【正文】 完美WORD格式 蘇州市軌道交通一號(hào)線ITS05標(biāo)濱河路站~三元村站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道兼泵站凍結(jié)法施工組織設(shè)計(jì)江蘇建基建設(shè)有限公司（專業(yè)分包單位）中鐵十三局集團(tuán)有限公司蘇州ITS05標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部（總包單位）二○一○年十月 專業(yè)整理分享 目 錄目 錄 １1 編制依據(jù) 12 工程概況 1 工程位置 1 工程范圍和工程結(jié)構(gòu) 1 工程地質(zhì)和水文地質(zhì) 23 總體方案簡(jiǎn)介 34 凍結(jié)加固設(shè)計(jì) 4 施工方案設(shè)計(jì)的基本原則 5 方案設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn) 5 凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì) 6 凍結(jié)孔布置及制冷設(shè)計(jì) 8 凍結(jié)施工技術(shù)要點(diǎn) 95 凍結(jié)施工 10 施工程序 10 施工準(zhǔn)備 10 凍結(jié)孔施工 11 冷凍站安裝 13 積極凍結(jié)與維護(hù)凍結(jié) 136 開挖與構(gòu)筑施工方案 16 開挖順序 16 支護(hù)方式 177 開挖與構(gòu)筑施工 18 施工準(zhǔn)備 18 施工措施 19 施工平面布置 21 開挖及支護(hù)質(zhì)量要求 218 地層跟蹤注漿及其它 21 融沉控制 22 防腐、鉆孔補(bǔ)強(qiáng)等收尾工作 239 施工進(jìn)度及配套計(jì)劃 23 施工進(jìn)度計(jì)劃 23 勞動(dòng)力配備計(jì)劃 24 設(shè)備與材料供應(yīng)計(jì)劃 2410 工程監(jiān)測(cè) 26 監(jiān)測(cè)內(nèi)容 26 監(jiān)控量測(cè) 27 凍土帷幕監(jiān)測(cè) 3011 臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) 31 凍結(jié)工程用電及電壓等級(jí) 31 供電線路安排 31 安全用電措施 32 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全常識(shí) 33 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 3312 環(huán)境保護(hù)措施 3313 質(zhì)量和安全保證措施 34 質(zhì)量保證體系 34 施工安全保障措施 36 確保施工質(zhì)量及安全的主要技術(shù)措施 37 開挖構(gòu)筑安全質(zhì)量技術(shù)措施 3814 文明施工保證措施 3915 預(yù)防及應(yīng)急預(yù)案 3916 附件 451 編制依據(jù)《濱河路站~三元村站區(qū)間隧道平縱斷面圖》（）（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司）2《蘇州地鐵一號(hào)線濱河路站~三元村站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房設(shè)計(jì)圖》；3《蘇州地鐵一號(hào)線濱河路站~三元村站區(qū)間土建工程工程沿線建（構(gòu)）筑物調(diào)查報(bào)告》；4《蘇州軌道交通一號(hào)線濱河路站~三元村站區(qū)間巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》（）（江蘇蘇州地質(zhì)工程勘察院）5《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》．GBJ21390；6《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》．MT500994；7國(guó)家有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范及蘇州地鐵公司的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求。2 工程概況 工程位置為了滿足區(qū)間緊急疏散及排水的要求濱河路站~三元村站區(qū)間設(shè)一個(gè)聯(lián)絡(luò)通道兼泵站。該聯(lián)絡(luò)通道兼泵站中心里程為左DK7+（右DK7+）， m， m。 m。 工程范圍和工程結(jié)構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道（兼泵站）包括：連接兩條盾構(gòu)隧道的一條通道、通道下集水井；連接隧道和集水池的一條集水管；，中間部分?jǐn)嗝鏋榘雸A拱直墻形式：，，通道設(shè)防火門兩道；（長(zhǎng)寬高）。通道的開挖尺寸：（長(zhǎng)）（寬）（高）；集水井開挖尺寸：（長(zhǎng)） m（寬） （深）。