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文档简介

PAGEPAGE39天津地铁5、6号线工程文化中心部分第三合同段下瓦房站~围堤道站区间盾构工程联络通道施工方案编制:审核:审批:天津地铁5、6号线工程文化中心部分第三合同段项目经理部2014年4月目录TOC\o"1-2"\h\z\u1工程概况 31.1工程概述 31.2水文、地质条件 41.3地质特点及技术措施 51.4联络通道结构概况 62设计依据、原则 62.1采用的设计规范及技术标准 62.2主要设计依据 62.3设计的基本原则 72.4主要技术要点 72.5施工方案 83冻结帷幕设计 83.1冻结帷幕 83.2冻结孔 103.3测温孔及卸压孔 103.4冻结主要设计参数 104制冷系统设计 114.1冷冻机的选择 114.2冻结系统辅助设备 124.3其它 125冻结施工 125.1施工准备 125.2冻结孔施工 135.3施工总体布置 155.4积极冻结 196开挖与构筑 216.1施工方案 216.2施工准备 216.3开挖 266.4施工方法 266.5开挖及支护质量要求 306.6结构注浆 306.7冻胀、融沉控制措施 316.8防腐、钻孔补强等收尾工作 327信息化施工监测 337.1监测内容 337.2监测方法、手段及说明 348施工进度及配套计划 408.1施工进度计划 408.2设备与材料供应计划 419劳动组织 399.1项目管理体系 399.2劳动力配备计划 399.3劳动组织保证措施 4010质量管理及环境保护措施 4110.1冻结孔施工质量技术措施 4110.2冻结运转质量技术措施 4210.3开挖构筑质量技术措施 4210.4地面建筑、管线保护技术措施 4310.5环境设施保护措施 4411安全生产、文明施工及治安消防措施 4511.1安全及治安消防措施 4511.2文明施工措施 4812应急预案 5012.1总则 5012.2工程风险分析 5012.3冻结孔施工应急预案 5012.4冻结施工应急预案 5112.5开挖施工应急预案 5112.7应急预案组织机构 5312.8应急材料及设备 5313施工用电设计与安装 5513.1概述 5513.2设备选用表及用电负荷计算 5513.3配电线路设计 5913.4配电装置设计 6213.5接地设计 6313.6安全用电技术措施与电气防火措施 6613.7安全技术交底 7013.8安全技术档案管理 7014附图 71附图2:冻结帷幕平、剖面图 73附图3:冻结孔、测温孔、卸压孔及冷冻排管平面布置图 74附图4:冻结孔剖面布置图 75附图5:冷冻站平面布置示意图 76附图6:隧道预应力支架结构图 77附图7:预应力支撑和初期支撑平、剖面布置图 78附图8:注浆管布置图 79附图9:供电系统布置图 8015附表: 81表1冻结孔特征一览表 81表2测温孔、卸压孔特征一览表 821工程概况1.1工程概述左线推进方向右线推进方向天津地铁5号线下瓦房站~围堤道站区间为单洞单线双线隧道,区间隧道起讫里程(计至车站端墙内缘)为DK22+754.266~DK23+902.229,隧道右线全长1287.313m;隧道左线全长1268.434m。本段区间隧道全线敷设于地下,采用盾构法施工。区间在右DK23+480.000设联络通道一座(左线XXX环~XXX环、右线XXX环~XXX环)。其位置里程左线为DKXXX(右线为DKXXX),通道中心线间距19.236m,联络通道所在位置的隧道中心高程左线为XXXm(右线-XXXm),联络通道处地面标高约为XXXm。左线推进方向右线推进方向联络通道联络通道图1-1联络通道位置现场照片图1-2联络通道平面位置图1.2水文、地质条件图1-3联络通道处地质断面图根据设计图纸该联络通道位于第一承压含水层中,施工风险较高。1.3地质特点及技术措施联络通道所穿越土层含水量大,强度低,稳定性差,具有微承压水,透水性强,设计采用隧道内水平冻结法加固土体、矿山暗挖法施工,以确保施工安全,同时减少对周围地面环境的影响。根据该位置工程地质及其他施工条件,施工中采取如下技术措施:⑴打钻过程中严格按照打钻程序进行,切实做好孔口密封,防止漏砂、突水现象发生。充分考虑微承压水的不利影响,制定打钻应急预案;⑵粉质粘土层为软塑状态,施工过程中风险最大,在冻结帷幕薄弱部位多布测温孔和开挖前多打探孔的方案,依据监测数据及时进行总结和分析;⑶为减少冻融产生的隧道及地面、周边环境的沉降,采取跟踪注浆措施。1.4联络通道结构概况联络通道处左线、右线盾构隧道中心距19.236m,联络通道处左线隧道中心标高为XXXm,处右线隧道中心标高为XXXm,地面标高约XXXm。联络通道由与隧道钢管片相连的喇叭口和水平通道构成(见图1-2)。联络通道的水平通道为直墙、圆弧拱、水平底结构,通道采用的初次衬砌(格栅拱+钢筋网+喷射混凝土)厚度为300mm的C20喷射混凝土,二次衬砌厚度为400mm的C30-p8模筑防水钢筋混凝土,钢筋采用HPB235、HRB335钢。通道的开挖轮廓高约为5.1m,宽约为4.1m,开挖区标高范围为图1-4联络通道结构剖面图2设计依据、原则2.1采用的设计规范及技术标准2.1.1《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)。2.1.2《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94)。2.1.3《混凝土结构设计规范》GB50010-2002。2.1.4《钢结构设计规范》》GB50017-2003。2.1.5《地基基础设计规范》GB50007-2002。2.1.6《建筑结构荷载规范》GB50009-2008。2.1.7《建筑抗震设计规范》GB50011-2006。2.1.8《地下铁道设计规范》GB50157-2003。2.1.9《天津市暗挖技术规程》2010版。2.2主要设计依据2.2.1《天津地铁5、6号线文化中心部分第三合同段(下瓦房站~围堤道站区间)详细勘察阶段岩土工程勘察报告》,铁道第三勘察设计院集团有限公司。2.2.2《天津地铁5、6号线文化中心部分第三合同段(下瓦房站~围堤道站区间)联络通道结构总平面位置图》,铁道第三勘察设计院集团有限公司。2.2.3《天津地铁5、6号线文化中心部分第三合同段(下瓦房站~围堤道站区间)联络通道结构图》,铁道第三勘察设计院集团有限公司。2.2.4《天津地铁5、6号线文化中心部分第三合同段(下瓦房站~围堤道站区间)盾构隧道联络通道冻结法设计施工图》,山西约翰芬雷华能设计工程有限公司。2.3设计的基本原则采用冻结法加固土体安全可靠,适应该区工程地质和水文地质条件。