冻结法施工工法

1、目录一、前言二、特点七、机具设备八、质量标准 十一、效益分析 十二、工程实例冻结法施工工法一、前言100多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达 435m375m。1992M8间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料,形成本工法。二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点：1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于 10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术；2、冻土帷幕的形状和强度

2、可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整， 冻土强度可达 5-10Mpa，能有效提高工效；3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构；4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。三、使用范围抢救施工等方面也得到了广泛的应用。四、工艺原理五、工艺流程冻结法施工工艺流程图施工前的准备工作（进场、加工件组织）施工前的准备工作（进场、加工件组织）钻孔定位注 浆钻孔下冻结器冻结系统部分安装冻结管安装冻结系统调试积极冻结冻结测温监测开挖维护冻结结构施工工程监测结构完成冻土融化六、施工操作要点施工时,应不断对每个

3、施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。1、冻结孔施工开孔间距误差控制在20mm孔孔位，以提高定位精度。准确丈量钻杆尺寸，控制钻进深度。3m偏，如果钻孔仍然超出设计规定，则进行补孔。2、冻结管试漏与安装选择634mm封。冻结管安装完，进行水压试漏，初压力 0.8MPa，经 30 分钟观察，降压005MPa，再延长 15 分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管。冷冻站安装完成后要按矿ft和抽真空，确保安装质量符合设计要求。3、冻结系统安装与调试1.5为确保冻结施工顺利进行，冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运管路用法兰连接，在盐水管路和冷却水循环管路上要设

4、置伸缩接头、阀泡沫塑料保温，保温厚度为 50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与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 厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。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。4、积极冻结阶段在冻结试运转过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况， 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极冻结。-25-28间。355、维护冻结阶段的稳定性，提高盐水温度，从而进入维护冻结阶段。控制在-22-25之间。维护冻结时间由结构施工的时间决定。6、工程监测工程监测

5、的目的处,为防止施工时对地面周边建筑、地下管线、民用及公共设施带来不良影响， 甚至严重破坏。对施工过程必须有完善的监测。工程监测的内容监视，通道收敛变形监测，冻土压力监测。冻结孔施工监测内容为：冻结管钻进深度；冻结管偏斜率；冻结耐压度；供液管铺设长度。冻结系统监测内容为：冻结孔去回路温度；冷却循环水进出水温度； 制冷系统汽化压力。冻结帷幕监测内容为：冻结壁温度场；冻结壁与隧道胶结；开挖后冻结壁暴露时间内冻结壁表面位移；开挖后冻结壁表面温度。降位移监测；隧道的水平及垂直方向的收敛变形监测；地面建筑物沉降监测。七、机具设备1、冻结法施工旁通道所用设备见表 1表 1序号设备名称旁通道冻结施工主要机械

6、设备表规格、型号数量额定功率能力1JYSGF300II2台110KW87500Kcal/h2盐水泵IS125-100-2002台45KW200m3/h3冷却水泵IS125-100-200C4台15KW120m3/h4冷却塔NBL-50415m3/h5钻机MK-5016电焊机BS-4027抽氟机1 台说明：以上 1-4 项冻结设备均备用一台。2、冻结法施工旁通道所用量测设备见表 2表 2序号旁通道冻结施工主要量测设备表设备名称规格、型号数量备注1经纬仪J21台2测温仪GDM81451台测量冻土温度3精密水准仪1台4打压机20MPa1台冻结器打压试漏5收敛仪1台冻土帷幕收敛6钢卷尺20m1把八、质

7、量标准此对质量要求极高。目前主要参照煤炭行业煤矿井巷工程施工及验收规范施工。除了参照国家有关标准外，还应着重注意以下几点：1、冻结帷幕设计时应选择比较安全的计算模型，要有足够的安全系数；2、冷冻机组制冷量在设计时，取较大的备用系数；3、钻孔的偏斜应控制在 1%以内；4、终孔间距不大于 1.0m；5、在冻土帷幕关键部位，多布置测温孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。九、劳动力组织师、机械工程师、电气工程师和测量工程师。作业人员配备人员见表 3：表3作业人员配备人员工 作 项 目工种人数备注冻结孔施工打钻工15 人进入冻结阶段可转为普通工冻结管安装冻安工9 人进入冻结阶段可转为普通工机械维修电气

8、维修机修工电工32（包括设备数据采集）电焊电焊工2 人冻结管焊接工程监测测量工3 人环境变化监测测温辅助施工技术员普通工14测温孔测温当班负责总计施工员2 人41 人十、安全环境保护1、设计要考虑各种最不利条件，保证方案安全可靠：2采取切实可行、有效的措施加以控制。3、选用无污染、效率高、体积小、重量轻、制冷量大、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机。以适应地铁施工场地小、工期紧的需要。4、采用通讯系统和视频系统有效的监控施工现场，对施工中发现的问题及5、旁通道设安全防水门，一备发现险情关闭防水门，保护隧道之用。6、在对面隧道内，增设冷冻板，冷冻板排管外设置泡沫保温材料，以确保对面隧道

9、交接处的完好冻结状态；在旁通道的左右侧各钻一个89 的冻结孔， 作为冷冻板盐水循环的进回液管。7、在管线交底后也可对地下管线和隧道进行必要的支撑。对离冻结区较近的管线与建筑物进行暴露或保温，防止冻坏。8、旁通道开挖期间项目管理人员采用二十四小时值班制，对施工的各个环应急之用。9、为预防开挖中停电等导致停工，甚至出现冒顶、涌砂事故，采取以下预3槽钢（或钢管）6和足够的砂袋，以在必要时堆粘土和砂袋封闭通道，预防淹隧道。10、冻结加固中打设的冻结孔将穿越、号土层，该土层局部夹有粉砂薄层，有钻孔突水、涌砂的可能。A、加大钻具推力，强行顶入套管 B、利用原钻具系统注浆，浆液选用水泥水玻璃或丙烯酸盐类浆液。C、必要时压紧孔口管密封装置，封闭该孔。11止，待地层较稳定后再施工钻孔。12换。13帷幕支护可靠。14据监测情况调控冻结壁强度和变形。15止融沉影响周围建筑物和地下管线。十一、效益分析解决问题简易手段正好有了用武之地，本文归纳其有以下优势：1、可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，可在地下施工，不占用2、冻结土体强度高，并可根据施工要求调节不同部位的强度，安全性好。3、阻水效果较其他方法更