襯砌采用二次襯砌方式，所有臨時(shí)支護(hù)層厚度均為250mm；通道墻、拱和集水井的結(jié)構(gòu)層為400mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土，喇叭口附近頂部和底部的結(jié)構(gòu)層分別為1050mm、1330mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土；支護(hù)層和結(jié)構(gòu)層之間安裝防水層。其結(jié)構(gòu)圖如下。 聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)圖 工程地質(zhì)和水文地質(zhì) 工程地質(zhì)根據(jù)濱河路站~三元村站區(qū)間地質(zhì)勘察資料，勘察區(qū)域?yàn)閺V闊的沖湖積平原，水系發(fā)育，地勢(shì)平坦，系典型的水網(wǎng)化平原。本區(qū)間無不良地質(zhì)作用，聯(lián)絡(luò)通道處的土層自上而下依次為：①素填土，③1粘土、③2粉質(zhì)粘土，④1粉土，④2粉砂、⑤粉質(zhì)粘土層。根據(jù)判別，該場(chǎng)地內(nèi)20m以內(nèi)④1粉土，④2粉砂不存在液化趨勢(shì)。所處地層主要為④2粉砂及⑤粉質(zhì)粘土。根據(jù)距聯(lián)絡(luò)通道兼泵站位置較近的地勘地質(zhì)鉆孔C1310的資料并參考附近的地勘孔的地質(zhì)情況，對(duì)該通道地質(zhì)及水文地質(zhì)條件描述如下（見表21）：表21 1聯(lián)絡(luò)通道兼泵站地質(zhì)柱狀圖時(shí)代成因土層名稱層底深度（m）層底標(biāo)高（m）分層厚度（m）土層描述①素填土③1粘土黃褐色~褐黃色,硬塑為主,均質(zhì)致密③2粉質(zhì)粘土灰黃色,可塑為主,干強(qiáng)度、韌性中等④1粉土.灰色，松散~稍密很濕，干強(qiáng)度、韌性低④2粉砂灰色，中密~密實(shí)，飽和，成分均勻，以長(zhǎng)石、石英為主，云母次之⑤粉質(zhì)粘土灰色，軟塑,局部流塑,為主局聞流塑，干強(qiáng)度、韌性中等。聯(lián)絡(luò)通道柱狀圖如下：聯(lián)絡(luò)通道兼泵柱狀圖 水文地質(zhì)根據(jù)鉆探揭示的地層結(jié)構(gòu)，工程區(qū)域內(nèi)地下水主要為潛水、微承壓水。潛水含水層主要由粘性土夾碎石和建筑垃圾組成，；微承壓水含水層主要為④1粉土，④2粉砂層，其中④1粉土，④2粉砂層為良好賦水和透水層， m左右， m左右。在含水層以上為③粘性土層，為相對(duì)隔水層。場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)砼及砼結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。3 總體方案簡(jiǎn)介本工程聯(lián)絡(luò)通道根據(jù)設(shè)計(jì)采用凍結(jié)法加固土層，即用人工制冷方法使聯(lián)絡(luò)通道外圍的土層降溫凍結(jié)，形成一個(gè)封閉的凍土維護(hù)結(jié)構(gòu)，然后在凍土維護(hù)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道和泵站的掘砌施工；根據(jù)工程地質(zhì)條件及施工條件，確定采用“隧道內(nèi)鉆孔，凍結(jié)臨時(shí)加固土體，礦山法暗挖構(gòu)筑”的施工方案，即：在隧道內(nèi)利用水平孔和傾斜孔凍結(jié)加固地層，使聯(lián)絡(luò)通道及集水井外圍土體凍結(jié)，形成強(qiáng)度高，封閉性好的凍土帷幕，然后根據(jù)“新奧法”的基本原理，在凍土中采用礦山法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道及泵站的開挖構(gòu)筑施工，地層凍結(jié)和開挖構(gòu)筑施工均在區(qū)間隧道內(nèi)進(jìn)行，其施工工藝見圖31（聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工工藝流程圖）。施工前的準(zhǔn)備工作（進(jìn)場(chǎng)、加工件組織）圖31 聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工工藝流程圖注 漿凍 結(jié) 系 統(tǒng) 部 分 安 裝鉆孔定位鉆 孔凍結(jié)管安裝凍結(jié)管打壓下凍結(jié)器凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試積極凍結(jié)鋼管片焊接、凍結(jié)測(cè)溫監(jiān)測(cè)、預(yù)應(yīng)力支架安裝試 挖工 程 監(jiān) 測(cè)維 護(hù) 凍 結(jié)聯(lián)絡(luò)通道開挖、臨時(shí)支護(hù)聯(lián)絡(luò)通道防水施工聯(lián)絡(luò)通道永久結(jié)構(gòu)施工泵站開挖、臨時(shí)支護(hù)泵站防水施工泵站永久結(jié)構(gòu)施工竣工驗(yàn)收注 漿凍結(jié)孔施工和聯(lián)絡(luò)通道臨時(shí)支護(hù)施工為本工程的關(guān)鍵工序。