隧道工程盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)加固方案.doc

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上海市軌道交通13號(hào)線 世博園站—長清路站區(qū)間隧道工程 盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)加固方案 編制： 審核： 審定： 中煤特殊鑿井集團(tuán)有限責(zé)任公司 上海第十二項(xiàng)目部 2008年8月 目 錄 1.工程概況 2 1.1工程簡介 2 1.2地層條件 3 2.凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 2.1設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)工況 4 2.1.1.設(shè)計(jì)依據(jù) 4 2.1.2設(shè)計(jì)工況 4 2.2 荷載計(jì)算 5 2.3凍結(jié)孔布置 6 3.凍結(jié)施工 8 3.1主要技術(shù)參數(shù)（單洞） 8 3.2主要凍結(jié)施工設(shè)備 8 3.3凍結(jié)站安裝 8 3.4用電負(fù)荷 9 3.5 其它 9 4 垂直凍結(jié)孔的布置及施工 10 4.1垂直凍結(jié)孔布置（單洞） 10 4.2凍結(jié)孔施工 10 4.3局部凍結(jié)工藝 10 5施工工序、工期安排及勞動(dòng)力配備 12 5.1施工工序 12 5.2工期計(jì)劃 12 5.3勞動(dòng)配備 12 6融沉控制 13 6.1注漿材料 13 6.2 融沉注漿 13 6.3 隧道內(nèi)注漿 15 6.4 地面注漿 15 7 盾構(gòu)進(jìn)洞的條件 17 8 拔凍結(jié)管措施 18 8.1拔管方案 18 8.2凍結(jié)管起拔 18 9 破壁及盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)的保證措施 19 9.1破壁保證措施 19 9.2盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)保證措施 20 10 確保工程質(zhì)量的主要技術(shù)要求與措施 20 10.1凍結(jié)工程質(zhì)量的主要措施 20 10.2凍結(jié)孔施工方面的具體要求及措施 20 11 應(yīng)急預(yù)備方案 21 11.1應(yīng)急措施 21 11.2應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)圖 21 附圖1 盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖 23 附圖2 安全管理網(wǎng)絡(luò)圖 24 附圖3 質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)圖 25 附圖4 質(zhì)量保證體系 26 附圖5 鉆孔質(zhì)量控制程序圖 27 附圖6 凍結(jié)質(zhì)量控制 28 附圖7 29 1.工程概況 1.1工程簡介 上海市軌道交通13號(hào)線世博段工程，包括盧浦大橋站、世博園站、長清路站3個(gè)車站；世博園站～長清路站區(qū)間始于世博園站南端頭井（里程K22+150.849），穿越措施井，至長清路站站首，于長清路站北端頭井（里程K22+933.680）進(jìn)洞。區(qū)間線路全長約782.831m（單線）。隧道最小平面曲線半徑R=799.932m，基本呈南北走向。最大坡度26.206‰，隧道中心標(biāo)高-17.142~-8.513，左線里程K22+589.722~ K22+660.658過盾構(gòu)措施井。 采用盾構(gòu)法隧道施工，擬采用土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，隧道外徑為φ6200mm，內(nèi)徑為φ5500mm，裝配式襯砌管片通縫拼裝；襯砌塊寬度1200mm，厚350mm，襯砌管片砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C55，抗?jié)B等級(jí)≥S10。