本施工方案设计的基本原则是:2.3.1水平孔冻结帷幕技术性能必须满足联络通道2.3.22.3.32.3.4施工方案中考虑相关2.3.5减小冻胀与融沉的危害,采取相应措施控制2.4主要技术要点为控制冻结孔钻进、地层冻胀和融沉等对隧道及地面的影响,根据国内外最新研究成果和施工经验,提出以下冻结设计技术要点:2.4.1根据联络通道的结构采用近水平成孔或斜孔,每个钻孔都设孔口管,并安装孔口密封装置,以防钻进时大量泥水涌出。2.4.2冻土帷幕的厚度及强度应满足2.4.3为减小冻胀对隧道的影响,采用小开孔距、较低盐水温度、较大盐水流量等措施,以加快冻结速度,并在适当部位布设卸压孔,在冻胀力达到一定值时进行手动2.4.4通过测温孔和卸压2.5施工方案根据工程地质条件及其它施工条件,确定采用“隧道内钻凿,布设水平孔、近水平孔冻结初期加固土体,矿山法暗挖构筑”的施工方案,即:在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层,使联络通道外围土体冻结,形成强度高,封闭性好的冻土帷幕,然后根据“新奥法”的基本原理,在冻土中采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工,地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行,其主要施工工序见图2-1。冻结孔施工、冻结施工和联络通道开挖、构筑为本工程的关键工序;冻结孔偏斜和联络通道试挖为重要控制点;冻结温度检测、土体变形、压力监测及联络通道永久支护施工为特殊工序。3冻结帷幕设计冻结帷幕设计主要有如下三个方面的内容。3.1冻结帷幕3.1.1冻土强度的设计指标为:单轴抗压3.6Mpa,抗折2Mpa,抗剪1.5Mpa(-10℃3.1.2积极冻结时,在冻结区附近200m范围内不得采取降水措施。在冻结区内土层中不得有集中水流。施工准备施工准备积极冻结割管、封孔融沉注浆监测维护冻结结构注浆站安装冻结器冻结孔钻进盐水系统安装、保温隧道支撑防水门安装探孔、试挖拆钢管片开挖、初期支护永久支护停止冻结图2-1联络通道冻结加固工程主要施工工序3.1.3在冻结帷幕附近隧道内侧敷设保温层,敷设范围至设计冻结壁边界处2m。保温层采用阻燃(或难燃)的软质塑料泡沫保温材料,厚度50mm。导热系数不大于0.04W/MK;塑料软板与管片之间用万能胶粘贴密实3.1.4设计积极冻结时间为45天。要求冻结孔单孔流量不小于5m3/h;积极冻结7天盐水温度降至-20℃以下;积极冻结15天盐水温度降至-24℃以下,去、回路盐水温差不大于2℃;开挖时盐水温度降至-3.1.5开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交接面处温度不高于-5℃。其它部位设计冻结壁平均温度为-103.1.6当施工中地层及环境条件与原设计依据资料有重大变化时,应及时与设计院联系修改冻结帷幕设计。3.1.7冻结帷幕设计详见附图2。3.2冻结孔联络通道冻结孔数58个(左线隧道内布置45个冻结孔,右线隧道内布置13个冻结孔)。具体冻结孔的布置见附图3、4;冻结孔特征见附表1。具体要求如下:3.2.1冻结孔施工前必须在管片上对各冻结孔进行精确定位。冻结孔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。3.2.2冻结孔最大允许偏斜150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离)。联络通道冻结孔终孔最大允许间距为1300mm。3.2.3冻结管采用20#(Q235B)钢材的φ89×8mm的低碳无缝钢管。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。3.2.4冻结管接头抗压强度不低于母管的75%。3.2.5冻结孔有效深度(管片表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不得大于150mm。3.2.6施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积,否则应及时进行注浆控制地层沉降。3.2.7设4个对穿孔用于冷冻排管供冷和冷冻站对侧冻结孔盐水循环。3.2.8打透孔复核两隧道预留口位置。如两隧道预留口相对位置误差大于100mm,则应按保证冻结壁设计厚度的原则对冻结孔布置进行调整。3.2.9左线隧道上沿冻结孔外围敷设2排冷冻排管,右线隧道上沿通道外围冻结壁敷设6排冷冻排管,排管间距为450mm;冷冻排管采用φ45×5无缝钢管。排管敷设应密贴隧道管片3.3测温孔及卸压孔测温孔8个,分别布置在通道内外和两侧隧道内,其中右线隧道布置6个,深度2.0m~4.5m;卸压孔布置4个,布置在冻结帷幕中间,左、右线各两个,深度为3m、4m。测温孔及卸压孔的布置详见附图3,详细特征情况见附表2。3.4冻结主要设计参数冻结主要设计参数详见表3-1.表3-1下瓦房站~围堤道站区间联络通道冻结主要技术参数表参数名称单位数量备注两隧道中心间距m14.000两隧道中心标高m-21.145/-21.199左线隧道/右线隧道冻土墙设计厚度m2.0喇叭口处≥1.5m冻土墙平均温度℃≤-10冻土帷幕交圈时间d20~23积极冻结时间d45冻结孔个数个58冻结孔成孔控制间距m1.3冻结孔允许偏斜mm150设计最低盐水温度℃-28~-30冻结7天盐水温度达-20℃以下维护冻结盐水温度℃≤-28单孔盐水流量m3/h5~7冻结管规格mmφ89×8低碳钢无缝钢管,丝扣连接测温孔个8浅孔φ45×5、深孔φ89×8测温管长度m20卸压孔个数个4材质同冻结管,φ45×3卸压管长度m14冻结管总长度m428.491冷冻排管长度m157.592材质同冻结管,φ45×3冻结总需冷量104Kcal/h5.4工况条件JYSLGF300型冷冻机台21台备用施工工期d110打钻、冻结、掘砌4制冷系统设计4.1冷冻机的选择冻结需冷量的计算:Q=1.3.π.d.H.K式中:H—冻结管总长度;d—冻结管直径;K—冻结管散热系数;经计算Q=54000Kcal/h根据计算选用JYSLGF300型螺杆机组2台,其中1台备用。4.2冻结系统辅助设备4.2.1盐水泵选用IS200-150-315型2台,给冻结孔提供盐水,流量303m3/h,电机功率30kw,其中1台备用;4.2.2冷却水循环选用IS150-125-250型清水泵2台,流量240m3/h,电机功率114.2.3冻结管选用Φ89×8mm,丝扣连接后焊接,焊条采用E43系列。