隧道水平冻结法施工工艺

水平冻结施工技术1.水平冻结设计1.1设计原则与关键技术1.1.1设计原则⑴在水平冻结加固后，保证在隧道掘进过程中围岩具有足够的稳定性，确保施工安全。⑵保证施工过程中引起的地层沉降满足设计要求，以确保地面建筑物和地下管线的安全。⑶满足环境保护及施工供水、供电能力要求。⑷进行系统的施工监测，实现信息化施工。1.1.2关键技术⑴冻结孔施工为了确保冻结孔的施工质量，先在钻孔工作面(钻孔桩和旋喷桩复合结构)用金钢石取芯钻开孔，并埋设孔口管，正常钻进采用跟管钻，孔口安装密封装置，使泥浆在封闭系统中循环，并用特制的精密水平孔陀螺仪测斜，以确保钻孔质量与施工安全。⑵在积极冻结期内，根据监测信息控制冻土帷幕的温度，保证帷幕形成的强度和均匀性。⑶冻胀融沉的控制1.2冻结段划分及施工顺序由于水平冻结段施工81.86m，且在缓和曲线上，根据水平孔钻进技术条件，隧道分两段冻结。第一段冻结长度为55m，第二段冻结长度为37m，两段冻土帷幕间的搭接长度为10m。在第一段掘进至45m时，现浇400mm厚的钢筋混凝土墙密闭开挖工作面，并回头将断面径向扩大1.3~1.4m，长4m的隧道断面，作为第二段隧道冻结施工作业面。其冻结段划分见图2-13-2-1。施工顺序为：明挖段工作井施工→第一段隧道冻结孔钻进→积极冻结→冻结维护及第一段隧道掘进及初衬施工→扩大段施工→第一段隧道地基强制化冻、注浆和施工内衬→第二段隧道冻结孔钻进→积极冻结→第二段隧道掘进和初衬施工→第二段隧道地基强制化冻、注浆和施工内衬→停止冻结及进行其它冻结孔注浆→冻结设备拆除。1.3冻土帷幕设计1.3.1设计基础资料取土的平均容重为19kN/m3,变形模量为6MPa，泊松比0.395。取冻土(平均温度-10C)的变形模量150MPa，泊松比0.3，设计抗折强度为1.8MPa(上海地区淤泥质粘土的极限抗折强度试验值为2.8～3MPa)，单轴抗压强度5MPa。取地面超载为67kPa（约为土层承载力的2/3）。隧道覆土厚度按11m考虑。1.3.2冻土帷幕结构形式冻土帷幕的断面形状与隧道开挖断面相似，其有效厚度为1.4m，见图2-13-2-2。1.3.3冻土帷幕的承载力计算取出冻土帷幕及地层的一个截面，按线弹性平面应变问题计算冻土帷幕的应力、应变分布。取模型的宽度为24m，高度为28m。用有限元法进行冻土帷幕的受力与变形计算。经ANSYS计算，结果见表2-13-2-1。从表中可以看出，冻土帷幕的承载能力是足够的。图2-13-2-1图2-13-2-2计算最大应力及安全系数项目抗拉(抗折)抗压计算值0.466Mpa1.32MPa1.41MPa位置底拱内缘中部底拱外缘中部底拱与左侧墙交接处内缘强度指标1.85.05.0安全系数3.833.783.541.3.4冻结孔、测温孔、泄压孔布置与冻土帷幕形成预计为了使冻土帷幕提前交圈，有利于提高冻土帷幕的均匀性，采用较小的冻结孔控制间距，根据隧道断面，并保证在隧道扩大断面处在扩大断面后冻结帷幕有效厚度>1.4m。每段冻结孔数量都为28个，其中第一段冻结孔长55m，冻结孔开孔间距为879mm，开孔位置与开挖边界的距离为600mm，第二段冻结孔长37m，冻结孔开孔间距为809mm，开孔位置与开挖边界的距离为300～600mm，两段冻结孔钻孔与隧道中心线的夹角都为1°，允许偏斜率为8‰，冻结孔沿隧道线路呈放射状钻进，成孔最大间距都不大于1.65m。每段测温孔设置二个，布置在终孔间距最大的相邻两冻结孔中间内侧0.3m处，其深度分别为55m和37m，孔内根据地层情况布置5～8个测温点。卸压孔一个，布置在冻结布置图内侧1.5m靠近隧道中心线处，其孔深分别为45m和30m，孔口安装1"泄压阀和2MPa压力表。其冻结孔、测温孔、泄压孔布置见图2-13-2-3、图2-13-2-4。冻土帷幕扩展厚度根据上海地区类似地层冻结施工实测结果并参考竖井冻结壁计算方法确定。设计冻土帷幕交圈时间为30d，积极冻结时间为35d。开挖时的冻结壁有效厚度为1.4m。其冻土帷幕形成预计见图2-13-2-2，图2-13-2-5给出了掘进到不同位置时，冻土帷幕的扩展边界。可以看出，由于采用放射状布孔，掘进时冻土进入隧道开挖断面很少，这样，既有利于初衬喷射混凝土施工，又可增加冻土帷幕有效厚度，保证扩大断面在扩大后其冻土帷幕厚度大于1.4m。1.4冻结技术参数图2-13-2-3图2-13-2-4图2-13-2-51.4.1冻土帷幕温度有效冻土帷幕的平均温度不高于-10℃，开挖时冻土帷幕表面温度低于-3℃。1.4.2冻结盐水温度设计最低盐水温度为-26℃～-30℃，并要求冻结7d盐水温度达到-20℃，维护冻结时不升高盐水温度。1.4.3冻结孔单孔盐水流量：7～10m3/h。1.4.4冻结管规格：φ108×8mm无缝钢管。1.4.5第一段隧道施工积极冻结时间35d，维护冻结工期80d。第二段隧道施工积极冻结时间35d，维护冻结工期60d。