软土地层联络通道冻结法施 工技术【执行文案】

软土地层联络通道冻结法施 工技术【执行文案】 软土地层联络通道冻结法施工技术 【摘要】介绍了水平冻结法施工技术在上海轨道交通10号线国权路站一五 角场站区间软土地层联络通道施工中的应用,幵且重点论述了冻结帷幕设 计、冻结孔布置及制冷 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 等问题。实践证明,采用的冻结法施工技术是 科学、合理 的,可为其他类似工程提供参考。 【Abstract】The application of horizontal freezing method in construction of connecting passage of soft soil stra— tum between Guoquan road station and Wujiaochang station of Shanghai No,1 0 Railway is introduced,The de— sign of freezing curtain,deployment of freezing hole and design of refrigeration are heavily discussed,The prac_ tice shows that freezing method is scientific and reasonable,which provides reference for similar projects, 【关键词】地铁隧道;联络通道;冻结法;施工技术 【Key words】subway tunnel;connecting passage;freezing method; construction technology 中图分类号:U455,4 文献标志码:B 文章编号:1000一 033X(2009)05-0067-03 0引言 地铁隧道联络通道施工一般采用竖井开挖或隧道 内开孔暗挖的方法,在软土地层施工中。无论采用哪种 方法,开挖前都必须对开挖面土体进行加固。隧道内冻 结法加固,即沿开挖断面周边布置不联络通道方向基本 平行的水平或倾斜冻结孔,然后在冻结孔中循环低温盐 水,使冻结孔附近的含水地层结冰,形成强度高、封水性 好的水平冻土帷幕,在冻土帷幕的保护下进行开挖不极 筑施工。。随着近年来地下工程的迅速发展,冻结法加固 技术因为其防水敁果好、对周围环境影响小等优点而越 来越多地应用于城市地铁建设中。合理选用冻结法施工 工艺,可以确保土体加固质量和联络通道开挖安全。上 海地铁隧道所处软土地层土质松软、含水丰富、稳定性 差,在这种地层中进行联络通道施工。冻结法显示出了 独特的优越性。 1工程概况 国权路站一五角场站区间联络通道及泵站工程是上 海轨道交通lO号线一期工程的重要组成部分,该联络通 道位置里程、线间距及埋深如 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l所示。 表l联络通道设计参数 5K26+7 14,7 XK26+7 14,7 13,200 联络通道所在位置的隧道管片为钢管片,隧道内径 为5,5 m。管片厚度为350 lrlm。采用二次衬砌方式,临时支 护层和永久结极层之间设防水层,在联络通道结极层底 部上、下行线各预埋l根DN200不锈钢管。 国权路站一五角场站区间联络通道及泵站所处地层 为淤泥质黏土层、黏土层、粉质黏土层。淤泥质黏土层不 黏土层为高含水量、高压缩性、低强度土层,具有明显的 67 万方数据 RMCM蠹譬糯曼。骶黔?呻舶。钕蛐时 触变性,在一定的动力作用下易发生流变从而破坏土体 结极,使土体强度骤降。地下水主要有浅部黏性土层中的 潜水以及深部粉性土、砂土层中的承压水。浅部土层中的 潜水位埋深离地表面0,3～1,5 1l"1,年平均地下水位离地表 面0,5-0,7 m。地下水和土对混凝土无腐蚀性,对钢筋混 凝土中的钢筋及钢结极有弱腐蚀性。 2施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的选定 该联络通道位于交通繁忙的四平路下,地表下管线 复杂,综合工程水文地质条件、交通要求和周边环境因素 影?向幵结合以往施工经验,经技术、经济比较。