凍結(jié)檢測(cè)和溫度，土體變形，壓力監(jiān)測(cè)及聯(lián)絡(luò)通道永久支護(hù)施工為特殊工序。4 凍結(jié)加固設(shè)計(jì) 施工方案設(shè)計(jì)的基本原則1 水平凍結(jié)帷幕技術(shù)性能必須滿足旁通道施工的安全和質(zhì)量要求。2 水平凍結(jié)方案應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的施工可行性和良好的可操作性。3 施工方案應(yīng)在工程要求工期的條件下具備優(yōu)化能力。4 施工方案措施必須滿足城市環(huán)保及節(jié)能要求。5 減少凍脹與融沉的危害。 方案設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)由于該旁通道所處地層主要為④2粉砂及⑤粉質(zhì)粘土層，施工時(shí)有可能發(fā)生泥、水突出和地層沉降。在施工中必須采取切實(shí)可靠的技術(shù)措施，以確保旁通道施工的安全并保證施工工期。提出以下技術(shù)要點(diǎn)：1 由于混凝土和鋼管片相對(duì)于土層要容易散熱得多，會(huì)影響隧道管片附近土層的凍結(jié)速度，從而影響凍土帷幕的整體穩(wěn)定性和封水性。特別是要保證旁通道喇叭口部位凍土帷幕的厚度和強(qiáng)度及與管片的完全膠結(jié)，在凍結(jié)孔施工端喇叭口部位布置兩排孔加強(qiáng)凍結(jié)，在對(duì)側(cè)隧道布置冷凍板。所有的鋼管片的格柵要用砼充填密實(shí)，同時(shí)管片外面采用PEF板隔熱保溫，以減少冷量損失，在凍土墻與管片膠結(jié)處放置測(cè)溫點(diǎn)，以加強(qiáng)對(duì)凍土墻與管片膠結(jié)狀況的檢測(cè)。2 用金剛石取芯鉆開孔，跟管鉆進(jìn)法下凍結(jié)管。凍結(jié)孔開孔前，在布孔范圍內(nèi)打小孔徑探孔，探測(cè)地層穩(wěn)定情況。如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重漏水冒泥現(xiàn)象，先進(jìn)行水泥—水玻璃雙液壁后注漿，以提高孔口附近地層穩(wěn)定性，然后再鉆進(jìn)凍結(jié)孔。每個(gè)鉆孔都設(shè)有孔口管，并安裝鉆孔密封裝置，以防鉆進(jìn)時(shí)大量出泥、出水。3 針對(duì)施工凍結(jié)孔時(shí)容易產(chǎn)生涌水現(xiàn)象，采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)，盡量實(shí)現(xiàn)無泥漿鉆進(jìn)。如發(fā)現(xiàn)鉆孔泥水流失，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。4 加強(qiáng)凍結(jié)過程檢測(cè)。在凍土帷幕內(nèi)布置測(cè)溫孔，以便正確判斷凍土帷幕是否交圈和測(cè)定凍土帷幕厚度。對(duì)側(cè)隧道管片附近土層的凍結(jié)情況將成為控制整個(gè)旁通道凍土帷幕安全的關(guān)鍵，為此，在對(duì)側(cè)隧道管片上沿凍土帷幕四周布置測(cè)溫孔，以全面監(jiān)測(cè)凍土帷幕的形成過程。5 在旁通道兩端布設(shè)泄壓孔，以減小土層凍脹對(duì)隧道的影響。該孔可作為凍結(jié)帷幕壓力變化的觀測(cè)孔，同時(shí)利用管片上的注漿孔來卸壓。6 旁通道開挖時(shí)在隧道內(nèi)設(shè)預(yù)應(yīng)力支架，以防打開預(yù)留鋼管片時(shí)隧道變形和破壞。施工完旁通道臨時(shí)支護(hù)層后再打開對(duì)側(cè)隧道旁通道的預(yù)留鋼管片。在旁通道襯砌中預(yù)埋壓漿管，采用注漿方式以補(bǔ)償土層融沉。注漿應(yīng)配合凍土帷幕融化過程進(jìn)行。7 由于凍土的蠕變性很強(qiáng)，凍土帷幕在破壞前必然有一個(gè)較大的蠕變過程，可以通過檢查開挖過程中的凍土帷幕變形情況判斷其安全性。為此，在開挖過程中必須及時(shí)進(jìn)行凍土帷幕變形和溫度觀測(cè)，如遇凍土帷幕有明顯變形，立即用鋼支架加木背板支撐，調(diào)整開挖構(gòu)筑工藝，并同時(shí)加強(qiáng)凍結(jié)。8 為了進(jìn)一步提高旁通道掘砌施工的安全性，特采取以下措施：選用可靠的凍結(jié)施工機(jī)械；準(zhǔn)備足夠的備用設(shè)備；加強(qiáng)停凍時(shí)的凍土帷幕監(jiān)測(cè)；盡快施工襯砌，必要時(shí)用堆土法密閉開挖工作面。9 由于凍脹力和凍土融沉的作用，影響周圍土層的力系平衡，使隧道產(chǎn)生水平位移和沉降，故在整個(gè)施工過程中，加強(qiáng)隧道變形的監(jiān)測(cè)，確保隧道安全。在凍土帷幕關(guān)鍵部位，多布置測(cè)溫孔，監(jiān)測(cè)凍土帷幕的形成過程和形成狀況。 凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，為了通道開挖時(shí)的安全，我們采用在兩條隧道分別鉆孔的方案，即在另一條隧道底部打一排孔，將聯(lián)絡(luò)通道封閉，這樣開挖時(shí)就挖不到凍結(jié)管，確保了凍土的強(qiáng)度和安全，另挖土?xí)r，減少了凍土的挖掘量。根據(jù)通道結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)通道的凍土強(qiáng)度以凍土平均溫度為10℃時(shí)的粉質(zhì)粘土強(qiáng)度為準(zhǔn)，根據(jù)《建井工程手冊(cè) 第四冊(cè)》提供的參數(shù)，凍土平均溫度為10℃時(shí)的粉質(zhì)粘土σ壓=, σ拉=,τ剪=。 凍結(jié)帷幕厚度的驗(yàn)算圖41 聯(lián)絡(luò)通道計(jì)算簡(jiǎn)圖 斷面、荷載及凍土厚度根據(jù)地質(zhì)資料，進(jìn)行凍結(jié)帷幕驗(yàn)算。通道垂直土壓力（P）和側(cè)向上、下荷載（Ps、Px），按下式計(jì)算：[注：由于凍脹，土體向上膨脹，上部土體產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，上、下垂直土壓力應(yīng)相等。]，如圖41。P=γH=γ(Ho+Hx)+20 =326(kPa)Pcs=ξPs=ξγ(HoHs)=202(kPa)Pcx=ξPx=ξγ(HoHs+h)=263(kPa)式中：γ——土的容重，約為18kN/㎡（地面超載20 kN /m2）； H、Ho——計(jì)算點(diǎn)的土的埋深；Hx、Hs——聯(lián)絡(luò)通道下部、上部?jī)鼋Y(jié)管到聯(lián)絡(luò)通道中心線的距離； ξ——側(cè)壓力系數(shù)，；h——開挖凈高+凍土厚度；，，計(jì)算該結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和軸力，進(jìn)而求得截面內(nèi)的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。 各截面的彎矩及軸力聯(lián)絡(luò)通道中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)的彎矩及軸力列于下表4并示于圖42中。表41 聯(lián)絡(luò)通道（兼泵站）中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)的彎矩及軸力截面1 2 3 4 5彎矩M ()876741137747870軸力N (KN)397109710971097439 圖42 聯(lián)絡(luò)通道凍土結(jié)構(gòu)彎矩及軸力圖 強(qiáng)度校驗(yàn)、安全系數(shù)校驗(yàn)表42 通道中部?jī)鐾两Y(jié)構(gòu)各截面安全系數(shù)截面12345應(yīng)力類型壓壓拉剪壓壓拉剪壓應(yīng)力值MPa安全系數(shù)k從表42數(shù)據(jù)可見，各截面的壓應(yīng)力最小的安全系數(shù)K =，拉應(yīng)力安全系數(shù)K=,， 剪應(yīng)力安全系數(shù)K=；安全；根據(jù)設(shè)計(jì)，滿足全斷面開挖施工要求。 凍結(jié)孔布置及制冷設(shè)計(jì) 聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔設(shè)計(jì)根據(jù)凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)及旁通道的結(jié)構(gòu)，凍結(jié)孔按上仰、近水平、下俯三種角度布置。通道兼泵站凍結(jié)孔數(shù)72個(gè)（左線隧道59個(gè)包括4個(gè)穿孔，右線隧道13個(gè)）。其中四個(gè)對(duì)穿孔，為對(duì)面冷板和凍結(jié)孔供冷。凍結(jié)孔的布置詳見附圖凍結(jié)孔施工平面圖及附圖凍結(jié)管布置剖面圖，并根據(jù)鉆機(jī)情況、管片配筋情況和旁通道擬開管片的實(shí)際位置，對(duì)鉆孔孔位作少量調(diào)整。 m ~ m設(shè)計(jì)測(cè)溫孔7個(gè)（左線設(shè)一個(gè)通透孔），左線2個(gè),右線布置5個(gè)；泄壓孔4個(gè)，每側(cè)隧道各布置2個(gè)。凍結(jié)孔的布置詳見附圖2。 制冷設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)參數(shù)確定（1）設(shè)計(jì)鹽水溫度為28℃～30℃。（2）凍結(jié)孔單孔流量不小于5m3/h。（3）凍結(jié)孔終孔間距通道處按Lmax≤900mm集水井按Lmax≤1000mm設(shè)計(jì)，凍土發(fā)展速度取28mm/d，凍結(jié)帷幕交圈時(shí)間為19天，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)間為45天。（4）積極凍結(jié)達(dá)到開挖時(shí)間為45天，維護(hù)凍結(jié)時(shí)間為30