1.4.6冻结需冷量：取冻结管的散热系数为300kcalh-1m-2，冷量损耗为20%，第一段和第二段的冻结管长度分别为1595m和1073m，得冻结需冷量分别为：Q1=0.108×3.1416×1595×300×1.20=194455kcal/hQ2=0.108×3.1416×1073×300×1.20=131061kcal/h1.5主要冻结施工参数见表2-13-2-2。主要冻结施工参数表序号参数名称单位参数备注第一段第二段1冻结长度m5537两冻结段搭接10m2m1.41.43冻土帷幕平均温度℃-10-104冻土帷幕交圈时间d30305积极冻结时间d35356冻结孔个数个2929包括1个补孔7冻结孔开孔间距mm879809序号参数名称单位参数备注第一段第二段8设计冻结孔外偏斜角°11冻结孔与隧道中心线的夹角9冻结孔终孔控制间距m1.651.6510冻结孔允许偏斜‰8811设计最低盐水温度℃-26～-30-26～-3012维护冻结盐水温度℃-20～-30-20～-3013单孔盐水流量m3/h7～107～1014冻结管规格mmφ108x8φ108x8无缝钢管15测温孔/卸压孔个数个2/12/1管材规格同冻结管16测温孔/卸压孔深度m55/4537/3017钻孔总长度m17501177包括两个冻结段的冻结孔、测温孔、卸压孔18冻结站最大制冷量kcal/h240000不利工况条件2.水平冻结施工2.1冻结法施工各阶段施工作业内容冻结法施工各阶段作业内容见表2-13-3-1。冻结法施工各阶段作业内容表准备期积极冻结期冻结维护期解冻期冻结管及冷冻液配置钻孔插入冻结管测定精度漏水试验冷冻液配置配管隔热冷冻液循环冻土帷幕形成开挖隧道浇注混凝土内衬工程完成停止机械运转停冻管内注浆充填监测仪器安装测试确定周围建筑施工警戒值钻孔地温冻胀量地下水位冻土层变形精度检测地表沉降冷冻液温度、流量管理冻土壁温度测定及监视地面冻胀、冻土壁变形及地下水位测定及监视地表沉降、地面建筑物监测地表沉降、地面建筑物监测冷冻设备安装冷冻机安装输电设备安装供水设备安装耐压漏水试验设备组装调试开始运转冷冻机运转管理撤出基地注：准备期可进行冻结管、输液管、监测设备和冷冻设备安装平行作业。2.2确定冻结法施工差异警戒值在冻结法施工准备阶段，为确保安全施工，控制地面建筑物倾斜或开裂，应对冻结法施工段范围内的建筑物和管线的位置、使用年限进行实地细致的调查，并作出其强度、刚度和最大变形的评价，以确定安全的差异施工警戒值，根据警戒值，调整冻结设计施工技术参数。2.3冻结法施工工艺流程冻结法施工工艺流程见图2-13-3-1。图2-13-3-1钻孔测斜及纠偏钻孔测斜及纠偏检测施工准备钻机就位测量布孔钻孔、冻结管安装供液管安装制冷站及管路安装充R22、化CaCl2试运转形成冻结帷幕正常运转冻结帷幕维护及隧道开挖停冻、冻结管注浆制冷站及管路拆除回填注浆设备检修保养隧底解冻及地基注浆加固混凝土内衬冻结法施工工艺流程图2.4冻结法施工工序及施工方法2.4.1冻结孔施工2.4.1.1冻结管、测温管、卸压管和供液管规格冻结管选用ф108×8mm低碳无缝钢管，单根管材长度为1.5～2m，采用螺纹连接并手工补焊，测温管和水文管管材同冻结管。供液管ф62×6mm用增强聚乙烯塑料管或15#钢管。2.4.1.2打钻设备选型选用MKG-5S型钻机2台。选用BW-250/50泥浆泵2台，流量为250l/min。钻机和泥浆泵总功率为41kw。采用冻结孔钻进专用组合钻具跟管钻进。钻孔测斜采用特制的TY-1型高精度水平钻孔陀螺测斜仪，钻孔浅部用经纬仪灯光测斜校准。2.4.1.3冻结孔质量要求根据施工基准点，按冻结孔施工图布置冻结孔。孔位偏差不应大于100mm。冻结孔孔径110mm。冻结孔钻进深度误差为-0.2～+0.3m。钻孔偏斜率控制在0.8‰以内。成孔最大间距不大于1.65m。2.4.1.4钻机平台搭建钻机平台采用满堂脚手架管搭建，脚手架管平面间距为0.6m×0.6m。平台满铺60mm厚松木板，钻机底盘下垫200mm×200mm方木。根据冻结孔位置，分层加高钻机平台。2.4.1.5冻结孔开孔冻结孔用Φ160mm金刚石取芯钻开孔。每个钻孔安装孔口管，孔口管用ф159×8mm无缝钢管加工。钻进时，孔口管安装孔口密封装置。2.4.1.6冻结孔钻进与冻结器安装(1)按冻结孔设计方位要求固定钻机。随钻进放入冻结管。冻结管下到设计深度后密封头部。(2)为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前10～20m时，要反复校核钻杆方向，调整钻机位置，并用经纬仪或陀螺仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。(3)冻结管下入孔内前要先配管，保证冻结管同心度。下好冻结管后，用测斜仪进行测斜，然后复测冻结孔深度。冻结管长度和偏斜合格后密封冻结管头部，并进行打压试漏。