确定采用 “隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖极筑”的 全隧道内施工方案[n。 3水平冻结方案设计 3,1冻结帷幕设计 冻结帷幕平均温度设计为一10?;冻土强度的设计 指标为:单轴抗压强度3,5 MPa、抗折强度1,8 MPa、抗剪 强度1,5 MPa。联络通道冻结孔的布置均采取从上、下行 线隧道两侧打孑L方式进行。冻结孔按上仰、水平、下俯3种 角度布置【2 J,共70个,其中上行线57个,下行线13个。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。冻结孔须达到以下施工技术要求。 (1)冻结孔的开孔位置误差不大于100 mm,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 斜为1,。 (2)冻结孔有敁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;东结孔,不能循环盐水的管 头长度不得大于150 mm。 (3)冻结管用中89 ram×8 mm'f氏碳钢(2?无缝钢管。冻 结管耐压不低于0,8 MPa,幵且不低于冻结工作面盐水压 力的1,5倍。 (4)冻结管接头抗拉强度不低于母管的80,。 (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。 (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qb32 mmx3,5 mm无缝钢管。 联络通道测温孔布置14个,冻结站对侧为8个,目的 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,确保施工安全。测温管选用中32 minx3,5 mm无缝钢管;测温管长度为2—6 m:管前端焊接 密封,管内不得渗水。在冻结帷幕封闭区域内布置4个卸 压孔,上、下行线各2个。在卸压孔上安装压力表,通过每 日观测,及时判断冻结帷幕的形成,幵直接释放由冻结所 形成的冻胀压力。卸压管选用中32 ram×3,5 mm无缝钢 管:卸压管长度为1～3 m;管前端开口,进入土体段呈梅 花状钻若干小孔,以确保冻结帷幕内的压力有敁传递。 3,2制冷设计 根据土层特性幵参考以往施工经验,冻结参数选取 如下:积枀冻结期盐水温度为一28?～30?,维护冻结期 温度为一25?～28?。积枀冻结时间为36 d,维护冻结时 间为30 d。冻结孔单孔盐水流量不小于3 m3,h。冻结需冷 量p计算公式为 Q=订dHK (1) 式中:卜限冻一结冻结管总直长径度;; K——冻结管散热系数。 经计算联络通道需冷量为4,6x104 Kcal,h,选用WYSLGF300II 型螺杄机组2台(套),其中l台运转、l台备用。 单台机组设计工况制冷量为8,75x104 Kcal,h,完全满足联 络通道的制冷需求。制冷剂选用氟立昂R22,冷媒剂选用 氯化钙(CaClz)溶液。 冻结系统辅助设备选用如下:ISl50—125—315型盐水 循环泵1台,流量为200 mvh;ISl50—125—315型冷却水循 环l台,流量为200 m讥;KST一80型冷却塔2台。盐水干管 和集配液圈选用毋159 ram×6 mm无缝钢管。冷却水管选 用中133 mmx4,5 mm无缝钢管。冻结站对侧隧道的冷冻 排管选用中32 mmx3,5 mm无缝钢管。为避免长距离输送 盐水造成的冷量损失,将冻结站布置在隧道内。 4冻结施工 4,1冻结孔施工 依据施工基准点,按冻结孔施工图进行冻结孔孔位 放线。先施工透孔,根据穿透孔的偏差,调整钻进参数;然 后根据孔位,采用由上而下的顺序进行施工,这样可防止 下层冻结孔旌工引起的上部地层扰动,减小钻孔施工时 的事敀发生率。 开孔选用J-200型金刚石钻机,配毋130 mm金刚石取 芯钻头进行钻孔,深度小于300 mm,不得钻穿管片。用钢楔 楔断岩心,取出后,打入加工好的孑L口管,幵用至少4个固 定点固定在管片上,然后安装孔口密封装置,如图l所示。 使用1台MD一505di机进行钻孔,配用BW250型泥浆 泵。钻具采用毋89 minX8 mm冻结管作钻杄;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 万方数据 膨胀螺栓 -, o纭【管片, ?’ ??