端頭井已經(jīng)過旋噴、攪拌加固，如圖1，端頭井旋噴、攪拌加固示意圖。 本工程主要是采用凍結(jié)法將措施井盾構(gòu)進(jìn)洞端頭井以及長清路站盾構(gòu)進(jìn)洞端頭井加固區(qū)攪拌樁與地墻間的30cm空隙完全膠結(jié)，確保盾構(gòu)安全順利進(jìn)洞。 圖1 端頭井加固示意圖 1.2地層條件 盾構(gòu)進(jìn)洞施工時(shí)隧道主要埋置于⑤1層灰色粘土、⑤2灰色砂質(zhì)粉土。如圖1所示。其中第土層呈如軟塑～流塑狀態(tài)，土質(zhì)較軟弱，靈敏度高，施工時(shí)易產(chǎn)生流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象。 根據(jù)工程及地質(zhì)條件，本工程區(qū)間風(fēng)井的盾構(gòu)進(jìn)洞擬采用凍結(jié)法加固施工，為減少凍結(jié)需凍量和控制土體凍脹、融沉，設(shè)計(jì)采用局部凍結(jié)加固地層方式施工。 2.凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)工況 2.1.1.設(shè)計(jì)依據(jù) 1．《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ-213-1990）； 2．《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（MT5009－94）； 3．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）； 4．《圓隧道旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》上海市工程建設(shè)規(guī)范（DG/TJ08-902-2006）。 2.1.2設(shè)計(jì)工況 盾構(gòu)進(jìn)洞：盾構(gòu)進(jìn)洞是指盾構(gòu)機(jī)在區(qū)間隧道推進(jìn)完成后，由正常段隧道進(jìn)入措施井和長清路站的過程。 盾構(gòu)進(jìn)洞過程中，需預(yù)先對(duì)工作井基坑連續(xù)墻外側(cè)一定范圍內(nèi)的含水地層進(jìn)行加固，使之具有封水性。這樣盾構(gòu)機(jī)在連續(xù)墻鑿除后可保證不會(huì)出現(xiàn)地層涌砂出水、坍塌等問題。 2.2 荷載計(jì)算 盾構(gòu)進(jìn)洞洞口采取板狀凍結(jié)方式加固。凍結(jié)加固體在盾構(gòu)進(jìn)洞破壁時(shí)起到抵御水土壓力，防止土層塌落和泥水涌入工作井。該出洞口凍結(jié)加固體，其承受的荷載,為安全起見計(jì)算模型采用最深處24.438m處的土壓荷載，如此工況計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求，則其他工況均應(yīng)滿足，計(jì)算模型如圖1所示。 圖1　凍土加固體、荷載、計(jì)算模型示意圖 應(yīng)用重液理論計(jì)算水土壓力，其出洞口的水土壓力為：P ＝ 0.013H 式中：P ——計(jì)算點(diǎn)的水土壓力（Mpa）； H ——計(jì)算點(diǎn)深度（m）。 以洞門的下部底緣處為荷載計(jì)算點(diǎn)，則深度為24.438m 。則計(jì)算得到水土壓力為： P ≈0.3MPa 說明：水土壓力也可按照朗金土壓力理論計(jì)算，因物理力學(xué)指標(biāo)不全面，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)按重液理論進(jìn)行計(jì)算，該理論是一種常用的安全計(jì)算方法。 凍土平均溫度為-10℃，凍土抗拉強(qiáng)度σ拉=1.8MPa，凍土抗剪強(qiáng)度σ剪=1.6MPa。 凍結(jié)加固體厚度計(jì)算 假定加固體為整體板塊而承受水土壓力，運(yùn)用日本計(jì)算理論計(jì)算加固體的厚度 ,計(jì)算得凍土墻厚度為1.83m。 