冻结孔试漏压力控制在0.7～1.0MPa之间，稳定30分钟压力无变化者为试压合格。(4)冻结管安装完毕后，用堵漏材料密封冻结管与孔口管的间隙。(5)在冻结管内下入供液管。供液管用管箍连接，供液管底端焊接0.2m高的支架。然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。(6)测温孔施工方法与冻结管相同。2.4.2冻结制冷系统安装2.4.2.1冻结制冷设备选型与管路设计(1)选用YSKF600型冷冻机组1套,YSKF300型冷冻机组各2套(其中1套备用)。当盐水温度在-30℃，冷却水温度为28℃时，冻结站的制冷量约为240000kcal/h，冷冻机组电机总功率为305kw。(2)选用8Sh-13(A)盐水循环泵2台(其中1台备用)，流量270m3/h，扬程36m，电机功率45kw；选用IS200-150-250冷却水循环泵1台，流量400m3/h，扬程20m，电机总功率37kw；。(3)选用DBN3-200型冷却塔2台，电机总功率11kw。(4)设盐水箱一个，容积6m3。(5)盐水干管和集配液管均选用ф219×8mm无缝钢管，盐水干管长度为380m。集、配液管与羊角连接选用1.5"高压胶管。(6)冷却水管用5"焊管,在冷冻机进出水管上安装温度计。(7)在去、回路盐水管路上安装压力表、温度传感器和控制阀门。在盐水管出口安装流量计。(8)在配液圈与冻结器之间安装阀门二个，以便控制冻结器盐水流量。(9)在盐水管路的高处安装放气阀。(10)盐水和清水管路耐压分别为0.7MPa和0.3MPa。(11)每个冻结站的冷却水用量为30m3/h，最大总用电量约398kw。(12)其它①冷冻机油：选用N40冷冻机油。②制冷剂：选用R22制冷剂。③冷媒剂：用氯化钙溶液作为冷冻循环盐水。盐水比重为1.265。2.4.2.2冻结站布置与设备安装站内设备主要包括配电柜、冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。冻结站布置主要设备布置见图2-13-3-2。设备安装按设备使用说明书的要求进行。2.4.2.3管路连接、保温与测试仪表安装盐水和冷却水管路用管架直接铺在地面上，法兰连接。去、回路盐水干管用管架固定在工作井井壁上。温度计、压力表和流量计安装按设计进行。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50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。冷冻机组的蒸发器及低温管路用50mm厚的软质泡沫塑料保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。2.4.2.4溶解氯化钙和机组充氟加油先在盐水箱内注入约1/4的清水，然后开泵循环并逐步加入固体氯化钙，直至盐水浓度达到设计要求。溶解氯化钙时要除去杂质。盐水箱内的盐水不能灌得太满，以免高于盐水箱口的冻结管盐水回流时溢出盐水箱。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，再充氟加油。2.4.3积极冻结与维护冻结2.4.3.1冻结系统试运转与积极冻结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计要求的技术参数条件下运行。在冻结过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况，图2-13-3-2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。要求一周内盐水温度降至-20℃以下。2.4.3.2试挖与维护冻结根据水文孔观测确定冻土帷幕已经交圈，并根据实测温度判断冻土帷幕达到设计厚度后，再用取芯钻打入冻土帷幕内部未冻土中2m以上，确认冻土帷幕内无动水。然后，可以分区打开工作井井壁。开挖至土层内后，实测冻土帷幕的厚度、表面温度和变形，如已达到设计要求，则可进入正常施工，否则应停止掘进，加强冻结，并分析原因，采取相应措施。隧道正式掘进后进入维护冻结期。原则上，掘进期间的维护冻结盐水温度与盐水流量与积极冻结相同，如施工中根据实测分析，确实证明冻土帷幕扩展速度比预计的要快，冻土帷幕有足够的承载力与稳定性，已满足设计要求，可以适当提高盐水温度，但最高不能高于-20℃。开始做内衬后，在确保外衬安全的情况下，可以提高盐水温度，甚至提前停止冻结。2.4.4隧道开挖及支护当冻土层有效厚度及强度达到要求，冻结施工进入维护冻结期后按弧形导坑分部开挖法进行施工，其施工示意图见图2-13-3-3，工艺流程图见图2-13-3-4，开挖时，首先选用人工开挖未冻结的土层，再利用风镐掘进冻土。