【正文】 圍堤道站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道專項(xiàng)施工方案1 工程概況 工程概述左線推進(jìn)方向右線推進(jìn)方向天津地鐵5號(hào)線下瓦房站～圍堤道站區(qū)間為單洞單線雙線隧道，區(qū)間隧道起訖里程（計(jì)至車站端墻內(nèi)緣）為DK22+～DK23+，；。本段區(qū)間隧道全線敷設(shè)于地下，采用盾構(gòu)法施工。區(qū)間在右DK23+（左線XXX環(huán)~XXX環(huán)、右線XXX環(huán)~XXX環(huán)）。其位置里程左線為DKXXX（右線為DKXXX），聯(lián)絡(luò)通道所在位置的隧道中心高程左線為XXX m（右線XXXm），聯(lián)絡(luò)通道處地面標(biāo)高約為XXXm。聯(lián)絡(luò)通道圖11聯(lián)絡(luò)通道位置現(xiàn)場(chǎng)照片圖12聯(lián)絡(luò)通道平面位置圖 水文、地質(zhì)條件 圖13聯(lián)絡(luò)通道處地質(zhì)斷面圖根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)撀?lián)絡(luò)通道位于第一承壓含水層中，施工風(fēng)險(xiǎn)較高。 地質(zhì)特點(diǎn)及技術(shù)措施聯(lián)絡(luò)通道所穿越土層含水量大，強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，具有微承壓水，透水性強(qiáng)，設(shè)計(jì)采用隧道內(nèi)水平凍結(jié)法加固土體、礦山暗挖法施工，以確保施工安全，同時(shí)減少對(duì)周圍地面環(huán)境的影響。根據(jù)該位置工程地質(zhì)及其他施工條件，施工中采取如下技術(shù)措施：⑴ 打鉆過(guò)程中嚴(yán)格按照打鉆程序進(jìn)行，切實(shí)做好孔口密封，防止漏砂、突水現(xiàn)象發(fā)生。充分考慮微承壓水的不利影響，制定打鉆應(yīng)急預(yù)案；⑵ 粉質(zhì)粘土層為軟塑狀態(tài)，施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)最大，在凍結(jié)帷幕薄弱部位多布測(cè)溫孔和開挖前多打探孔的方案，依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和分析；⑶ 為減少凍融產(chǎn)生的隧道及地面、周邊環(huán)境的沉降，采取跟蹤注漿措施。 聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)概況聯(lián)絡(luò)通道處左線、聯(lián)絡(luò)通道處左線隧道中心標(biāo)高為XXXm，處右線隧道中心標(biāo)高為XXXm，地面標(biāo)高約XXXm。聯(lián)絡(luò)通道由與隧道鋼管片相連的喇叭口和水平通道構(gòu)成(見圖12)。聯(lián)絡(luò)通道的水平通道為直墻、圓弧拱、水平底結(jié)構(gòu)，通道采用的初次襯砌（格柵拱+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土）厚度為300mm的C20噴射混凝土，二次襯砌厚度為400mm的C30p8模筑防水鋼筋混凝土，鋼筋采用HPB23HRB335鋼。，開挖區(qū)標(biāo)高范圍為XXXm。圖14 聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)剖面圖2 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則 采用的設(shè)計(jì)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ21390）。《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（MT500994）。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500102002。 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》》GB500172003。 《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500072002。 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092008。 