運(yùn)用日本計(jì)算理論的數(shù)據(jù)及結(jié)果 表1 凍土平均溫度℃ 凍土彎拉強(qiáng)度σ-10℃ 水土壓力P 加固體開挖內(nèi)直徑D 系數(shù) β 安全系數(shù)k 計(jì)算加固體厚度 h -10 1.8Mpa 0.3MPa 6.7m 1.2 1.5 1.83m 計(jì)算的凍結(jié)壁1.83米厚度是在沒有深層攪拌加固時(shí)所需的厚度，但由于盾構(gòu)進(jìn)洞端頭井采用深層攪拌，凍結(jié)加固主要的目的是將攪拌樁與地墻間的30cm空隙完全膠結(jié)，達(dá)到止水效果，所以取凍結(jié)壁厚度為1.2m。 2.3凍結(jié)孔布置 凍結(jié)孔平面、剖面布置如圖2、3所示。 圖2 凍結(jié)孔平面圖 圖3 凍結(jié)孔剖面圖 各盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)孔布置尺寸均按照：孔間距0.8m，排間距0.6m，凍結(jié)壁有效厚度為3.0米，采用局部垂直凍結(jié)法。凍結(jié)孔深度根據(jù)每個(gè)端頭井盾構(gòu)中心標(biāo)高而不同，其中措施井盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)孔深度為：27.438米；長清路端頭井盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)深度為：26.452米。每個(gè)加固區(qū)域凍結(jié)深度均為：12.7米，凍結(jié)孔數(shù)量均為31個(gè)、布置方式均為梅花型。共布置測(cè)溫孔3個(gè)，深度和凍結(jié)孔相同。 3.凍結(jié)施工 3.1主要技術(shù)參數(shù)（單洞） （1） 凍結(jié)體（進(jìn)洞）：凍結(jié)板塊厚1.2m，寬12.8m，高12.7m。 （2） 孔數(shù)：凍結(jié)孔31個(gè)；測(cè)溫孔3個(gè)。 （3） 孔深：措施井進(jìn)洞27.438m，長清路進(jìn)洞26.452m； （4） 鹽水溫度：-25～-30℃；蒸發(fā)溫度：-33～-35℃； （5）冷量損失系數(shù)：1.2；冷卻水溫度：＋23℃；冷凝溫度：＋35℃。 （6）單洞凍結(jié)所需的制冷量：Q=1.23.14qNHd=4.2萬大卡/小時(shí)。選用W-YSGF300II螺桿機(jī)組 1臺(tái)。 3.2主要凍結(jié)施工設(shè)備 序號(hào) 設(shè)備名稱 數(shù)量 型號(hào) 設(shè)備功率（KW） 1 螺桿機(jī)組 1臺(tái) W-YSGF300II 110 2 鹽水泵 1臺(tái) IS200-125-315A 30 3 清水泵 1臺(tái) IS200-125-315C 30 4 冷卻塔 2臺(tái) KST-80 4 3.3凍結(jié)站安裝 鹽水系統(tǒng) 氟系統(tǒng) 清水系統(tǒng) 鹽水泵 鹽水箱 閘閥 螺桿壓縮機(jī) 冷卻塔 清水泵 去路 回路 凍結(jié)站布置在進(jìn)洞或出洞口，占地約80平方米，冷凍機(jī)聯(lián)接示意見圖4。 圖4 凍結(jié)站安裝示意圖 3.4用電負(fù)荷 總用電負(fù)荷約400kw/h。在考慮線路電壓損失較大的情況下，選用電壓750/450V. YC3150＋235低壓橡套電纜一根，電壓750/450V. YC3150＋250低壓橡套電纜三根。 3.5 其它 （1） 冷凍機(jī)油選用N46冷凍機(jī)油； （2） 制冷劑選用氟立昂R-22； （3） 冷媒劑選用氯化鈣溶液。 4 垂直凍結(jié)孔的布置及施工 4.1垂直凍結(jié)孔布置（單洞） 凍結(jié)孔平面布置如圖2，板塊部分凍結(jié)孔布置2排，孔距0.8m，凍結(jié)孔總數(shù)31個(gè)，梅花布置，采用垂直局部凍結(jié)方案。第一排孔數(shù)16個(gè)，距槽壁0.3m。第二排孔數(shù)15個(gè)，第一排孔與第二排排距0.6 m。 4.2凍結(jié)孔施工 （1）凍結(jié)管、測(cè)溫管和供液管規(guī)格：凍結(jié)管選用φ1274.5mm20#低碳鋼無縫鋼管，采用外管箍焊接連接；供液管采用φ45mm無縫鋼管；測(cè)溫管采用φ45mm無縫鋼管。 （2）打鉆設(shè)備選型：打鉆選用XY-2型鉆機(jī)三臺(tái)，電機(jī)功率22.0KW，鉆孔使用燈光測(cè)斜，選用BW-250/50型泥漿泵三臺(tái)，電機(jī)功率14.5KW。 4.3局部凍結(jié)工藝 采用局部凍結(jié)工藝可以有效防止凍脹和融沉現(xiàn)象對(duì)工程的不利影響、減少制冷量和有效地保護(hù)環(huán)境。