注意：冻结帷幕暴露面温度不得高于-5℃，且暴露时间控制在24h内，同时，在喷射混凝土中掺加复合早强剂。2.4.5隧道衬砌2.4.5.1保证衬砌厚度及钢筋搭接长度。2.4.5.2严格控制测量，防止隧道欠挖，钢筋绑扎时，专人负责，环向、纵向钢筋搭接长度分别为钢筋直径的35~25倍。2.4.5.3保证混凝土设计强度为保证衬砌强度不低于C30的要求，施工前应作混凝土配合比试验，通过试验确定最佳配合比，并严格加以控制，使之达到设计要求。图2-13-3-3图2-13-3-4冻结法支护冻结法支护上台阶开挖拱部初期支护下台阶开挖底部注浆加固，下部初期支护铺设防水板，浇筑仰拱模筑二次混凝土冻结管充填注浆冻结段隧道施工流程图2.4.5.4保证立模质量衬砌采用自制的简易钢模板台车施工，立模时严格控制模板外形尺寸不能侵入衬砌内轮廓线，并向外不超过50mm，由跟班测量人员负责，并堵好堵头板，以保证模板接缝外不漏浆液。2.4.5.5保证混凝土施工质量为加快混凝土硬化和防止局部冻坏，混凝土内加入水泥重量2.5%~4%的J851早强防冻减水剂和水泥重量3%~4%的MRT早强防冻剂，这两种材料具有改善混凝土的和易性和密实性，增强混凝土的抗渗性能及耐冻性，并在施工时加强混凝土振捣，杜绝蜂窝麻面。2.4.5.6加强混凝土施工的连续性。2.4.5.7加强对混凝土养护，以防止冻土对混凝土有冻害。2.4.6隧道地基强制解冻和停止冻结施工完初衬后，在隧道下方的6个冻结孔中循环热水，使隧道地基的冻土帷幕解冻。然后进行隧道地基注浆处理。水加热的电热管总功率为100kW。注完浆后，浇筑混凝土内衬，完工后即可停止冻结。停冻后截去孔口管，然后在孔口管内抽出盐水后注浆充填。2.4.7制冷站和供冷管路拆除拆除制冷站和供冷管路的时机及要求为：1.衬砌施工完后，停止冻结并拆除制冷站，注意：停止冻结后仍需加强观测。2.解冻过程中应经常观测隧道发生的变化，发现问题及时处理。2.4.8回填注浆在进行混凝土浇注时，埋设注浆管，再根据监变形资料确定注浆量，进行跟踪注浆，以控制和消除冻土的融沉，注浆工作一直持续到监测工作结束。2.4.9扩大断面施工技术措施1.现浇400mm厚的钢筋砼墙密闭开挖工作面2.检测冻结帷幕的冻结厚度，使之大于1.4m。3.短进尺分块刷大隧道断面,并及时施作加强支护。4.施工过程中加强监测，做好信息化施工。3.冻结法施工监控量测为了确保水平孔冻结暗挖隧道安全优质、按时完成，且保证周围建筑物及地下管线安全，须对冻结系统、地面、地层和支护结构进行必要的监测，使监测的信息资料得以及时反馈，及时调整施工技术参数，指导施工，以便调整施工工艺并采取措施。3.1监测内容3.1.1水平钻孔施工监测内容3.1.1.1钻孔长度3.1.1.2铺设冻结管长度3.1.1.3冻结管偏斜3.1.1.4冻结器密封性能3.1.1.5供液管铺设长度3.1.2冻结系统监测内容3.1.2.1冻结器进出口盐水温度3.1.2.2冷却循环水进出水温度3.1.2.3冷冻机排出口温度3.1.2.4盐水泵工作压力3.1.2.5冷冻机排出口压力3.1.2.6制冷系统冷凝压力3.1.2.7制冷系统气化压力3.1.3冻结壁监测内容3.1.3.1冻结壁内测温孔温度3.1.3.2冻结壁断面水文泄压孔压力变化及温度变化3.1.3.3开挖后冻结壁隧道围岩的变形位移3.1.3.4开挖后冻结壁的温度3.1.4支护结构及地表、地面建筑、地下管线、构筑物变化的监测3.2监测方法、手段及说明3.2.1水平冻结孔偏斜的监测使用水准仪、经纬仪，结合灯光进行。冻结器密封性能的监测采用管内注水，电动试压泵加压的方法试漏，试漏程序及指标符合水平孔冻结器设计要求，每孔测量一次。3.2.2温度监测盐水系统和冻结壁温度监测，使用标定的MS-100型电脑自动测温仪测量。制冷系统和冷却水循环系统以及冻结壁周边围岩温度使用点温仪并结合精密水银温度计测量，监测频率每天1~3次，必要时每2h一次。3.2.3压力监测制冷系统和盐水系统的工作压力安装通过压力表量测，制冷高压系统选用0~2.5Mpa压力表，中低压系统选用0~1.6Mpa压力表，监测频率每2小时一次。3.2.4位移监测地面各测点的位移监测使用水准仪、经纬仪、塔尺和钢尺，隧道内位移量测使用收敛仪、钢尺、水准仪、经纬仪。位移监测频率：地面为每天1～2次，必要时，随时跟踪监测开挖工作面：每一开挖循环一次，必要时加强监测频率。4.冻胀及融沉预防措施土层冻胀主要是土层中水结冰膨胀引起，影响因素除含水量的多少外，还与冻土压力大小、冻结速度快慢、冻结温度高低、冻土中水量补给状况等因素有关。冻土的融沉是相对冻胀产生的，因为冻土融化后，土中水分因自重作用淅出，融土在围岩压力及颗粒自重作用下，压缩体积引起融沉。拟采取以下措施控制冻胀和融沉：4.1加强冻结壁温度、厚度监测，及时调节冻结盐水温度和冻结时间。4.2在开挖断面内外，视地层情况通过泄压孔减少冻胀压力，控制冻胀影响范围和方向。