冷冻排管选用Φ45×5mm,20#低碳无缝钢管,6排布置,排管间距为4.2.4测温孔管选用Φ45×3mm,20#4.2.5供液管选用Φ45×3mm,20#低碳无缝钢管4.2.6盐水干管和集配液管选用Φ165×5.5mm4.3其它4.3.1用电负荷:用电负荷约400kw/h。4.3.2冷冻机油选用N46冷冻机油。4.3.3制冷剂选用氟立昂R-22,冷媒剂选用氯化钙溶液。5冻结施工5.1施工准备5.1.1加工件工期较长,需开工前进行加工并完成。具体加工件见表5-1。5.1.2为适用工程需要,在盾构推进期间钻孔冻结施工,因此冻结站必需放在隧道外,拟放在两个端头井中间中板上,盐水干管沿隧道一侧安装,冻结管头部、配集液圈和隧道预应力支架,均应做特殊加工,满足电瓶车的通行。同时,在每道工顺的施工前,均要提前采购完所有材料和设备,并在施工场地以外提前加工完所有相关部件。在开钻之前,进入联络通道的水和电需到位,钻孔所需所有材料、设备均需到位,冻结站需完成安装,盐水干管、配集液圈、冻结管头部、隧道预应力支架需加工完成并到位,以便最大限度减少施工工期。5.1.3若地面配电站离冻结站距离小于400m,可在敷设2条5芯VV-120mm2动力电缆;否则,应敷设1条动力电缆,同时冻结站附近安装SCB9-400KVA/10(6)/0.4,容量为400KVA的箱式变电站1台,满足冻结孔施工、冻结系统运转及开挖构筑施工供电。施工所需380V电源由总包方提供至施工现场。低压供电系统按照三相五线制的要求实施。5.1.4在隧道内铺设2趟″管路至施工工作面,用于冻结孔打钻及冻结运转供水和排污。5.1.5用厚50mm的木板在联络通道处铺设施工场地,冻结孔施工时,按需要搭设施工脚手架。表5-1序号加工件名称单位数量备注1钻头组合套66含卸压孔4套2冻结管(兼作钻杆)m5811m、1.5m、2.3孔口管个664上堵头用接长杆m205堵头个666集配液管套17盐水干管m13008冻结管头部个66含4个透孔9清水箱个110盐水箱个111隧道预应力支架榀4使用型钢加工12联络通道防水门套1联络通道防水门13盐水干管托架个3005.2冻结孔施工5.2.1施工工序冻结孔施工工序为:定位、开孔→孔口管安装→孔口装置安装→钻孔→测斜→封闭孔底部→打压试验。具体为:⑴定位开孔及孔口管安装:根据设计在隧道内用经纬仪定好各孔位置。根据孔位在砼管片和钢管片上定位开孔,分述如下:1)砼管片上:首先注意孔位应避开砼管片内受力主筋,然后用开孔器(配金刚石钻头取芯)按设计角度开孔,开孔直径130mm,当开到深度280mm时停止取芯钻进,安装孔口管,孔口管的安装方法为:首先将孔口处凿平,安好四个膨胀螺丝,然后在孔口管的鱼鳞扣上缠上麻丝或棉丝等密封物,将孔口管砸进去,用膨胀螺丝上紧,上紧后,再去掉螺母,装上DN125闸阀,再将闸阀打开,用开孔器从闸阀内二次开孔,开孔直径为108mm,一直将砼管片开穿,出现涌砂就及时关闭2)钢管片上:在钢管片上焊好孔口管,在孔口管上安装闸阀和孔口装置,钻机接上金钢石钻头,通过孔口装置,切割钢管片钻进。⑵孔口装置安装:用螺丝将孔口装置装在闸阀上,注意加好密封垫片。详见图5-1。图5-1孔口密封装置图⑶钻孔:按设计要求调整好钻机位置,并固定好,将钻头装入孔口装置内,在孔口装置上接上”阀门,并将盘根轻压在盘根盒内,首先采用干式钻进,当钻进费劲不进尺时,从钻机上进行注水钻进,同时打开小阀门,观察出水、出砂情况,利用阀门的开启度控制出浆量,保证地面安全,不出现沉降。钻机选用MD-50型锚杆钻机,钻机扭矩2000N·M,推力17KN。⑷封闭孔底部:用丝堵封闭好冻结孔底部,具体方法是,利用接长杆将丝堵上到孔的底部,利用反扣在卸扣的同时,将丝堵上紧。⑸打压试验:封闭好孔口,用手压泵打水到孔内,至压力达到0.8Mpa时,停止打压,关闭阀门,观测压力的变化,30分钟内压力下降不超过0.05MPa,再延续15分钟压力不变为合格。5.2.2⑴冻结孔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。⑵冻结孔最大允许偏差150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离)。5.2.3⑴使用MD-50钻机1台,利用冻结管作钻杆,冻结管采用丝扣连接后对接焊,确保其同心度和焊接强度,冻结管到达设计深度后密封头部。⑵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,进行冻结管长度的复测,然后再用经纬仪进行测斜并绘制钻孔偏斜图。⑶冻结管安装完毕后,用堵漏材料密封冻结管与管片之间的间隙。⑷在冻结管内下供液管,然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角。5.3施工总体布置5.3.1冻结站布置与设备安装冻结站占地面积约120m2,站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵以及箱式变电站、清水泵和冷却塔。设备安装按设备使用说明书的要求进行。5.3.2管路连接、保温与测试仪表管路用法兰连接,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。管架用DN40架子管加工,管架加工见图5-2。左线隧道为冻结孔主孔区,盐水干管需安装在左线隧道内。目前,左线隧道左侧为人行走道,右侧为通风管道和水管。在通风管道和水管之间,有一排注浆孔。可打开注浆孔堵头,在注浆孔内先放入150mm深的水泥,等水泥凝固后,放入管架,去路和回路盐水管路放在管架上。盐水管路放置截面图见图5-3。图5-2盐水干管托架加工图图5-3盐水管路放置截面图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、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用橡塑材料保温,保温厚度为50mm,保温层的外面用塑料薄膜包扎。为了适用通轨道车的需要,配集液管加工成半圆弧状。配集液管安装图见图5-4。图5-4配集液管安装图通用冻结器构造见图5-5,为了适用轨道车的通行,联络通道上部和下部的冻结管要通过弯头进行改进,改进后的冻结器结构见图5-6。冻结器改造后,冻结管头部安装所占用空间见图5-7。图5-5通用冻结管头部示意图图5-6改造后的冻结管头部示意图图5-7改造后的冻结管头部安装所需空间示意图配集液管与冻结管的连接用高压胶管,每组冻结管的进出口各装阀门一个,以便控制流量。联络通道四周冻结管每两个串联成一组,其他冻结管每三个串联成一组,分别接入集配液管。考虑两侧隧道内管片的散热对冻结效果的影响,在冻结站侧和其对侧隧道管片内侧安装冷冻板,加强冻结。在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层,敷设范围至设计冻结壁边界外2m。