局部凍結(jié)孔加工工藝見圖5。 圖5 局部凍結(jié)孔結(jié)構(gòu)示意圖 主要凍結(jié)施工參數(shù)一覽表面 序號(hào) 參 數(shù) 名 稱 單位 措施井 長清路 備 注 1 凍結(jié)孔深度 m 27.438 26.452 2 凍土墻設(shè)計(jì)厚度 m 1.2 1.2 3 凍土墻平均溫度 ℃ -10 -10 4 積極凍結(jié)時(shí)間 天 25 25 從開凍至可以盾構(gòu)進(jìn)（出）洞 5 凍結(jié)孔數(shù) 個(gè) 31 62 6 凍結(jié)孔（總）長度 m 853 1750 8 凍結(jié)孔開孔間距 m 0.8 0.8 9 凍結(jié)孔與槽壁間距 m 0.3 0.3 10 凍結(jié)孔偏斜率 % ≤1 ≤1 11 設(shè)計(jì)最低鹽水溫度 ℃ -30 -30 凍結(jié)7天鹽水溫度達(dá)到-20℃以下 12 單孔鹽水流量 m3/h 6 6 13 凍結(jié)管規(guī)格 mm φ1274.5 φ1274.5 20#低碳鋼無縫鋼管 14 測(cè)溫孔總數(shù) 個(gè) 3 3 φ483mm 15 冷凍機(jī)W-YSLGF300Ⅱ型 臺(tái) 1 1 16 鉆機(jī)XY-2型 臺(tái) 3 3 17 最大用電量 Kw/凍結(jié)站 200 200 每個(gè)凍結(jié)站 18 用水量 m3/h 20 20 新鮮水補(bǔ)充 5施工工序、工期安排及勞動(dòng)力配備 5.1施工工序 根據(jù)盾構(gòu)進(jìn)洞風(fēng)井的工期進(jìn)行具體安排4個(gè)盾構(gòu)進(jìn)出洞的施工順序，計(jì)劃先進(jìn)行最早一個(gè)盾構(gòu)進(jìn)洞的鉆孔施工，鉆孔完畢既進(jìn)行凍結(jié)施工，其他各洞可在第一個(gè)鉆孔完畢后繼續(xù)進(jìn)行鉆孔施工，再根據(jù)盾構(gòu)具體的進(jìn)出洞時(shí)間進(jìn)行凍結(jié)施工。 通過測(cè)溫孔觀測(cè)計(jì)算，確定凍土墻交圈并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且凍土與槽壁完全膠結(jié)后，盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)，盾構(gòu)機(jī)離凍土墻2-3m左右時(shí)，將隧道內(nèi)凍結(jié)管拔至隧道頂板0.3m處；盾構(gòu)出洞時(shí)，盾構(gòu)機(jī)靠近槽壁后，進(jìn)行完全破壁。盾構(gòu)進(jìn)洞后，方可進(jìn)行凍結(jié)管拔除并注黃砂。 5.2工期計(jì)劃 根據(jù)盾構(gòu)進(jìn)洞冰凍法實(shí)測(cè)，群孔凍結(jié)內(nèi)部凍土平均發(fā)展速度均為45mm/d以上，外部（向外）凍土平均發(fā)展速度為V=30mm/d。凍土墻交圈時(shí)間:20天，第一排孔控制外偏，凍土墻與槽壁完全膠結(jié)時(shí)間：25天。 因此凍結(jié)25天后凍土墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且與槽壁完全膠結(jié)，可進(jìn)行拔管，盾構(gòu)穿過凍土墻開始完全破壁，盾構(gòu)進(jìn)洞。 具體的施工工期的計(jì)劃安排如附圖7所示。 5.3勞動(dòng)配備 打 鉆：36人 凍結(jié)：18人 管理人員：4人 總計(jì)：58人 6融沉控制 6.1注漿材料 注漿C-S雙液漿，雙液漿水泥等級(jí)強(qiáng)度為PO.42.5級(jí)，水玻璃為35~40Be。融沉注漿由外向內(nèi)依次循環(huán)注漿，雙液漿配比為： 1000升雙液漿配比： 甲 液（kg） 乙 液（kg） 水 水 泥（po.42.5） 水玻璃（40Be） 水 351 439 235 335 甲液和乙液按照體積比1：1混合注入 6.2 融沉注漿 6.2.1 注漿孔布置 融沉注漿采用地面與隧道內(nèi)相結(jié)合方式注漿，隧道內(nèi)融沉注漿孔利用隧道管片注漿孔，除封頂塊，其他5塊管片均設(shè)置3個(gè)注漿孔。每環(huán)管片共有15個(gè)注漿孔；地面注漿孔是利用原垂直凍結(jié)孔的孔位，隔孔布置一個(gè)注漿孔，呈梅花樁布置。