4.3降低盐水温度，加大盐水流量，以利加快冻结壁发展速度，减少冻土的水分位移，即减少冻胀。4.4在隧道开挖过程中，预埋注浆孔，在冻结壁融化时，视融沉发展情况，及时跟踪压密注浆控制融沉。4.5在地面和开挖隧道断面内设测点，跟踪监测地面及冻结壁周边围岩的位移情况，及时分析，及时处理，视情况可分别采用液氮冻结法补强、泄压、注浆措施控制位移、冻胀、融沉等情况。5.冻结法施工进度、水电供应、设备及劳动力安排5.1施工进度安排冻结施工工序及工期进度安排详见六章施工进度计划网络图2-6-4-2。两个冻结施工段的冻结孔施工工期为30d、31d，集、配液管路安装试运转工期均为5d，积极冻结工期均为35d、36d，维护冻结期（包括掘进与初衬施工、局部强制化冻、隧道地基注浆和浇筑内衬）,分别为100d和81d拆除冻结设备15d，考虑冻结施工及工作井施工累计总工期404d。5.2冻结法劳动力组织为了确保水平孔冻结施工安全、顺利按期完成，成立两个作业队，钻孔队、冻结队。人数分别为钻孔队21人、冻结队18人；施工作业队每天三班循环作业。5.3水、电供应计划水电用量见表2-13-6-1。冻结钻孔施工和冻结站安装期间用电约为122kw，用水约1m3/h。积极冻结时最大用电量约为398kw。冻结运转期间新鲜冷却水补给量约15m3/h。5.4冻结法施工设备冻结法施工设备见表2-13-6-2。水电用量供应表表2-13-6-1序号设备名称型号单位每台耗量设备台数合计备注一打钻、安装用电量kw122钻机MKG-5kw30260泥浆泵BW-250/50kw11222电焊机kw20240二冻结用电量kw398冷冻机YSKF220kw2031203冷冻机YSKF216kw1021102盐水泵8sh-13(A)kw45145清水泵IS200-150-250kw37137冷却塔DBN3-200kw5.5211四冻结用水量m3/h20新水补给主要冻结施工设备供应明细表序号设备名称数量单位规格型号主要工作性能指数预计何时进场备注一打钻1钻机2台MKG-5S2泥浆泵2台BW250/501台备用4水平测斜仪2台特制5电焊机3台BS-4006泥浆测定仪1台7试压泵1台8套丝机1台二冻结1冷冻机组1套YSLGF600冷冻机组2套YSLGF3001台备用2冷却塔2台DBNL3-2003盐水泵2台8sh-13(A)1台备用4清水泵1台IS200-150-2501台备用5测温仪3套自制6电磁流量计2台φ200mm7抽氟机1台8电热管12组10kw9热水循环泵1台100m3/h6.施工平面布置冻结法施工段施工平面布置见施工平面布置图2-5-3-1，考虑明挖段只能为冻结法施工提供4.3×6.9m的临时工作场地，因此把冻结站设在工作井附近地面。冻结站占地面积为：水池占地为9m×5m，冷冻机房为12.5m×7.5m。其冻结法施工场地占地面积见表2-13-7-1。冻结法施工场地占地面积表名称规格尺寸单位数量备注施工用地250其中：冷冻机房12.5×7.5mm294冷却水池10×5mm250材料材堆放加工场地10×8mm280打钻期间使用材料及配件库m2127.冻结施工质量的检验与控制方法按程序施工和对整个施工过程进行监测、预报和控制是现代地下工程施工质量管理的两个重要组成部分。通过对施工过程各工序环节进行实时监测、预报与控制，可使冻结施工更可靠和经济合理。7.1冻结孔施工质量检验与控制冻结孔施工是本工程的关键工序。冻结孔施工按图2-13-8-1所示的“钻孔质量控制程序”进行。其质量要求和检验、控制方法见表2-13-8-1及表2-13-8-2。施工准备施工准备测量定孔位钻机安装开孔钻机移位找正正常钻进下管成孔侧斜测深试漏单孔完成纠偏调制泥浆测斜钻孔质量控制程序图冻结孔施工质量的检验与控制方法序号检测内容设计要求检验与控制方法1冻结孔孔位偏离设计孔位不大于10cm。在特殊情况下不能正常开孔时用孔间距控制以给定施工基准，用钢卷尺测量放孔位。成孔后对孔位进行复核。2冻结孔深-0.2～+0.3m钻进时丈量钻杆长度。成孔后下测杆复测孔深。3冻结孔偏斜不大于8‰4冻结孔成孔间距相邻两孔间距不大于1.65m按冻结孔测斜资料计算成孔间距。为了控制冻结孔最大孔间距，应先隔一个冻结孔钻进，然后根据这两孔的偏斜情况，适当调整中间冻结孔的钻进偏斜。5冻结管规格检查出厂合格证和检验报告。6冻结管长度不小于设计冻结深度施工时对每截冻结管材进行丈量、编号。成孔后下测杆复测孔深。7冻结管耐压在0.7～1.2MPa压力下稳压30min手压泵注水打压。8供液管规格规格与设计一致检查出厂合格证和检验报告。9供液管长度不小于冻结管长0.2m供液管下到冻结管管底。下供液管时用钢卷尺丈量供液管长度。