保温层采用橡塑保温材料,保温层厚度为50mm,导热系数不大于0.04w/mk,保温层应密贴管片不留空隙。5.3.3溶解氯化钙和机组充氟加油盐水(氯化钙溶液)比重为1.26,将系统管道内充满清水,盐水箱充至一半清水,在盐水箱内(加过滤装置)溶解氯化钙,开启盐水泵,边循环边化盐直至盐水浓度达到设计要求。机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗,在确保系统无渗漏后,再抽真空,加油充氟。5.4积极冻结盐水降温按预计降温曲线进行,严禁直接把盐水降到低温进行循环。设计积极冻结时间为45天。要求冻结孔单孔流量不小于5m3/h;积极冻结7天盐水温度降至-20℃以下;积极冻结15天盐水温度降至-24℃以下,去、回路盐水温差不大于2℃;开挖时盐水温度降至-28图5-8预计盐水降温曲线图在积极冻结过程中,要根据实测温度数据判断冻土帷幕是否形成、冻结壁是否达到设计厚度和强度。根据测得的温度场数据判断冻土帷幕已形成并达到设计厚度和强度后,确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。6开挖与构筑6.1施工方案6.1.1开挖方案联络通道开挖构筑施工占用一侧隧道,在联络通道开口处搭设工作平台,利用隧道作为排渣及材料运输通道。在做好施工准备并经探孔确认可以进行正式开挖后,打开钢管片,从冷冻站侧开口向对侧方向暗挖。工程作业采用风镐、铲及手镐相结合,人工出土,工作面排土用小型推土车,推到井口附近的专用排土箱内,用提升机吊至地面排出;工程用料,利用吊车吊至井下,用平板车及小型推土车运至工作面,砼原则上用商品混凝土,砼运输车运至井口通过溜灰管下至小型推土车送至工作面。6.1.2支护方案采用两次支护方式。第一次支护为初期支护,采用钢支架加木背板。第二次支护为永久支护,采用现浇钢筋混凝土。联络通道开挖后,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移,而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上,当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时,冻土帷幕及冻结管会产生蠕变,为控制这种变形的发展,冻土开挖后要及时对冻结帷幕进行及时的支护,所以联络通道的初期支护既作为维护地层稳定,确保施工安全的一项重要技术措施,又作为永久支护的一部分,是支护工艺最为关键的一步。初期支护采用I18。“I”字钢加工成直腿拱形支架和矩形支架。钢拱架为封闭形式用于喇叭口及通道内的初期支护,为增加支架的稳定性,每道支架中部加有一根横撑,拱形支架排间距为0.35~0.60m,相邻支架间加有纵向拉杆,以增加整个支护体系的整体性和稳定性。为了控制支架间冻结帷幕的变形,减少冻结帷幕冷量损失,所有钢支撑架后用木背板密背,背板必须同冻结壁紧贴,尽量减少支护间隙,木背板不能松动,当支护间隙较大时,可增加背板厚度和木橛子,以提高支护效果。永久支护为结构设计中的钢筋砼结构,为减少砼施工接缝,联络通道侧墙开挖及初期支护完成后,一次连续进行浇筑。由于这种结构的特殊性,通道顶板内的砼浇筑较为困难,为提高砼施工质量,可采取分段浇筑的施工方式。通道支护及结构层施工时,在背板和冻土之间及防水层和结构层之间预埋注浆管,作最后充填注浆用。6.2施工准备6.2.1三通一平⑴供水,将水管接送至施工场地,水量为20m3⑵供电,将电接送至施工场地。⑶道路,能允许5~10t卡车进出施工场地,市内运输,必要时应提供通行证。在已建工作井内安装载重2t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推车或翻斗车做水平运输用。⑷通讯:隧道内和隧道外通讯联系使用内部专用电话。6.2.2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。在联络通道开口处的隧道支撑架底梁上表面搭设中间工作平台,主要作为通道材料运输和推土车换向之用,面积约为2m×3.5m=7m2。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,坡度以方便推土车运输为原则可以适当调整。在中间平台的另一侧搭设材料设备平台,为节省材料,平台面可低于中间平台0.3m,面积约6m2。平台可用16#槽钢,直接搭在砼管片上,台面用6.2.3喇叭口、通道内为拱形金属支撑架结构,结构及分段加工尺寸详见设计图纸。6.将联络通道口部的金属管片之间(欲拉开的管片除外)接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好,以提高其整体性。焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理,避免虚焊。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。焊接材料选E4303型结构钢焊条,用手工电弧焊焊接。6.2⑴预应力支架在冻结器头部安装期间安装。原设计结构见图6-1和图6-2,隧道预应力支架为环形,其内直径为3.275m,外直径为4.7m。每榀预应力支架与管片之间用6个QDL50螺旋千斤顶连接。轨道车2.2m宽,高约为2.6m。预应力支架内若要通行轨道车的话,轨面高度+轨道轮高度+轨道车高度<2.2m。实际上轨道车无法从现有隧道预应力支架处通过。为了方便轨道车的通行,需要对隧道预应力支架重新设计,确保轨道车的通行。经改造后的结构见图6-3和图6-4。⑵原结构预应力支架共设4榀,安装方法:在区间隧道左、右线联络通道开口两侧各架两榀,两榀钢支架间距2m,并在联络通道两端沿隧道方向对称布置,预应力支架加工及制作详见设计图纸。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。改造后的预应力支架共设4榀,在区间隧道左、右线联络通道开口两侧各架两榀,两榀钢支架间距2m,每榀用3个螺旋千斤顶顶实。根据其结构特点,改造后的预应力支架注意事项:架设时要有专人负责指挥,拼装时螺栓必须拧紧,高处千斤顶应固定在主架上,防止脱落。要定期检查千斤顶压力情况,发现松动等异常情况要及时处理。图6-1通用双圆环预应力支架截面图图6-2异形预应力支架平面布置图图6-3异形预应力支架剖面布置图图6-4异形预应力支架结构图⑶预应力支架安装偏离隧道管片环缝处截面不大于20mm。⑷安装好预应力支架后顶实千斤顶,但每个千斤顶的顶力不得大于100KN,且各个千斤顶的顶力要基本均匀。