注漿時(shí)用垂直鉆機(jī)掃孔，然后下直徑為484mm鍍鋅注漿管，鍍鋅注漿管前頭采取密封裝置，在注漿過程中漿液將密封裝置頂開。 共施工有14個(gè)垂直注漿孔。隧道內(nèi)、地面注漿孔布置如圖6~8所示。 圖6 地面注漿孔布置圖 圖7 隧道內(nèi)注漿孔布置圖 圖8 注漿孔剖面圖 6.3 隧道內(nèi)注漿 融沉補(bǔ)償注漿應(yīng)遵循多點(diǎn)、少量、多次、均勻循序漸進(jìn)的原則。隧道內(nèi)注漿是在管片注漿孔內(nèi)插入Ф32mm注漿花管，插入深度以剛好穿透凍結(jié)壁為宜，孔口防返漿裝置，分層注漿，由外向內(nèi)。每注一層注漿管內(nèi)拔140mm。 1、分區(qū)注漿及各區(qū)域注漿孔 將隧道內(nèi)凍土分為5個(gè)區(qū)，如圖6：注漿分區(qū)示意圖，每個(gè)區(qū)域由對(duì)應(yīng)的注漿孔對(duì)其注漿。 各區(qū)注漿孔間隔分組，每組間隔注入，間隔時(shí)間為8-10天一個(gè)注漿循環(huán)。 2、注漿壓力 隧道內(nèi)融沉注漿采用雙液漿，注漿壓力為0.3~0.5Mpa 。 3、漿液類型 采用水泥水玻璃雙液漿。 4、注漿量 每一區(qū)域注漿量一般按照本區(qū)域凍土融化體積的20%計(jì)算，每孔每次注漿量可根據(jù)拔管深度（一般為140mm）計(jì)算出該次注漿量。實(shí)際注漿量略大于計(jì)算值。 6.4 地面注漿 地面注漿孔是利用原垂直凍結(jié)孔的孔位，注漿孔之間的距離一般為1.6米，共施工有14個(gè)垂直注漿孔。地面融沉注漿同樣也遵循多點(diǎn)、少量、多次、均勻循序漸進(jìn)的原則。 1、分區(qū)注漿及各區(qū)域注漿孔 將凍土分為4個(gè)區(qū)，如圖6：注漿分區(qū)示意圖，每個(gè)區(qū)域由對(duì)應(yīng)的注漿孔對(duì)其注漿。 各區(qū)注漿孔間隔分組，每組間隔注入，間隔時(shí)間為同一孔注漿間隔時(shí)間的一半。 2、注漿壓力 隧道內(nèi)融沉注漿采用雙液漿，注漿壓力為0.3~0.5Mpa 。 3、漿液類型 單液漿和雙液漿相結(jié)合，注漿時(shí)將注漿管下到設(shè)計(jì)的深度后注單液漿，最后一次結(jié)束封孔時(shí)采用水泥水玻璃雙液漿。 4、注漿量 每一區(qū)域注漿量一般按照本區(qū)域凍土融化體積的20%計(jì)算，每孔每次注漿量可根據(jù)拔管深度（一般為300mm）計(jì)算出該次注漿量，實(shí)際注漿量略大于計(jì)算值。 5、注漿體積 凍土體積為236方，合計(jì)注漿量為47.2方。其中，隧道內(nèi)注漿體積為17.6方；地面注漿體積為29.6方， 6、監(jiān)測(cè) 加強(qiáng)地表及隧道的監(jiān)測(cè)，布置深層測(cè)點(diǎn)，跟蹤監(jiān)測(cè)，利用測(cè)溫孔監(jiān)測(cè)溫度場(chǎng)的變化，掌握凍土融化范圍及融化速率。另外根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析對(duì)注漿壓力或者注漿量進(jìn)行合理調(diào)整。當(dāng)?shù)乇碜冃未笥?mm，隧道變形大于2mm時(shí)應(yīng)暫停注漿，待沉降回落后繼續(xù)補(bǔ)注漿。 7、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)溫度場(chǎng)和地表監(jiān)測(cè)，凍結(jié)壁已經(jīng)融化完畢，且實(shí)測(cè)地層沉降持續(xù)一個(gè)月每半個(gè)月不大于0.5mm，可停止融沉補(bǔ)償注漿。 7 盾構(gòu)進(jìn)洞的條件 盾構(gòu)在進(jìn)洞之前，必須具備如下條件方可進(jìn)洞： 序號(hào) 內(nèi)容 指標(biāo) 1 凍土墻厚度設(shè)計(jì)厚度 ≥1.2m； 2 凍土的平均溫度 ≤-10℃ 3 各探孔溫度 ≤-2℃ 4 鹽水溫度 -28℃～-30℃ 5 鹽水去回路溫度差 ≤2℃ 8 拔凍結(jié)管措施 8.1拔管方案 在盾構(gòu)進(jìn)洞之前，所有位于盾構(gòu)推進(jìn)輪廓內(nèi)的凍結(jié)管需拔離盾構(gòu)上部外殼0.3m，然后再進(jìn)行二次凍結(jié)。