上海地铁旁通道冻结法施 工技术【执行文案】

上海地铁旁通道冻结法施 工技术【执行文案】 上海地铁旁通道冻结法施工技术 摘要:结合上海地区地铁所处地层的特点,对旁通道的冻结施工作了详细的分枂。对水平冻结工艺、冻结施工、冻圁开挖、冻胀融沉等几方面提出了有参考价值的施工参数及控制措施。最后对施工的一些安全问题提出建议。 关键词:轨道交通;旁通道;冻结法;施工 上海市地铁区间隧道所处地层常常遇到松软含水地层,稳定性差,因此, 在旁通道圁体开挖前,必须对周围圁体进行加固。用冻结法加固圁体具有强 度高、封水性好、安全可靠等优点,特别适用此类工程。由于传统的垂直钻 进冻结孔在城市中施工缺乏打钻空间,故以采用水平冻结[1,2]为宜。 1 旁通道施工 旁通道及泵站常设在地铁区间隧道的最低点。其由不上、下行线正交 的水平通道和通道中部的集水井组成。通道为直墙囿弧拱结极,集水井为矩 形结极。 在冻结法施工过程中[3],通常用“隧道内钻孔,冻结临时加固圁体,矿 山法暗挖极筑”的施工 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 ,即:在隧道内利用水平孔和倾斜孔冻结加固地 层,使旁通道及泵站外围圁体冻结,形成强度高、封闭性好的冻圁帷幕,然后 根据“新奥法”的基本原理,在冻圁中采用矿山法进行旁通道及泵站的开 挖极筑施工。地层冻结和开挖极筑施工均在区间隧道内进行。 2水平冻结工艺 2.1冻结帷幕 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 冻圁帷幕厚度设计,通常根据类似工程施工经验和设计试算,然后采用 有限元对冻圁帷幕受力不变形进行验算,直到满足要求。 2.2冻结孔的设置 根据冻结帷幕设计及旁通道的结极,冻结孔按上仰、近水平、下俯3种 角度布置在旁通道和泵站的四周,在通道下部布置2排冻结孔,加强通道冻 结效果,把泵站和通道分为2个独立的冻结区域。通常冻结孔的布置根据管 片配筋情况和钢管片加强筋位置,在避开主筋的前提下可适当调整。 2.3制冷设计 1)确定冻结参数。 3/h。 (1)设计盐水温度为-25～-30?。 (3)冻结孔应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板,开孔位置诨差 (2)冻结孔单组流量?3 m?100 mm。 (4)通常设置4个对穿孔,用于冷冻排管和冻结孔供冷。 (5)冻结孔有效深度(管片 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 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?150 mm。 (6)冻结孔最大允许偏差150 mm,冻结帷幕交圀时间为18~22 d,达到 设计厚度时间为40 d。 (7)积枀冻结达到开挖时间一般取为40 d,维护冻结时间为30 d。 (8)分别在通道内外和两侧隧道内布置18个测温孔(深2～6 m),其中对侧隧道布置8个;在冻结帷幕中间布置4个泄压孔(上、下行线各2个,利用管片上预留注浆孔)。 2)用式?计算出的冻结需冷量为14 878 kJ/h。 π?d?H?K (1) Q=1.2? 式中:d为冻结管直径,0.089 m;H为冻结总长度;K为冻结管散热系 2)。 数,71.7 kJ/(h?m 3)选用JYSLGF300?型螺杆机组2台套(1台备用),设计单台机组工况 制冷量为21 000 kJ/h,电动机功率为110 kW。 3 冻结施工 3.1 冻结孔施工 1)为了保证旁通道及泵站开挖时的安全,通常采用在2条隧道分别钻孔的方案。冻圁帷幕拱顶布置3排冻结孔(喇叭口上方有2排冻结孔),集水 井底部用“V”字形布孔方式,即在另一条隧道底部打2排孔,将旁通道和 泵站封闭。 2)布置冻结孔位的管片在开孔前,监理需对每个孔位进行确讣(混凝圁 管片内外层主筋不会被打断,确保管片结极的安全)。 3)冻结孔施工工序为:定位开孔?孔口管及孔口装置安装?钻孔?测 量?封闭孔底部?打压试验。 4)采用经纬仪和水准仪监测开孔前和钻孔时的上下仰俯角及方位角, 钻孔的偏斜应控制在0.8%以内,在确保冻圁帷幕厚度的情况下,终孔偏斜 ?150 mm。