⑸根据实测隧道收敛变形子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10mm时,千斤顶顶力达到设计最大值500KN。⑹如千斤顶顶力达到设计值最大值后隧道仍继续收敛,则应采取其它措施加强隧道支撑。6.2从联络通道口到地铁车站区间布置一条排水管路,水泵设在联络通道口附近,形成排水系统,以备联络通道端口处集水、开挖构筑中产生的出水或涌水排放之用。6.2.7设备及材料的进场与验收设备及材料进场后,要向监理报验。设备进场要提供合格证和出厂质量保证书以及相应的检验报告;原材料进场按规范要求见证取样并进行试验。6.2.8防护门的安装⑴通道防护门在积极冻结期间安装。防护门结构详见设计图纸。⑵在开挖侧隧道联络通道预留洞口上安装应急防护门。并配备风量不小于6m3⑶防护门开关应便于人工操作,且不影响施工。紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。⑷通道防护门耐压设计值为0.392Mpa,打压试验值不得超过0.38MPa。安装好防护门后进行气密性试验,先用水泵在防护门内注满水,再用空压机加压,要求在不停止空压机时,压力能保持0.28MPa为合格。⑸挖通水平通道后即可拆除通道防护门。6.3开挖通过对测温孔、测压孔和卸压孔的实测数据分析,判定冻结帷幕达到设计的强度和厚度后,开始进行开挖。6.4施工方法6.4.1开挖顺序根据工程结构特点,拉开钢管片以后,联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行,其施工顺序如图6-5所示。图6-5联络通道开挖顺序图6.4.在施工必需的准备工作做好后,根据冻结壁的厚度和强度及探孔情况,可先拆除一片钢管片,观测工作面情况,认为可行后,拆除剩余钢管片。具体方法:开管片时,准备2台32t千斤顶,5t、10t和2t手拉葫芦各一个。两台千斤顶架在被开管片两侧,中间用一根横梁同钢管片直接相连,通过顶推横梁向外推拉钢管片,5t、10t葫芦作为主拉拔管片用,一端钩住欲拆管片,一端套挂在对面隧道管片上,水平方向加力向外(隧道内)拉拔管片。2t葫芦悬吊在欲拆管片上方管片上,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。具体操作如图6-6所示:图6-6开钢管片示意图在用千斤顶及5t葫芦拉拔期间要注意观察管片外移情况,并随时注意调整2t葫芦拉紧程度和方向。因管片锈蚀而拉出困难时,应用大锤锤振管片,减轻拔出应力。拆除顺序如图6-7(先拉一号,接着拉二、三、四号,待通道贯通后再拉五、六号)。图6-7钢管片拆除顺序图6.4.⑴开挖钢管片拆除后即可正式开挖。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(除喇叭口处侧墙和拱顶外)可以采用全断面一次开挖,开挖步距为450~500mm,特殊情况下最大不超过800mm。两端喇叭口处断面较大,为减轻开挖对隧道变形的影响,开挖步距控制在350m。挖出的土方装入推土车,经隧道运到提升井后提至地面,再用汽车运出。在开挖过程中应及时进行收敛变形监测,以便及时调整支护方式和结构,并且注意冻结管的位置,以防风动工具打破冻结管。若发生打破冻结管,应及时通知冻结站人员,关闭阀门,补焊冻结管。⑵初期支护联络通道开挖后,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移,而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上,当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时,冻土帷幕及冻结管会产生蠕变,为控制这种变形的发展,冻土开挖后就要及时对冻结帷幕进行及时的支护,所以联络通道的初期支护即作为维护地层稳定,确保施工安全的一项重要技术措施,又作为永久支护的一部分,是支护工艺最为关键的一步。初期支护采用型钢支架、木背板加喷射混凝土进行支护。支架间距为350~600mm,为增加支架的稳定性,相临两排支架间必须用支撑杆相互连接。所有支架间冻土体全用木板背实背紧,少量空隙用水泥砂浆充填严实。通道初期支护见示意图6-4所示,结构详图见附图6-8。初期支护中预埋注浆管设42个,注浆管按1.7m间距布设。压浆管选用DN40的焊接管,顶端接管箍,并用丝堵封闭。图6-8通道初期支护结构示意图⑶喷射混凝土初期支架及木背板安装完毕后即可喷射砼。由于受喷面为木质结构,不利喷射物集结,因此在施工前用金属网挂焊于金属支架上。另在金属支架适当位置焊接若干短钢筋,控制喷射砼厚度。喷射混凝土强度等级为C20,厚度不小于150mm,喷射砼施工按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2011)要求进行。支护层厚度为200mm,一次不易成型分三次喷射。前两次喷射厚度分别为100mm,第三次喷射找平,应在前次喷射砼初凝后方可进行喷射员在工作前必须戴好防护及劳保用品,以防物料反弹伤人。密切注意混凝土表面是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象,如果发生应及时铲除重喷,受喷空间要有足够的照明强度。锚喷面平整度为±20mm⑷止水带施工喇叭口部位全部刷扩至设计尺寸,初期支护完成后,即可进行止水带施工。止水带是用粘接剂沿着初期支护断面内侧直接粘到隧道管片上,粘接前必须对管片进行清洗,止水带一定要粘牢,不能留有空隙。⑸防水层施工铺设防水层前必须对初期支护大致找平,拱墙补喷找平,底部砂浆找平,对外部的钢筋接头切除、磨平。铺设防水层时应注意以下问题:1)防水层铺贴应平整、牢固。防水板接缝采用自动热融机进行双焊缝焊接。防水板接缝搭接长度应为7mm,焊接宽度为10mm。防水板焊接后需做气密性试验,满足设计要求压力时,方可验收合格,否则重新进行焊接。⑹钢筋工程按设计和规范要求,进行钢筋加工、绑扎和焊接,接茬处均应留足钢筋搭接长度,和钢管片焊接时,应丁字型焊接。每个节点均应捆绑,不允许漏绑,绑扎时挂线绑扎,保证钢筋保护层厚25mm⑺立模立模时净宽放大10mm,净高放大20mm以防下沉。严格按线立模,误差控制在±⑻浇筑施工浇筑砼顺序:两端底板侧墙拱顶,混凝土采用抗渗商品砼,要有级配单、强度试验报告、抗渗实验报告、合格证。砼通过井口运至工作面,人工入模。分层浇筑,机械振捣,振厚控制在300mm左右,振捣器插入下层砼的深度应大于50mm,但不宜过深。振捣时要保证工作时间,振点间距不大于振捣器作用半径的在浇筑混凝土之前,应予埋好各种管件,并固定牢靠,穿墙管安装防水止水板。6.5开挖及支护质量要求6.5.1掘进⑴通道净宽:中线两帮不小于设计尺寸,不大于设计尺寸10mm。