待所有凍結(jié)管全部拔完后，即可恢復(fù)凍結(jié)，24個(gè)小時(shí)可全部完成。 利用人工局部解凍的方案，進(jìn)行拔管，具體方法如下：利用熱鹽水在凍結(jié)器里循環(huán)，使凍結(jié)管周圍的凍土融化達(dá)到50mm～80mm時(shí)，開始拔管。 （1）鹽水加熱：用一只1m3左右的鹽水箱儲(chǔ)存鹽水，用18組5kw的電熱絲進(jìn)行加熱鹽水。 （2）鹽水循環(huán)：利用流量為50m3/h以上鹽水泵循環(huán)鹽水，先用40～50℃的鹽水循環(huán)10分鐘左右，即可進(jìn)行邊循環(huán)邊試拔。 8.2凍結(jié)管起拔 用兩個(gè)10噸的千斤頂進(jìn)行試拔，拔起0.5m左右時(shí)，便可停止循環(huán)熱鹽水，用壓風(fēng)將管內(nèi)鹽水排出。然后用25T吊車快速拔出凍結(jié)管。拔管注意凍結(jié)管與掛鉤要成一線，凍結(jié)管不能蹩勁，拔管時(shí)要常轉(zhuǎn)動(dòng)凍結(jié)管，凍結(jié)管不能硬拔，如拔不動(dòng)時(shí)，要繼續(xù)循環(huán)熱鹽水解凍，直至拔起凍結(jié)管。見圖8熱鹽水循環(huán)及吹鹽水系統(tǒng)圖。 圖8　熱鹽水循環(huán)及吹鹽水系統(tǒng)圖 9 破壁及盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)的保證措施 9.1破壁保證措施 （1） 原則上凍結(jié)15天后可進(jìn)行部分破壁，在部分破壁過程中，如發(fā)現(xiàn)有滲水點(diǎn)，要及時(shí)進(jìn)行封堵，以防水土流失，影響凍土墻交圈；如未發(fā)現(xiàn)異常情況,可直接進(jìn)入下一層破壁。 （2） 破壁時(shí)不能一次完成，分4-5層分層剝離，槽壁保留厚度不小于300mm，并保留鋼筋，以保護(hù)凍土墻。 （3） 通過測(cè)溫孔觀測(cè)計(jì)算，確認(rèn)凍土墻達(dá)到設(shè)計(jì)厚度及強(qiáng)度，當(dāng)槽壁破壁厚度還剩下不小于300mm時(shí)，在洞門上有分布的打若干探孔，以判斷凍土與槽壁的膠結(jié)情況。探孔布置圖見圖9，按照各探孔的布置在洞門上定點(diǎn)，然后用風(fēng)鎬進(jìn)行鑿窩，窩直徑400mm，窩深在200～400mm，探孔打好后，即可用電錘打探孔，穿透剩下槽壁，進(jìn)入凍土內(nèi)，探孔進(jìn)入凍土內(nèi)深度控制在10～15cm。采用高精度的溫度計(jì)或測(cè)溫儀進(jìn)行量測(cè)，各探孔實(shí)測(cè)溫度必須低于-2℃。 （4） 當(dāng)通過探孔實(shí)測(cè)溫度判斷凍土墻與槽壁完全可靠膠結(jié)方可全部破壁, 最后一層破壁時(shí)間不宜超過2天，以防凍土墻融化，影響其強(qiáng)度。 （5） 最后一層破壁須采用分層分塊進(jìn)行，防止破壞凍土墻，造成不良后果。 圖10 探孔布置圖 9.2盾構(gòu)穿越凍結(jié)區(qū)保證措施 （1）凍土墻解凍要適量，控制平均溫度在-1～-2℃之間，強(qiáng)度為1.2～1.5Mpa之間。 （2）保證凍結(jié)孔的充填質(zhì)量，以防沉降。 （3）盾構(gòu)在穿越凍結(jié)區(qū)時(shí)，不宜停留，在拼裝管片及故障時(shí)，每隔10分鐘將刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)3～5分鐘，以防刀盤被凍死。 10 確保工程質(zhì)量的主要技術(shù)要求與措施 10.1凍結(jié)工程質(zhì)量的主要措施 （1）建立健全質(zhì)量保證體系、質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)、組織機(jī)構(gòu)和監(jiān)督機(jī)構(gòu)，為保證質(zhì)量提供組織保證。 （2）認(rèn)真分析該工程地質(zhì)資料，精心編制施工技術(shù)設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)。 （3）控制造孔和凍結(jié)器施工質(zhì)量，確保凍結(jié)質(zhì)量符合要求。 （4）嚴(yán)控冷凍站安裝質(zhì)量，提高制冷效率，確保鹽水降溫符合要求。 