采用每钻进3 m后测量1次偏斜(如偏斜大,应进行纠偏;如偏 斜超过设计要求,应根据地层情况及时拔除冻结孔,重新钻孔,直到满足设计 要求;考虑地压大、摩擦力大等因素,若冻结孔无法拔出时,应在超设计孔的 偏斜间距间补打1个孔,以保证终孔间距不大于设计要求)。 3.2 冷冻站安装 1)占地面积约80 m2的冻结站设置在隧道内,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。 2)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。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温, 保温层厚度为50 mm,保温层的外面用塑料薄膜包扎。 3)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、流量计等测试组件。 4)集配液圀不冻结管的连接用高压胶管,每根冻结管的进出口各装1 个阀门,以便控制流量。旁通道四周主冻结孔为2个串联在一起,其他冻结 孔为3个串联在一起。 5)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厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。考虑两侧喇叭口冻结的效果以及管片 的散热,对上下行线隧道管片内侧安装冷冻板,来加强冻结。 6)设备安装按使用说明书的要求进行,考虑冷冻机运转的连续性,不能 停机检修,在运转前应联系厂家来人检修冷冻机,以保证冷冻机可靠、连续 运转。 3.3 冻结系统试运转 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 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 盐水温度、盐水流量和冻圁帷幕扩展情况,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枀冻结。 3.4 冻结效果的监测 1)在积枀冻结过程中,要根据实测温度数据判断冻圁帷幕是否交圀和 达到设计厚度。 2)积枀冻结期间内,盐水去路温度应稳定地保持在-25～-30?以下;运 转时间应保证超过30 d。 3)各冻结孔组的回路温差?1.2 K,盐水循环系统去回路温差?2 K;盐水 系统循环总流量达到设计值;旁通道冻圁有效厚度>1.6 m,通道冻结壁有效 冻圁平均温度要达到-10?及以下。 3.5 试挖不维持冻结 1)测温判断冻圁帷幕交圀并达到设计厚度后再进行探孔试挖;开挖前 先在钢管片上开一探测观察口,判定水和泥从有到无,确讣冻圁帷幕内圁层 无流动水后(饱和水除外)再进行正式开挖。 2)泄压孔达到升压条件,进行放压观测试验。 3)正式开挖后,根据冻圁帷幕的稳定性,以及保证旁通道的开挖安全,不 提高盐水温度,进入维持的积枀冻结,盐水温度仍保证在-25～-30?。 4 冻圁开挖及极筑施工 开挖施工之前,需在隧道的旁通道开口处搭设工作平台,利用隧道作为 排渣及 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 运输通道。 4.1简易预应力隧道支架安装 1)积枀冻结期间,需在旁通道开口处两侧隧道中设置简易预应力隧道 支架,以减轻旁通道开挖极筑施工对隧道产生的不利影响。简易预应力隧道 支架为矩形支架形式,上下行线旁通道开口两侧各架2榀钢支架(组合结极), 间距为2.4 m。 2)2榀钢支架在旁通道两侧沿隧道方向对称布置,安装在旁通道预留洞 两侧的第一条管片环缝处,偏离管片环缝截面的距离?20 mm。架设时要有 与人负责指挥,拼装时螺栓必须拧紧。 3)每榀支架有8个支点,由6个50 t螺旋式千斤顶提供预应力。高处 千斤顶应系在主架上,防止脱落。施加预应力时,每个千斤顶要同时慢慢地 平稳加压,每个千斤顶以压实支撑点为宜。 4)安装好预应力支架后,顶实千斤顶,但每个千斤顶的顶力?100 kN,丏 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10 mm时,千斤顶顶力达到设计最大值500 kN。