⑵通道净高:腰线上下不小于设计尺寸,不大于设计尺寸10mm。6.5.2架棚⑴通道净宽:中线两帮不小于设计尺寸,不大于设计尺寸50mm。⑵通道净高:腰线上下不小于设计尺寸,不大于设计尺寸50mm。⑶支架架设不得掉斜,前倾后仰,支架构件要齐全,支架与冻土之间要用木背板背实。6.5.3钢筋⑴钢筋搭接部分长度应符合设计要求,且不低于35d(d为钢筋直径)。⑵受力钢筋之间绑扎接头应相互错开,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%。⑶钢筋位置允许偏差:受力钢筋排距±5mm,钢筋弯曲点为±20mm,水平钢筋间距±20mm,受力钢筋保护层±3mm。6.5.4砼浇灌⑴砼表面密实平整,蜂窝、麻面不超过0.5%,深度不超过10mm。⑵衬砌厚度不小于设计要求,墙面平整度允许误差20mm。⑶砼强度达到设计强度60%方可拆模,拆模后应洒水养护,养护时间不得少于7昼夜。6.6结构注浆主体工程砌筑完成,底板砂浆找平之前,进行结构层注浆施工,注浆设备及材料置于通道开口附近的隧道内,施工时在予留注浆导管上安装孔口连接装置和控制阀。先试压观察畅通及连通情况,注浆时先内后外先下后上,最后顶部。充填注浆采用1:0.8~1单液水泥浆,通道地板处注浆压力不大于0.1MPa,通道处注浆压力不大于静水压力。6.7冻胀、融沉控制措施6.7.1冻胀和融沉控制的基本措施为减小地层冻胀和融沉,根据研究结果及有关资料和工程经验,结合本工程的施工条件,提出以下冻胀和融沉防治措施⑴在冻土帷幕内未冻土中设4个卸压孔,通过卸压消散作用在管片上的冻结附加力。卸压孔采用φ45mm无缝钢管,在冻胀引起地层压缩时,从卸压孔排除部分土体。积极冻结时,如果孔内水压增加,打开孔口阀门卸压。⑵通过监测冻结过程中隧道管片的变形,预计冻结施工对隧道结构的最终影响,为调整、确定冻结施工参数提供可靠依据。通过调整盐水流量和盐水温度,控制冻土帷幕厚度保持在设计值附近。⑶冻土帷幕解冻时有少量收缩,从而使地层产生融沉。为了消除地层融沉可能联络通道产生的不良影响,在结构衬砌上预留注浆管注浆,在冻土帷幕化冻过程中进行注浆以补偿冻土帷幕融沉。⑷停止冻结后,可采取强制解冻融沉注浆,控制地面及隧道不均匀沉降。6.7.2控制地层融沉的注浆措施1融沉补偿注浆⑴注浆管布置在结构施工时预留注浆管。侧墙和底板注水泥浆液。侧墙和底板的注浆管规格为″焊接钢管。注浆孔到达初衬(初期支护)与冻土墙之间,深度约为0.65~1.6m;注浆孔沿通道轴线方向间距布置。共布置42个注浆孔,注浆管布置详见附图8。注浆材料:注浆材料采用水泥—水玻璃双液浆。水泥-水玻璃双液浆比为:水泥浆与水玻璃溶液体积比为1:1,其中水泥浆水灰比为1:1。⑶注浆顺序注浆的顺序是先底板后侧墙。底板注浆时,先从通道中部的注浆孔开始注浆,然后依次向两端的注浆孔灌注。⑷注浆原则及方法注浆遵循多次少量均匀的原则。单孔一次注浆量为0.5m3,最大不超过1m3。注浆压力按设计要求为静水压力的1.5倍,压力小于0.5MPa。一天地层沉降大于0.5mm,或累计地层沉降大于1mm注浆前,将待注浆的注浆管和其相邻的注浆管阀门全部打开,注浆过程中,当相邻孔连续出浆时关闭邻孔阀门,定量压入后即可停止本孔注浆,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。2注浆施工过程的监测控制地面沉降变形是注浆的目的。因此,解冻过程中,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。3融沉注浆结束条件融沉注浆的结束是以地面沉降变形稳定为依据。若冻结壁已全部融化,且不注浆的情况下,当连续半个月地面日沉降量保持在0.3mm以内,累计沉降量小于1mm,可以结束融沉注浆。6.8防腐、钻孔补强等收尾工作联络通道结构完成后,要做好现场拆除和收尾工作。工作量大,工序交叉多,工作要精心组织,协调施工。6.8.1冻结孔管补强:冻结站拆除,回收供液管,放出CaCl2盐水后,割去露出隧道管片的孔口管和冻结管,混凝土隧道管片上割除孔口管或冻结管深度要求进入管片不得小于60mm。混凝土管片上割除孔口管或冻结管后留下的孔口采用厚度10mm的钢板焊接密封,并立即用速凝堵漏剂封堵,并预埋注浆管进行注浆堵漏。钢管片上的孔口焊接厚106.8.2通道混凝土结构达到设计强度后,拆除隧道内的预应力支架,并再次对称拧紧特殊衬砌环内的所有连接螺栓。6.8.36.8.4用砼浇筑钢管片内格栅,并将外露钢构件表面刷涂红丹二度、调和漆二道以防锈蚀6.8.5整理、修整、清理联络通道7信息化施工监测应用人工制冷技术冻结加固联络通道周围的土体,使之发展为封闭的冻土结构,为联络通道的正常施工创造一个可靠的维护结构。在整个施工过程中,包括从冻结开始到掘进以及永久支护结构形成的整个时期,冻结土体的热力学性质经历了剧烈的变化,并由此对施工环境产生影响。若干重要参数的现场监测,为适时掌握和控制施工过程提供了依据,是工程安全的重要保证。7.1监测内容7.1.1钻孔施工监测内容:⑴钻孔长度⑵铺设冻结管长度⑶冻结管偏斜⑷冻结器打压值及稳压时间⑸供液管铺设长度7.1.2冻结系统监测内容:⑴冻结器去回路盐水温度⑵冷却循环水进出水温度⑶冷冻机吸排气温度⑷盐水泵工作压力⑸冷冻机吸排气压力⑹制冷系统冷凝压力⑺制冷系统汽化压力7.1.3冻结壁监测内容:⑴冻结帷幕内外侧测温孔温度⑵冻结帷幕断面内卸压孔内温度变化⑶开挖后冻结帷幕温度⑷冻胀压力监测⑸冻土的发展速度及冻结帷幕的平均温度⑹冻土向内、外扩展范围7.1.4支护结构及构筑物变形的监测7.1.5隧道变形监测7.1.6地面变形监测7.2监测方法、手段及说明7.2.1冻结孔监测⑴监测目的监测冻结孔深度、偏斜和冻结器试压试漏情况,确保冻结孔深度、偏斜率、最大孔间距、冻结器试压试漏结果符合设计要求。⑵监测内容对每个冻结孔钻孔深度、偏斜进行监测,相邻两冻结孔孔间距监测,对每个冻结器试压试漏。⑶监测方法钻孔深度根据钻进时冻结管长度进行实际计算。由专人监测冻结孔偏斜,冻结孔偏斜监测分为指导钻进偏斜监测和成孔偏斜监测,指导钻进偏斜监测每3m测斜一次,成孔偏斜每孔必测。相邻两孔施工完后,根据测斜成果绘出偏斜图,再找出最大孔间距。对于以上监测内容发现超过规定值者应纠偏。冻结管耐压试验压力为0.8Mpa,试压时间30分钟,按规范要求试压。⑷监测仪器冻结孔偏斜的监测使用水准仪、经纬仪进行。冻结器密封性能的监测采用管内注水,手动试压泵加压的方法试漏,试漏程序及指标符合冻结管设计要求,每孔监测一次。⑸监测记录单孔测斜成果单,测斜成果总平面图;冻结管试压试漏记录等。7.2.2冻结制冷系统运转指标监测⑴监测目的监测氟系统、盐水系统、清水系统的温度、压力、电流等运转参数,分析冻结制冷系统运转情况,确保其安全、高效运行。