10.2凍結(jié)孔施工方面的具體要求及措施 （1）認(rèn)真按圖紙要求施工鉆場(chǎng)基礎(chǔ)，確保鉆場(chǎng)基礎(chǔ)平整、穩(wěn)固。 （2）造孔上部采用取芯鉆進(jìn)或沖擊鉆頭鉆進(jìn)，下部使用牙輪鉆頭鉆進(jìn)。 （3）測(cè)溫孔布置在相鄰凍結(jié)孔終孔間距較大的界面上。具體位置由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目經(jīng)理共同商定。測(cè)溫管的下放及焊接嚴(yán)格按凍結(jié)孔的質(zhì)量要求施工，并及時(shí)繪制偏斜平面圖。 （4）鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)按深度及地層情況的需要，及時(shí)增減鉆鋌，要求作到均勻、勻速鉆進(jìn)，嚴(yán)禁忽快忽慢，壓力忽大忽小。 （5）合理掌握轉(zhuǎn)速、壓力及沖洗量，加尺或更換鉆頭時(shí)，鉆具應(yīng)下到距孔底0.3～0.5m處掃孔，不準(zhǔn)將鉆具停在一個(gè)深度長期沖壓。停電時(shí)，應(yīng)將鉆具提至安全深度，停電超過2小時(shí)，應(yīng)將鉆具全部提出，對(duì)所有鉆具應(yīng)經(jīng)常詳細(xì)檢查，彎鉆桿和磨損過大的鉆桿禁止使用，終孔時(shí)應(yīng)復(fù)核鉆具全長，并沖孔將巖粉排凈，再下管。 （6）凍結(jié)管應(yīng)進(jìn)行地面配組，丈量全長，做好記錄，下管時(shí)應(yīng)清除管內(nèi)異物，保持清潔，試壓封口后，應(yīng)及時(shí)將凍結(jié)管周圍的空隙用土填實(shí)，防止泥漿串孔。 （7）偏斜：凍結(jié)孔平均偏斜率不得大于1％，凍結(jié)孔終孔間距不大于設(shè)計(jì)值，否則應(yīng)予以補(bǔ)孔，凍結(jié)深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，下管長度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)凍結(jié)孔深度。 （8）測(cè)斜：凍結(jié)孔施工過程中使用燈光經(jīng)緯儀進(jìn)行終孔和成孔測(cè)斜并及時(shí)繪制凍結(jié)孔偏斜平面圖。 （9）鉆場(chǎng)基礎(chǔ)：鑒于本工程打鉆工期短，為了保證鉆孔質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)鋪設(shè)簡易鉆場(chǎng)基礎(chǔ)和砌筑泥漿溝槽，簡易鉆場(chǎng)基礎(chǔ)用單磚鋪實(shí)，并用砂漿抹面。 11 應(yīng)急預(yù)備方案 11.1應(yīng)急措施 （1）在盾構(gòu)出洞期間，現(xiàn)場(chǎng)要備有足夠搶險(xiǎn)物資，即各種規(guī)格的砂袋、棉被、速凝水泥、注漿泵、堵漏劑、泡沫條、海綿等物資，對(duì)滲水點(diǎn)及時(shí)封堵。 （2）加強(qiáng)槽壁破壁后的保溫措施，防止凍結(jié)壁融化。 （3）采用兩路電源線路，必要時(shí)切換備用電路。 （4）在水箱內(nèi)需滿水,以防應(yīng)急之用。 （5）在施工現(xiàn)場(chǎng)配備一定量的液氮，萬一凍結(jié)壁局部融化時(shí)，可及時(shí)使用液氮進(jìn)行凍結(jié)，保持凍結(jié)溫度 （6）成立應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)搶險(xiǎn)工作進(jìn)行總體協(xié)調(diào)指揮，以做到萬無一失。 11.2應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)圖 發(fā)生緊急情況時(shí)，由施工人員聯(lián)系值班人員，值班人員向項(xiàng)目經(jīng)理匯報(bào)，項(xiàng)目經(jīng)理再向分公司、業(yè)主及監(jiān)理各方匯報(bào)，由他們向各自上級(jí)單位匯報(bào)，如下圖10所示: 在施工過程中，項(xiàng)目部人員輪流跟班，一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)處理，不留有任何隱患。