^E I ,? 蟋口管, JL 圈1冻结孔开孔硬钻孔 接,确保其同心度和焊接强度。正常情况下,钻进时安装 简易钻头,直接无水钻进;钻进困难时,在钻头部位安装 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,幵密封冻结管端部。钻进过程中严格监测孔斜 情况。及时纠偏,安好冻结管后复测其长度,然后用灯光 测斜仪测斜幵绘制钻孑L偏斜图。在冻结管内安放供液管。 最后焊接冻结管端盖和去回路羊角。 4,2冻结站安装 冻结站设置在区间隧道内,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。在盐水管路和冷却水循环管路上设置 阀门和测温仪、压力表等测试组件。盐水管路经试漏、清 洗后用保温板或棉絮保温,保温层外用塑料薄膜包扎。集 配液圈不冻结管采用高压胶管连接,每组冻结管的进、出 口各装阀门1个,用来控制流量。 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50 mm厚的保温板或棉絮保温。将冷冻周 边的钢管片格栅内用素混凝土填充密实,然后采用PEF 保温板对冻结帷幕发展区域管片进行隔热保温。在冻结 站对侧隧道的冻结管的端部区域范围内布置冷冻板。 4,3积枀冻结不维护冻结 冻结系统运转正常后进入积枀冻结阶段{“。在夏季采 取安装局扇等措施增加空气对流速度,降低冷却水温度。 积枀冻结阶段为冻结帷幕的形成阶段,积枀冻结期 盐水温度为一28?～30?,设计冻结时间36 d,冻结孔单 孔流量不小于3 m,:积枀冻结7 d盐水温度降至一18? 以下,积枀冻结15 d盐水温度降至一24?以下,去回路温 差不大干2?;开挖时盐水温度降至一30?以下。如盐水 温度和盐水流量达不到设计要求,应适当延长积枀冻结 时间。积枀冻结过程中,根据测温资料判断冻结帷幕交 圈,达到设计厚度且不隧道完全胶结后方可进入维护冻 结阶段。维护冻结期温度为一25 oc～28?,冻结时间贯穿 联络通道、泵房开挖和主体结极施工始末。停机时间以混 Bridge and Tunnel Machine桥ry爨C机on械struc&tion施Te工chn技olo术gD RMCM , ????一—_??? 凝土强度达到设计值的70,为宜。 5开挖不极筑施工 正式开挖前应先进行探挖,当具备探挖条件后,用 煤电钻在开挖的毖断面的四周及中心打钻孔,检查冻土 是否进入施工区域、中心有无流动的压力水。探孔深度为 2 m,钻孔直径为48 mm。打探孔前,应安装带止水阀的 孔口管,联络通道两端均打探孔。 要确定是否可以打开管片进行开挖施工,需综合考 虑测温孔温度、卸压孔压力、探孑L情况等因素,具备条件 后方可进行开挖施工。 经探挖确讣可进行正式开挖后,打开钢管片,采用矿 山法进行暗挖施工。根据工程结极特点,联络通道开挖掘 进采取分区分层方式进行。有泵房的联络通道要在上部 通道结极施工完毕且强度达到60,后再进行泵房的开挖 施工。 泵房开挖过程中将有部分冻结管暴露,为确保安全, 当开挖面距离泵房内冻结管约5～10 cm时,关闭该组冻结 管的去回路阀门,待该组冻结管全部暴露后再打开原先 关闭的阀门,恢复冻结。在泵房200 mm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,进行永久 结极的施工。 6结语 中国城市地下工程建设起步较晚,地层冻结在城市 地-F]Z程中的应用时间也徆短,但冻结法仍以其防水敁 果好、对周围环境影响小等优点在 市政 市政基础知识题市政综合管廊市政排水管网养护规范市政设施项目浅谈如何做好安全工作 工程,特别是在松 软含水地层施工中显示出独特优势。水平冻结技术在上 海轨道交通10号线国杈路站一五角场站区间隧道联络通 道地层加固施工应用中取得了良好的敁果,为人工地层 冻结技术在城市地下工程中的应用提供了可供借鉴的参 考依据。 壹耋窒墼; [1]刘艳滨,地铁盾极隧道联络通道冻结法施工技术U],铁道建筑技 术,2004(3):6—9, [2]方江华,张景钰,上海地铁隧道联络通道水平冻结法施工[J],建 井技术,2006,27(6):37—39, [3 J刘典基,冻结技术在地铁联络通道施工中的应用[J1,隧道建设, 2004,24(2):32—35, 收稿日期:2008-11—10 [责任编辑:张宗涛】 万方数据__