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500112006。 《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB501572003?！短旖蚴邪低诩夹g(shù)規(guī)程》2010版。 主要設(shè)計(jì)依據(jù) 《天津地鐵6號(hào)線文化中心部分第三合同段（下瓦房站～圍堤道站區(qū)間）詳細(xì)勘察階段巖土工程勘察報(bào)告》，鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司。 《天津地鐵6號(hào)線文化中心部分第三合同段（下瓦房站～圍堤道站區(qū)間）聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)總平面位置圖》，鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司。 《天津地鐵6號(hào)線文化中心部分第三合同段（下瓦房站～圍堤道站區(qū)間）聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)圖》，鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司。 《天津地鐵6號(hào)線文化中心部分第三合同段（下瓦房站～圍堤道站區(qū)間）盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法設(shè)計(jì)施工圖》，山西約翰芬雷華能設(shè)計(jì)工程有限公司。采用凍結(jié)法加固土體安全可靠，適應(yīng)該區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。本施工方案設(shè)計(jì)的基本原則是：，加固土體的厚度和強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 水平孔凍結(jié)方案應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，具有可操作性。 施工方案應(yīng)在滿足工程要求工期的前提下具備優(yōu)化潛力。 施工方案中考慮相關(guān)公共設(shè)施的位置及其安全保障，滿足城市環(huán)境保護(hù)及節(jié)能要求。 減小凍脹與融沉的危害，采取相應(yīng)措施控制聯(lián)絡(luò)通道和管片變形在允許范圍內(nèi)。 主要技術(shù)要點(diǎn)為控制凍結(jié)孔鉆進(jìn)、地層凍脹和融沉等對(duì)隧道及地面的影響，根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新研究成果和施工經(jīng)驗(yàn)，提出以下凍結(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)：，每個(gè)鉆孔都設(shè)孔口管，并安裝孔口密封裝置，以防鉆進(jìn)時(shí)大量泥水涌出。，尤其保證喇叭口處凍結(jié)帷幕的厚度，同時(shí)確保凍結(jié)帷幕與隧道管片的完全膠結(jié)。做好凍結(jié)和開挖的配合工作，并根據(jù)開挖后凍結(jié)帷幕變形情況及時(shí)調(diào)整開挖構(gòu)筑工藝。，采用小開孔距、較低鹽水溫度、較大鹽水流量等措施，以加快凍結(jié)速度，并在適當(dāng)部位布設(shè)卸壓孔，在凍脹力達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行手動(dòng)卸壓。，監(jiān)測(cè)凍土帷幕的形成過(guò)程和形成狀況。重點(diǎn)監(jiān)測(cè)凍土帷幕與對(duì)面隧道管片的膠結(jié)情況。 施工方案根據(jù)工程地質(zhì)條件及其它施工條件，確定采用“隧道內(nèi)鉆鑿，布設(shè)水平孔、近水平孔凍結(jié)初期加固土體，礦山法暗挖構(gòu)筑”的施工方案，即：在隧道內(nèi)利用水平孔和部分傾斜孔凍結(jié)加固地層，使聯(lián)絡(luò)通道外圍土體凍結(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，其主要施工工序見圖21。