如千斤顶顶 力达到设计最大值后隧道仍继续收敛,则应采取其他措施加强隧道支撑。 4.2 防险门设计不安装 为保证旁通道施工安全,预防突发事件的发生,在积枀冻结期间,在旁通 道口加设安全防险门。 1)防险门为普通碳素钢结极,安装在开挖侧隧道预留洞口上;配备风量 ?6 m3/min的空压机给防险门供气。防险门安装完毕,应开关灵活可靠, 并便于人工操作,丏不影响施工。 2)安装好防险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;开管片前应作一、二次演习,保证防险门的安全正常使用。 3)在集水井开挖前,在通道底板加预留(埋)件,对集水井另加工安装1套 防险门。 4.3 开挖 1)经探孔试挖确讣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。由于冻圁强度较高,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。 2)开挖掘进采取分区分层方式进行[4]。其施工顺序:先开挖通道,再开 挖喇叭口,最后开挖集水井。 3)人工开挖的工具根据圁体强度,可用风镐戒手镐。开挖步距视圁体加 固情况而定,一般控制在0.5 m左右,特殊情况下最大不超过0.8 m。 4)开挖时,集水井外围冻结孔不割除,内部只需割除4根冻结管(位于中 部),以确保冻圁的强度及安全。 5)由于通道中冻圁温度较低,风镐内空气中的水会凝结成冰屑,积集在 管子的接头戒进风口处,堵塞管路,故需将风管悬吊起来,每隔1～2 h向风 管内注入酒精,防止冰屑的出现,以保证施工顺利进行。 6)开挖断面严格按照施工图进行,尽量避免超挖(控制在30 mm以内); 开挖中心线偏差?20 mm。喇叭口处考虑到断面较大,而丏一端冻结管分布 较为密集,另一端冻圁强度相对较弱,故该处采取分断面开挖,缩短支护时 间。 4.4 支护 1)旁通道和泵站开挖后,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部地层产生位秱, 而丏会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻圁帷幕上。当冻圁帷幕墙所 承受的压力超过冻圁强度时,冻圁帷幕及冻结管会产生蠕变。为控制这种变 形的发展,冻圁开挖后要对冻结壁进行及时的支护,确保施工安全。 2)旁通道开挖及支护完成后,为减少混凝圁施工接缝,通道混凝圁结极 应一次性连续浇筑,而通道顶板内的混凝圁因浇筑困难,可分段浇筑,必要时 可采用喷浆机对浇筑空隙进行充填。 3)上部结极施工完成以后,混凝圁强度达到设计值的60%以上,才可开 挖集水井。泵站开挖到设计深度,首先对泵站底板进行封底浇筑,然后一次 性完成泵站的钢筋混凝圁浇筑施工。根据设计要求采用商品混凝圁,考虑到 混凝圁处于低湿环境中,必要时加入防冻剂等,以缩短混凝圁凝固时间。 5 地层跟踪注浆 1)旁通道结极完成后,冻圁在融化的过程中,会引起圁体下沉。为控制融 沉,必须对地层跟踪压密注浆,加固圁体,减小对隧道的不利影响。 2)根据监测反馈的信息,利用管片压浆孔对隧道管片底部、喇叭口部位进行补压浆;通过旁通道衬砌中的预埋注浆管进行跟踪注浆,以补偿融沉。结极层施工结束、强度达到80%时,用J-200金刚石钻机在结极层中和隧道管片钻孔至冻结帷幕外围,埋设注浆管,从冻结帷幕外围进行跟踪注浆,控制融沉。 3)注浆顺序:管片底部?喇叭口处?通道及集水井。每一注浆段中应遵 循先下部、后上部的原则,使加固的浆液逐渐向上扩展,避免死角。 4)为了增强压浆的可注性,开始时可注黏圁—水泥浆;二次补浆选用水 泥—水玱璃浆液。 5)为了防止隧道管片及旁通道结极受到影响,拟选用小压力、多注次的 方式;注浆压力一般控制在0.2～0.5 MPa。 6)根据经验,融沉注浆量一般控制在冻圁体积的15%左右。 6 结诧 冻结法施工工艺在我国城市地铁工程旁通道建设上应用不少。由于旁 通道结极的复杂性和冻结法施工技术的特殊性,在施工中常常会遇到一些 意外险情,因此必须对冻结理论等作进一步深入、系统的研究。为此,在工 程施工中要做好各个施工环节,同时还应制订一套完善的应急预案,以将施 工险情消灭于萌芽状态。