⑵监测内容盐水温度、压力;蒸发温度、压力;冷凝温度、压力;盐水去回路温度、压力;清水去回路温度、压力;设备的运转电流、吸排气温度、压力、油压、油温;盐水水位等。⑶监测方法安装期间在管路适当位置安装测温元件、压力计等,实现运转监测。⑷监测仪器温度计、压力表、电流表等,运转开始后每天24小时监测,直至停机。⑸监测记录冻结站各种运转日志,绘制盐水降温曲线等。7.2.3⑴测点布置1)测温孔布置为了及时掌握冻结帷幕的发展状况,在冻结帷幕的内部和周围布置8个测温孔,每孔内隔1~3m布置1个测温点,测温孔的位置见附图3。具体施工时根据现场情况,作适当调整。2)其它温度测点布置盐水系统使用电脑测温仪测量。在去、回路盐水干管上安装温度传感器测量去、回路盐水温度。在关键冻结管头部焊测温插座,安装温度传感器测量盐水回路温度。冻结系统总流量在开冻时测量,其它温度与流量监测每天1次。⑵测试系统制冷系统和冷却水循环以及冻结帷幕温度使用点温仪并结合精密水银温度计监测,监测频率每天1次。冻结帷幕温度监测使用电脑自动监测系统。硬件由计算机、调制解调器、光电隔离器、数据采集器、传感器及打印机等组成。7.2.3压力监测压力监测内容为冻结帷幕断面内水文卸压孔压力变化。制冷系统和盐水系统的工作压力安装氨用压力表和通用压力表测量,监测频率为每天一次。冻胀压力监测每天监测一次,当压力趋于平稳时可每两天测一次。7.2.4位移监测隧道内各测点的位移监测,使用全站仪,开挖工作面帮壁位移量测使用收敛仪,钢尺、水准仪、经纬仪。位移监测频率:隧道内每天1~2次;必要时,随时跟踪监测。开挖工作面:每个循环一次,必要时,随时跟踪监测。7.2.5盐水流量测量盐水流量监测采用涡街式流量计,二次仪表(流量积算仪)具有压力、温度自动补偿、显示瞬时流量和累计流量功能,并配有RS422标准接口,将数据传至计算机。系统框图见图7-1。计计算机涡街流量计流量积算仪电缆电话线图7-1流量测量系统框图冻结站盐水流量测量采用涡街原理。在流体中插入柱状物体时,在柱状物体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡在柱状物体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质的平均流速为v,柱状物体迎流面宽度为d,管道直径为D,即可得到下列关系式:f=V/{Sr(1-1.25d/D)·d}式中:Sr—为斯特罗哈尔数。斯特罗哈尔数Sr与雷诺数Re之间当雷诺数在2χ104~2χ107之间时呈直线关系,斯特罗哈尔数Sr为常数,旋涡的发生频率与流速成正比,并且不受流体的密度、温度、粘度等参数的影响,因此,只要知道了斯特罗哈尔数,通过检测旋涡的发生频率,就可以准确地测量流量。涡街流量计的原理及结构决定了其有如下特点:⑴检测元件不接触流体,可靠性高,介质适应性强。⑵流量计的流量系数与介质的温度、密度、粘度等参数无关。⑶无可动部件,耐腐蚀,结构牢固、简单。⑷脉冲信号输出,抗电磁干扰能力强。⑸测量范围宽,准确度高。7.2.6隧道变形监测隧道变形监测包括隧道管片的的水平及垂直方向的变形监测。⑴基准点布设:在连接通道40m以外的稳定区域分别布设水平位移检测基准点和两个垂直基准点(其中一个作为复合点)。如图7-2所示。⑵位移测点布设:在通道两侧20m范围内对隧道水平及垂直方向的管片变形进行监测,测点间距为2m,测点用道钉打入环片内固牢。SJ1SJ2SJ1SJ2HJ2C1C2C4C5C6C7C8C1C2C3C4C5C6C7C8W1W2W3W4W5W6W7W8W6W1W2W3W4W5W7W8HJ1C3C9C10C9W9W9W10W10C10图7-2隧道变形测点布置图所用的仪器设备:LEICANA2型水准仪及附设精度:±0.3mm/KmJ2型经纬仪精度:测角±2″特制直尺;长度8m精度:±0.5mm⑶测量方法隧道内各测点的位移监测,使用电子经纬仪结合水准仪。1)水平位移检测方法:将经纬仪安置在基准点上,用视准直线法测量各测点到视准线的距离,以开工前两次测量的平均值作为起始初值,以后每次的测量值与之比较得到本次位移量和累积位移量。2)隧道管片垂直位移的测量方法:将特制的长6m的直尺分别置于同一环片上、下两测点上,用水准仪分别读取两次读数,相加即为直径,同样以开工前两次测量的平均值为初值,以后测量的结果与初值比较计算出竖径的变化量。7.2.7地表沉降监测⑴测点布设,如图7-3所示0为联络通道中心点●为监测点图7-3地面变形监测点布置示意图⑵仪器设备LEICANA2型水准仪及附设精度:±0.3mm/Km⑶测量方法沉降监测从水准控制点出发按三、四等水准测量要求测量各监测点的高程,测量闭合差小于±0.5mm×(N为测站数)。前后两次测量值之差为本次沉降变化量,测量值与初值之差为累计沉降变化量。7.2.⑴温度传感器布置一个联络通道内共布置8个测温孔,分别布置于冻结站侧和其对侧隧道内,用于测量冻结温度场。在每一孔内布置3~8个测点,从孔口向内每间隔一定距离布置一个测点,测温孔布置见冻结孔布置图。测温传感器为2×0.5mm的铜—康铜双绞线,型号CWR—2型。⑵压力传感器布置联络通道冻土帷幕内布置水文卸压孔4个。水文卸压孔上安装压力表,需压力表4个。7.2.9几点说明⑴位移的监测工作在冻结孔施工前,建立监测原始基准数据,冻结孔施工时,开始第一天监测,直至冻结帷幕融化后。⑵冻结系统及冻结壁的温度等指数监测,自冻结运转开始,直至冻结停冻。⑶测温孔温度监测,冻结开机后每天监测一次。⑷监测的各种数据及时反馈到项目部总工程师和生产技术部进行分析处理,以便指导施工,采取措施。8施工进度及配套计划8.1施工进度计划8.1.1下瓦房站~围堤道站区间联络通道冻结施工及开挖构筑总工期为110天。施工中可根据具体的施工进度适当进行调整。详细的工程进度见表8-1。表8-1下瓦房站~围堤道站区间隧道联络通道施工进度表序号工序名称工期(天)工程进度(天)1~1011~2021~3031~4041~5051~6061~7071~8081~9091~100101~1101进场3132钻孔253283冷冻安装283314积极冻结4531765维护冻结3276986开挖与构筑3276987退场2981108总工期110-8.1.2施工进度保证措施⑴科学论证、精心设计,确保技术方案和施工方案最优,工期设计符合实际情况,为安全、顺利施工打好基础。⑵投入具有丰富的冻结经验的冻结施工队伍。⑶实行项目法施工,成立强有力的现场施工项目经理部,健全管理组织,选择精兵强将,确保施工队伍的高素质。⑷健全各种规章制度,落实奖惩措施,充分调动职工的积极性和创造性,确保施工工期如期或提前完成。⑸狠抓钻孔偏斜率,保证制冷系统安装质量,提高制冷效率,确保运转正常,缩短盐水降温时间。