凍結(jié)孔施工、凍結(jié)施工和聯(lián)絡(luò)通道開挖、構(gòu)筑為本工程的關(guān)鍵工序；凍結(jié)孔偏斜和聯(lián)絡(luò)通道試挖為重要控制點(diǎn)；凍結(jié)溫度檢測(cè)、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。3 凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)主要有如下三個(gè)方面的內(nèi)容。 凍結(jié)帷幕 凍土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：，抗折2 Mpa， Mpa（－10℃）。 積極凍結(jié)時(shí)，在凍結(jié)區(qū)附近200m范圍內(nèi)不得采取降水措施。在凍結(jié)區(qū)內(nèi)土層中不得有集中水流。施工準(zhǔn)備積極凍結(jié)割管、封孔融沉注漿監(jiān)測(cè)維護(hù)凍結(jié)結(jié)構(gòu)注漿施工機(jī)房、基礎(chǔ)凍結(jié)站安裝凍結(jié)器安裝凍結(jié)孔鉆進(jìn)鹽水系統(tǒng)安裝、保溫充R2化Cacl試運(yùn)轉(zhuǎn)隧道支撐防水門安裝探孔、試挖拆鋼管片開挖、初期支護(hù)永久支護(hù)停止凍結(jié)圖21 聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固工程主要施工工序 在凍結(jié)帷幕附近隧道內(nèi)側(cè)敷設(shè)保溫層，敷設(shè)范圍至設(shè)計(jì)凍結(jié)壁邊界處2m。保溫層采用阻燃（或難燃）的軟質(zhì)塑料泡沫保溫材料，厚度50mm。；塑料軟板與管片之間用萬(wàn)能膠粘貼密實(shí)。 設(shè)計(jì)積極凍結(jié)時(shí)間為45天。要求凍結(jié)孔單孔流量不小于5m3/h；積極凍結(jié)7天鹽水溫度降至－20℃以下；積極凍結(jié)15天鹽水溫度降至－24℃以下，去、回路鹽水溫差不大于2℃；開挖時(shí)鹽水溫度降至－28℃以下。如鹽水溫度和鹽水流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)延長(zhǎng)積極凍結(jié)時(shí)間。每米凍結(jié)管（包括冷凍排管）的設(shè)計(jì)散熱量不應(yīng)小于100kcal/h。 開挖區(qū)外圍凍結(jié)孔布置圈上凍結(jié)壁與隧道管片交接面處溫度不高于－5℃。其它部位設(shè)計(jì)凍結(jié)壁平均溫度為－10℃。 當(dāng)施工中地層及環(huán)境條件與原設(shè)計(jì)依據(jù)資料有重大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)院聯(lián)系修改凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)。 凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)詳見附圖2。 凍結(jié)孔聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔數(shù)58個(gè)（左線隧道內(nèi)布置45個(gè)凍結(jié)孔，右線隧道內(nèi)布置13個(gè)凍結(jié)孔）。具體凍結(jié)孔的布置見附圖4；凍結(jié)孔特征見附表1。具體要求如下： 凍結(jié)孔施工前必須在管片上對(duì)各凍結(jié)孔進(jìn)行精確定位。凍結(jié)孔開孔位置誤差不大于100mm，應(yīng)避開管片接縫、螺栓、主筋和鋼管片肋板。 凍結(jié)孔最大允許偏斜150mm（凍結(jié)孔成孔軌跡與設(shè)計(jì)軌跡之間的距離）。聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔終孔最大允許間距為1300mm。 凍結(jié)管采用20＃（Q235B）鋼材的φ898mm的低碳無(wú)縫鋼管。 凍結(jié)管接頭抗壓強(qiáng)度不低于母管的75％。 凍結(jié)孔有效深度（管片表面以下凍結(jié)管循環(huán)鹽水段長(zhǎng)度）不小于凍結(jié)孔設(shè)計(jì)深度。凍結(jié)管管頭碰到凍結(jié)站對(duì)側(cè)隧道管片的凍結(jié)孔，不能循環(huán)鹽水的管頭長(zhǎng)度不得大于150mm。，否則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行注漿控制地層沉降。 設(shè)4個(gè)對(duì)穿孔用于冷凍排管供冷和冷凍站對(duì)側(cè)凍結(jié)孔鹽水循環(huán)。 