冻结系统安装质量标准与检验方法表2-13-8-2序号检测项目设计要求试验、检验方法1装备能力冷冻机装机容量≥kcal/h检查设备铭牌和说明书盐水泵流量≥197m3/h(盐水)检查设备铭牌和说明书冷却水泵总流量≥300m3/h检查设备铭牌和说明书供电能力398kw由甲方提供2冷冻机安装底座找平水平仪找平用水平仪找平主机联轴器找正中心度误差≤φ0.075mm,轴线偏斜≤0.03°用千分表量测管路连接按设备要求按产品说明书连接、调试电气连接按设备要求按产品说明书接线、调试试漏高压和低压系统试漏压力分别为1.8MPa和1.2MPa，稳压时间为18h用抽氟机打压真空试验5.332kPa保持24h回升≤0.667kPa用抽氟机抽真空3盐水系统安装盐水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平盐水泵联轴器找正中心度误差≤φ0.1mm,间隙≤0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油10～20滴/min试运转盐水管路安装按冻结系统设计图按图检查盐水管路试漏打压0.8MPa稳定10min用手动打压泵打压4清水系统安装清水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平清水泵联轴器找正中心度误差≤φ0.1mm,间隙≤0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油10～20滴/min试运转清水管路安装按冻结系统设计图按图检查清水管路试漏打压0.3MPa稳定10min用手动打压泵打压5电气系统耐压试验低压系统耐压1000v用摇表试压6盐水浓度盐水比重为1.26～1.265用比重计量测7.2冻结系统安装质量检验冻结系统安装质量是冻结施工的基本保证条件之一。表2-13-8-3所列为冻结系统安装质量标准与检验方法。冻结系统安装质量标准与检验方法序号检测项目设计要求试验、检验方法1装备能力冷冻机装机容量≥kcal/h检查设备铭牌和说明书盐水泵流量≥197m3/h(盐水)检查设备铭牌和说明书冷却水泵总流量≥300m3/h检查设备铭牌和说明书供电能力398kw由甲方提供2冷冻机安装底座找平水平仪找平用水平仪找平主机联轴器找正中心度误差≤φ0.075mm,轴线偏斜≤0.03°用千分表量测管路连接按设备要求按产品说明书连接、调试电气连接按设备要求按产品说明书接线、调试试漏高压和低压系统试漏压力分别为1.8MPa和1.2MPa，稳压时间为18h用抽氟机打压真空试验5.332kPa保持24h回升≤0.667kPa用抽氟机抽真空3盐水系统安装盐水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平盐水泵联轴器找正中心度误差≤φ0.1mm,间隙≤0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油10～20滴/min试运转盐水管路安装按冻结系统设计图按图检查盐水管路试漏打压0.8MPa稳定10min用手动打压泵打压4清水系统安装清水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平清水泵联轴器找正中心度误差≤φ0.1mm,间隙≤0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油10～20滴/min试运转清水管路安装按冻结系统设计图按图检查清水管路试漏打压0.3MPa稳定10min用手动打压泵打压5电气系统耐压试验低压系统耐压1000v用摇表试压6盐水浓度盐水比重为1.26～1.265用比重计量测7.3冻结系统运转与冻土帷幕形成质量检验冻结系统运转正常是冻土帷幕按设计形成的前提条件。冻结系统运转是否正常和冻土帷幕是否按设计形成，直接影响冻结和隧道掘砌施工的安全和速度。表2-13-8-4所列为冻结系统运转与冻土帷幕壁形成质量指标与检验方法。冻结系统运转与冻土帷幕壁形成质量检验方法序号检测内容设计要求检验方法1冻结制冷系统运转制冷系统运转正常，系统状态参数符合设备要求检测去、回路盐水温度、流量和冷却水温度，检查冷冻机上的控制仪表读数。2盐水温度设计最低盐水温度-26～-30,开冻7天达到-20℃用精度为±0.3℃的精密温度计检测去路干管盐水温度3冻土帷幕交圈时间30d观测冻结圈内卸压孔压力明显增加；根据测温孔温度计算4冻土帷幕达到设计厚度时间达到冻土帷幕设计厚度时间为35d根据测温孔测温数据确定。5冻结管工作状态冻结管无断裂和堵塞通过监测盐水箱液面与冻结器回液软管积霜检查冻结管是否漏盐水。8.冻结法施工技术措施8.1当通过监控量测，发现地面建筑物达到警戒值时，可对建筑物基础进行加固。结措施补强。压注施工法，减少地下水流速。长状态，开挖期冻土壁的变形，地面冻胀和融沉。可设减压孔，为避免解冻后地基的收缩沉降，采用地基加固注浆。止地层出现空洞。如出现地面建筑物沉降，可用注浆加固建筑物地基。偏差±20mm，孔位不得内移。冻站工作能力的20%。