在開挖期間，值班人員將24小時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)值班，項(xiàng)目部值班人員保證手機(jī)24小時(shí)開機(jī)。 應(yīng)急處理領(lǐng)導(dǎo)小組成員為： 姓名 職務(wù) 職責(zé) 所屬部門 楊國勝 項(xiàng)目經(jīng)理 全面負(fù)責(zé) 甲方 黃文奕 安全員 負(fù)責(zé)施工安全 甲方 秦一雄 經(jīng) 理 全面負(fù)責(zé) 中煤特殊鑿井公司 段若同 分管經(jīng)理 全面負(fù)責(zé) 中煤特殊鑿井公司 王先鋒 項(xiàng)目經(jīng)理 全面負(fù)責(zé) 中煤特殊鑿井公司 劉立民 項(xiàng)目副經(jīng)理 全面負(fù)責(zé) 中煤特殊鑿井公司 圖10 應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)圖附圖1 盾構(gòu)進(jìn)洞凍結(jié)組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖 項(xiàng)目副經(jīng)理 項(xiàng)目總工 凍結(jié)施工隊(duì) 鉆孔施工隊(duì) 工程部 一 班 二 班 三 班 一 班 二 班 三 班 技 術(shù) 組 施 工 組 安 檢 組 項(xiàng)目經(jīng)理 附圖2 安全管理網(wǎng)絡(luò)圖 項(xiàng)目副經(jīng)理 項(xiàng)目總工 凍結(jié)施工隊(duì) 鉆孔施工隊(duì) 工程部 一 班 二 班 三 班 一 班 二 班 三 班 技 術(shù) 組 施 工 組 安 檢 組 項(xiàng)目經(jīng)理 專職安全員 附圖3 質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)圖 項(xiàng)目副經(jīng)理 項(xiàng)目總工 凍結(jié)施工隊(duì) 鉆孔施工隊(duì) 工程部 一 班 二 班 三 班 一 班 二 班 三 班 技 術(shù) 組 施 工 組 安 檢 組 項(xiàng)目經(jīng)理 專職安全員 附圖4 質(zhì)量保證體系 班 長 業(yè)余講座 材料設(shè)備 崗位責(zé)任 工序控制 用戶意見 信息處理 質(zhì)量把關(guān) 計(jì)量把關(guān) 技術(shù)部 公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 組織保證體系 組織保證體系 組織保證體系 組織保證體系 質(zhì)量教育 技術(shù)教育 項(xiàng)目經(jīng)理 施工隊(duì)長 用戶第一 技術(shù)表演 質(zhì) 量 員 項(xiàng)目總工 施工隊(duì)長 施工措施 設(shè)計(jì)會(huì)審 落 實(shí) 專 檢 互 檢 審 批 編 制 自 檢 業(yè)余講座 脫產(chǎn)輪訓(xùn) 質(zhì)量第一 質(zhì) 檢 附圖5 鉆孔質(zhì)量控制程序圖 生產(chǎn)準(zhǔn)備 測(cè)量定孔位 鉆場(chǎng)施工 安 裝 搬遷、找正 正常鉆進(jìn) 成孔測(cè)斜 試 壓 單孔完成 調(diào)試安裝 測(cè) 斜 糾 偏 檢 測(cè) 凍結(jié)器安裝 冷卻水供給 凍結(jié)孔驗(yàn)收 設(shè)備試壓 拆 除 盾構(gòu)進(jìn)洞 正常運(yùn)轉(zhuǎn) 充氟、試運(yùn)轉(zhuǎn) 生產(chǎn)準(zhǔn)備 試壓包扎 安 裝 基礎(chǔ)施工 附圖6 凍結(jié)質(zhì)量控制 　　　　　　　　　　　　　　　　　 附圖7 施 工 進(jìn) 度 計(jì) 劃 圖（單洞） 工程 編號(hào) 工序名稱 工期(天) 工 程 進(jìn) 度 (天) 10 20 30 40 50 60 1 施工準(zhǔn)備 3 2 凍結(jié)站安裝 15 3 凍結(jié)孔施工 15 4 凍結(jié)準(zhǔn)備 3 5 凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn) 25 6 盾構(gòu)進(jìn)(出)洞 3 7 拔凍結(jié)管及凍結(jié)孔充填 2 10 總工期 51