或用精细水银温度计测量，监测频率每天13次，当工作面温度过高等不利情况时，每2小时一次。(3) 冻结帷幕外表位移监测，在开挖面安装测点，用收敛仪测量。每天一次，当工作面温度过高等不利情况时，每2小时一次。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采用10KV高压供电至工作面后用干式变压器降压后输出电压等级0.4KV、 50Hz，三相五线制。10.2施工用电负荷统计(1)联络通道施工用电设备表序号用电设备单位额定功率数量负荷量(KW)1冷冻机台KW100/台22002盐水泵台KW 30/台2603清水泵台KW 30/台1304冷却塔台KW 3/台

58、265其他设备506合计346(2) 计算电流I= P(U COS)228(0.380.8)=433A。选择两根电缆YC-3120235(允许载流量259A)，合二为一使用。10.3供电方案(1)施工区域用电采用10KV高压供电至工作面。系统根本布局为：变配电间低压干线施工场地总配电箱(600A)二级保护电箱用电设备控制电箱。(2)系统布置图如(图10-1)所示 图 10-1 供电系统布置图10.4标准标准本临时用电施工组织设计遵循施工现场临时用电平安技术标准。11平安与文明施工等保证措施11.1现场平安生产、消防、治安施工措施“百年大计、质量第一、“工程建立、平安第一，平安生产始终是工程管理

59、的头等大事。(1)制定和实施平安生产责任制，建立健全各项规章制度，并严格执行。(2)建立平安生产保证体系，管理有力，保障运行。(3)组织工程工程施工的平安教育和技术培训，特殊工种作业人员必须持证上岗，并进展开工前技术考核。(4)建立平安检查制度，实行平安生产奖惩制，消除事故隐患，引导职工齐抓共管，提高其平安生产的积极性。(5)编制和呈报平安方案、平安技术方案和平安措施，做到组织、制度、措施之落实。(6)加强防火平安，动火前要办好动火证，监护人要在现场进展监护。11.2市容环卫和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局部、共同塑造一个清洁有序文明城市的表现，也是表达施工队伍技术、能力、文化素质的一个侧面。对此，努力从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，对全体职工进展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