施工进度计划1#楼各工序计划安排时间及完成时间表目前进度情况说明：1#楼目前完成至四层梁板钢筋绑扎，计划3月分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注一、五层梁板四层梁板放线、四层柱钢筋绑扎331天五层梁板支模架搭设332天五层梁板梁平板、柱板支模334天五层梁板钢筋绑扎安装332天五层梁板侧模支模331天五层梁板砼浇捣331天相关工序落实责任人签字：二、六层梁板（设计增加层）计划开始时间计划完成时间天数备注五层梁板放线、五层柱钢筋绑扎331天六层梁板支模架搭设332天六层梁板梁平板、柱板支模344天六层梁板钢筋绑扎安装442天六层梁板侧模支模431天六层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：三、屋面板计划开始时间计划完成时间天数备注六层梁板放线、阁楼层柱钢筋绑扎441天屋面板支模架搭设442天屋面板梁板、柱板支模447天分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注屋面板钢筋绑扎安装443天屋面板边侧模板支模442天屋面板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：各班组责任落实人须知：各班组必须根据项目部计划安排时间进行施工，每道工序施工前由项目总施工负责对各班组责任人进行各节点施工时间的交底，并要求各责任人对每道工序施工时间进行确认并签字认可（如果由项目部造成的工序延误和不可抗力因素造成（如雨天、大风天气，材料供应或者设计变更等）的工期延误，项目部会根据具体情况做工序顺延的调配）；根据各班组在各部位时间节点的完成情况，项目部也将进行相应的考核，并且制定了奖罚措施，具体为：班组在每道工序都能按照计划完成的，项目部将奖励班组2000元人民币，班组不能按照计划节点完成的，则按照每道工序罚款4000元人民币进行处罚。2#楼各工序计划安排时间及完成时间表目前进度情况说明：2#楼目前完成至二层梁、板模板安装60%，计划3月18日完成二层梁板砼混凝土浇捣；分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注一、三层梁板二层梁板放线、二层柱钢筋绑扎331天三层梁板支模架搭设332天三层梁板梁平板、柱板支模334天三层梁板钢筋绑扎安装332天层梁板侧模支模331天三层梁板砼浇捣331天相关工序落实责任人签字：二、四层梁板计划开始时间计划完成时间天数备注三层梁板放线、三层柱钢筋绑扎331天四层梁板支模架搭设332天四层梁板梁平板、柱板支模444天四层梁板钢筋绑扎安装442天四层梁板侧模支模441天四层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：三、五层梁板计划开始时间计划完成时间天数备注四层梁板放线、四层柱钢筋绑扎441天五层梁板支模架搭设442天五层梁板、柱板支模444天分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注五层梁板钢筋绑扎安装442天五层梁板边侧模板支模441天五层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：四、六层梁板（设计增加层）计划开始时间计划完成时间天数备注五层梁板放线、五层柱钢筋绑扎441天六层梁板支模架搭设442天六层梁板梁平板、柱板支模444天六层梁板钢筋绑扎安装442天六层梁板侧模支模441天六层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：三、屋面板计划开始时间计划完成时间天数备注六层梁板放线、阁楼层柱钢筋绑扎441天屋面板支模架搭设442天屋面板梁板、柱板支模557天屋面板钢筋绑扎安装553天屋面板边侧模板支模552天屋面板砼浇捣551天相关工序落实责任人签字：各班组责任落实人须知：各班组必须根据项目部计划安排时间进行施工，每道工序施工前由项目总施工负责对各班组责任人进行各节点施工时间的交底，并要求各责任人对每道工序施工时间进行确认并签字认可（如果由项目部造成的工序延误和不可抗力因素造成（如雨天、大风天气，材料供应或者设计变更等）的工期延误，项目部会根据具体情况做工序顺延的调配）；根据各班组在各部位时间节点的完成情况，项目部也将进行相应的考核，并且制定了奖罚措施，具体为：班组在每道工序都能按照计划完成的，项目部将奖励班组2000元人民币，班组不能按照计划节点完成的，则按照每道工序罚款4000元人民币进行处罚。