坚持信息化施工,随时掌握冻结情况。⑹加大盐水降温幅度,提高盐水泵流量,加快冻结壁交圈速度,确保按时或提前开挖。⑺根据冻结情况合理分配冷量,保证联络通道开挖和构筑施工安全、快速、顺利进行。8.2设备与材料供应计划地层冻结与开挖构筑施工的设备与材料用量分别见表8-2和表8-3。由于施工时间短,要求前者在开钻前备齐,后者在开挖前备齐。PAGEPAGE38表8-2冻结施工主要设备及材料用量表主要设备编号项目单位数量备注1JYSLGF300型冷冻机组台22IS200-150-315盐水泵台2盐水泵3IS150-125-250台2清水泵4抽氟机台15经纬仪台16测温仪台17NBL-100冷却塔台28MD-50钻机台19电焊机台2主要材料编号项目单位数量备注1Ф89×8无缝钢管t9.62Ф45×3钢管t5.23高压胶管m300耐压0.8Mpa4冷冻机油kg800N465氟里昂R22kg8006氯化钙t157逆止阀只6088”阀门只209保温材料m230010合金钻头只25表8-3开挖构筑施工主要设备及材料用量表主要设备编号项目单位数量备注1插入式振捣器台4210m3台13水泵台24电焊机台25风机台26风镐把107双液注浆泵台18圆盘锯台29电锯台110手推车辆10另配一辆推土机11经纬仪台112水准仪台113手拉葫芦(5T,2T,3T,1.5T)个各114千斤顶(50T)个24主要材料编号项目单位数量1商品混凝土m3902型钢t153方木(150×150)m3104钢筋t185板材(50mm)m3506水泥t120PAGEPAGE839劳动组织9.1项目管理体系按照ISO9001—2000质量体系管理要求,切实落实项目经理责任制,对冻结施工各个环节进行统一管理,从组织上保证项目的顺利进行。项目部组织管理系统如下图:项目经理项目经理项目副经理主管工程师综合管理组工程技术组冻结运转班电工班机修班电焊班监测班9.2劳动力配备计划劳动力配备计划见表9-1。打钻工先进行施工准备。开钻后冻安工进场进行冻结系统安装。开冻后部分冻安工进行开挖施工准备。冻土帷幕交圈后掘进工进场,进行开挖和构筑施工。开挖、构筑完毕后,留下3~5人进行地层融沉补偿注浆,其余全部撤场。同时施工最多人数为60人。表9-1劳动力配备计划表工种人数工种人数打钻工15辅助工4冻结运转工10技术人员2掘进工36管理人员3机修工3电工3合计769.3劳动组织保证措施9.3.1选用过硬施工队伍为保证工程的顺利进行,公司选用具有丰富的水平冻结经验的冻结施工队伍,参加施工人员素质较高,全部持证上岗,确保施工质量达到优良标准。9.3.2项目部管理人员配置该工程项目经理具有二级项目经理任职资格,项目部主要领导均具有大专或大专以上文化程度,具有十几年以上丰富的项目部管理经验,能处理工程中发生的各种问题和事故。工程技术管理人员文化程度都在大专以上,具有专业高级、中级职称在现场施工多年,其他管理人员也具有多年的管理经验。项目部所配人员完全能满足该冻结项目的管理和施工需求。10质量管理及环境保护措施10.1冻结孔施工质量技术措施10.⑴根据施工需要,设置测量基准点和基准线。⑵准确定出钻孔开孔孔位,误差控制在100mm以内。冻结孔最大允许偏斜150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离)。⑶钻机就位使用经纬仪(或全站仪)定位。首先找好钻机开孔倾角并考虑钻杆因受自重的作用使钻孔产生向下的偏移,定位时略较设计倾角上仰0.1°~0.5°,以中和钻孔垂直方向的偏斜;其次控制钻机的水平方向误差,保持钻机主动钻杆的轴线与联络通道轴线平行。⑷在钻具组合形式上采用满眼钻进方式,即钻头直径略大于钻杆(即冻结管)直径,以减少钻孔偏斜。⑸如果偏斜不符合设计要求,采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔。10.钻孔采用跟管钻进和钻孔取芯两种方法。冻结管钻进与安装按以下工序进行:⑴按冻结孔设计方向固定钻机导轨,调整钻轨方向。⑵压紧孔口密封装置,打开孔口阀门,开始钻进。⑶为了提高钻进精度,开孔段是关键,钻进前2m时,要反复校核冻结管方向,调整钻机位置,并用精密罗盘或经纬仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。⑷冻结管下入孔内前要先配管,保证冻结管同心度。用测斜仪测斜,然后复测冻结孔深度,并进行打压试漏。冻结孔试漏压力为0.8Mpa,稳定30分钟压力下降不超过0.05MPa,再延续15分钟压力不变为合格。对于上仰的冻结孔,安装供液管后再打压,或者适当延长稳压时间。⑸冻结管安装完毕后,截去露出隧道管片的孔口管,并用堵漏材料密封冻结管与孔口管的间隙。测温孔施工方法与冻结管相同。⑹在冻结管内下供液管。供液管底端连接0.2m长的支架。然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。⑺冻结孔成孔后进行孔口注浆,然后拆卸孔口密封装置。10.1⑴冻结管采用内衬箍焊接连接,坡口加工均采用坡口机切割。坡口处无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷。⑵若出现断管或冻结管渗漏现象,及时关闭该管路的盐水供应,并对漏出的盐水进行必要的处理,选择φ60×4mm无缝钢管,在断管中下套管,尽快恢复冻结。10.⑴正式开孔前,施工现场准备足够的注浆材料(如水泥,水玻璃等)和注浆设备。施工过程中,如有严重涌砂冒水现象,采取双液浆或化学浆液堵漏。⑵在取芯开孔后,安装带填料密封盒的孔口管,通过管侧的DN15的旁路阀门,防止孔口喷砂。若出现大量涌砂,也可通过此旁路阀门对地层注浆。⑶为防止打钻过程中砂土随压力水涌出孔口,在回流旁路上增加压力或打钻过程中关闭旁路阀,当无法钻进时,再打开旁路阀卸压,然后关闭阀门继续钻进,反复进行,使钻孔内保持一定的压力,维护孔壁的稳定。10.2冻结运转质量技术措施10.210.210.210.2.4采用逐步降温的过程,防止冻结管由于10.2.510.210.3开挖构筑质量技术措施10.3.1隧道内钢管片的焊接:为增加钢管片的整体性,增加其承受不均匀荷载的能力,减少隧道变形,在打开钢管片前,需10.3.210.3.310.310.3.510.3.6加强施工期间的防火:认真贯彻落实《中华人民共和国消防法》,现场配齐消防器材,严格遵守“10.4地面建筑、管线保护技术措施10.4.1确定联络通道10.4.210.410.410.4.510.5环境设施保护措施联络通道施工位于地下十多米处,为防止施工时对地面周

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