3#楼各工序计划安排时间及完成时间表目前进度情况说明：3#楼目前完成至四层梁板支模架搭设，计划3月22日完成四层梁板砼混凝土浇捣；分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注一、四层梁板三层梁板放线、三层柱钢筋绑扎331天四层梁板支模架搭设332天四层梁板梁平板、柱板支模334天四层梁板钢筋绑扎安装332天四层梁板侧模支模331天四层梁板砼浇捣331天相关工序落实责任人签字：二、五层梁板计划开始时间计划完成时间天数备注四层梁板放线、四层柱钢筋绑扎331天五层梁板支模架搭设332天五层梁板梁平板、柱板支模334天五层梁板钢筋绑扎安装332天六层梁板侧模支模331天六层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：三、六层梁板（设计增加层）计划开始时间计划完成时间天数备注五层梁板放线、阁楼层柱钢筋绑扎441天六层梁板支模架搭设442天六层梁板、柱板支模444天分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注六层梁板钢筋绑扎安装442天六层梁板边侧模板支模441天六层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：四、屋面板计划开始时间计划完成时间天数备注六层梁板放线、阁楼层柱钢筋绑扎441天屋面板支模架搭设442天屋面板梁板、柱板支模447天屋面板钢筋绑扎安装443天屋面板边侧模板支模442天屋面板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：各班组责任落实人须知：各班组必须根据项目部计划安排时间进行施工，每道工序施工前由项目总施工负责对各班组责任人进行各节点施工时间的交底，并要求各责任人对每道工序施工时间进行确认并签字认可（如果由项目部造成的工序延误和不可抗力因素造成（如雨天、大风天气，材料供应或者设计变更等）的工期延误，项目部会根据具体情况做工序顺延的调配）；根据各班组在各部位时间节点的完成情况，项目部也将进行相应的考核，并且制定了奖罚措施，具体为：班组在每道工序都能按照计划完成的，项目部将奖励班组2000元人民币，班组不能按照计划节点完成的，则按照每道工序罚款4000元人民币进行处罚。4#楼各工序计划安排时间及完成时间表目前进度情况说明：4#楼目前完成至夹层、一层柱电渣压力焊完成，计划3月22日完成夹层梁板砼混凝土浇捣；分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注一、夹层梁板夹层梁板支模架搭设332天夹层梁板梁平板、柱板支模334天夹层梁板钢筋绑扎安装332天夹梁板侧模支模331天夹层梁板砼浇捣331天相关工序落实责任人签字：二、二层梁板夹层梁板放线、一层柱钢筋绑扎331天二层梁板支模架搭设332天二层梁板平板、柱板支模334天二层梁板钢筋绑扎安装332天二层梁板侧模支模331天二层梁板砼浇捣331天相关工序落实责任人签字：三、三层梁板二层梁板放线、二层柱钢筋绑扎441天三层梁板支模架搭设442天三层梁板梁平板、柱板支模444天三层梁板钢筋绑扎安装442天分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注三层梁板侧模支模441天三层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：四、四层梁板计划开始时间计划完成时间天数备注三层梁板放线、三层柱钢筋绑扎441天四层梁板支模架搭设442天四层梁板梁平板、柱板支模444天四层梁板钢筋绑扎安装442天四层梁板侧模支模441天四层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：五、五层梁板计划开始时间计划完成时间天数备注四层梁板放线、四层柱钢筋绑扎441天五层梁板支模架搭设442天五层梁板、柱板支模444天五层梁板钢筋绑扎安装442天五层梁板边侧模板支模441天五层梁板砼浇捣441天相关工序落实责任人签字：六、六层梁板（设计增加层）计划开始时间计划完成时间天数备注五层梁板放线、五层柱钢筋绑扎551天六层梁板支模架搭设552天六层梁板梁平板、柱板支模554天分项项目名称计划开始时间计划完成时间天数备注六层梁板钢筋绑扎安装552天六层梁板侧模支模551天六层梁板砼浇捣551天相关工序落实责任人签字：七、屋面板计划开始时间计划完成时间天数备注六层梁板放线、阁楼层柱钢筋绑扎551天屋面板支模架搭设552天屋面板梁板、柱板支模557天屋面板钢筋绑扎安装553天屋面板边侧模板支模552天屋面板砼浇捣551天相关工序落实责任人签字：各班组责任落实人须知：各班组必须根据项目部计划安排时间进行施工，每道工序施工前由项目总施工负责对各班组责任人进行各节点施工时间的交底，并要求各责任人对每道工序施工时间进行确认并签字认可（如果由项目部造成的工序延误和不可抗力因素造成（如雨天、大风天气，材料供应或者