打透孔復(fù)核兩隧道預(yù)留口位置。如兩隧道預(yù)留口相對(duì)位置誤差大于100mm，則應(yīng)按保證凍結(jié)壁設(shè)計(jì)厚度的原則對(duì)凍結(jié)孔布置進(jìn)行調(diào)整。，右線隧道上沿通道外圍凍結(jié)壁敷設(shè)6排冷凍排管，排管間距為450mm；冷凍排管采用φ455無(wú)縫鋼管。排管敷設(shè)應(yīng)密貼隧道管片。 測(cè)溫孔及卸壓孔測(cè)溫孔8個(gè)，分別布置在通道內(nèi)外和兩側(cè)隧道內(nèi)，其中右線隧道布置6個(gè)，～；卸壓孔布置4個(gè)，布置在凍結(jié)帷幕中間，左、右線各兩個(gè)，深度為3m、4m。測(cè)溫孔及卸壓孔的布置詳見附圖3，詳細(xì)特征情況見附表2。 凍結(jié)主要設(shè)計(jì)參數(shù)凍結(jié)主要設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表31.表31 下瓦房站～圍堤道站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)主要技術(shù)參數(shù)表參數(shù)名稱單位數(shù)量備注兩隧道中心間距m兩隧道中心標(biāo)高m /左線隧道/右線隧道凍土墻設(shè)計(jì)厚度m喇叭口處≥凍土墻平均溫度℃≤10凍土帷幕交圈時(shí)間d20～23積極凍結(jié)時(shí)間d45凍結(jié)孔個(gè)數(shù)個(gè)58凍結(jié)孔成孔控制間距m凍結(jié)孔允許偏斜mm150設(shè)計(jì)最低鹽水溫度℃28～30凍結(jié)7天鹽水溫度達(dá)－20℃以下維護(hù)凍結(jié)鹽水溫度℃≤28單孔鹽水流量m3/h5～7凍結(jié)管規(guī)格mmφ898低碳鋼無(wú)縫鋼管,絲扣連接測(cè)溫孔個(gè)8淺孔φ45深孔φ898測(cè)溫管長(zhǎng)度m20卸壓孔個(gè)數(shù)個(gè)4材質(zhì)同凍結(jié)管，φ453卸壓管長(zhǎng)度m14凍結(jié)管總長(zhǎng)度m冷凍排管長(zhǎng)度m材質(zhì)同凍結(jié)管，φ453 凍結(jié)總需冷量104Kcal/h工況條件JYSLGF300型冷凍機(jī)臺(tái)21臺(tái)備用施工工期d110打鉆、凍結(jié)、掘砌4 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷凍機(jī)的選擇凍結(jié)需冷量的計(jì)算： Q=式中：H—凍結(jié)管總長(zhǎng)度；d—凍結(jié)管直徑；K—凍結(jié)管散熱系數(shù)；經(jīng)計(jì)算Q=54000 Kcal/h根據(jù)計(jì)算選用JYSLGF300型螺桿機(jī)組2臺(tái)，其中1臺(tái)備用。 凍結(jié)系統(tǒng)輔助設(shè)備 鹽水泵選用IS200150315型2臺(tái)，給凍結(jié)孔提供鹽水，流量303m3/h，電機(jī)功率30kw，其中1臺(tái)備用； 冷卻水循環(huán)選用IS150125250型清水泵2臺(tái)，流量240m3/h，電機(jī)功率11kw，其中1臺(tái)備用。冷卻塔選用NBL100型2臺(tái)。 凍結(jié)管選用Φ898mm，絲扣連接后焊接，焊條采用E43系列。冷凍排管選用Φ455mm，20低碳無(wú)縫鋼管，6排布置，排管間距為450mm。 測(cè)溫孔管選用Φ453mm，20低碳無(wú)縫鋼管。 供液管選用Φ453mm，20低碳無(wú)縫鋼管。 鹽水干管和集配液管選用Φ165。 其它 用電負(fù)荷：用電負(fù)荷約400kw/h。 冷凍機(jī)油選用N46冷凍機(jī)油。 制冷劑選用氟立昂R22，冷媒劑選用氯化鈣溶液。5 凍結(jié)施工 施工準(zhǔn)備 加工件工期較長(zhǎng)，需開工前進(jìn)行加工并完成。具體加工件見表51。 為適用工程需要，在盾構(gòu)推進(jìn)期間鉆孔凍結(jié)施工，因此凍結(jié)站必需放在隧道外，擬放在兩個(gè)端頭井中間中板上，鹽水干管沿隧道一側(cè)安裝，凍結(jié)管頭部、配集液圈和隧道預(yù)應(yīng)力支架，均應(yīng)做特殊加工，滿足電瓶車的通行。同時(shí)，在每道工順的施工前，均要提前采購(gòu)?fù)晁胁牧虾驮O(shè)備，并在施工場(chǎng)地以外提前加工完所有相關(guān)部件。在開鉆之前，進(jìn)入聯(lián)絡(luò)通道的水和電需到位，鉆孔所需所有材料、設(shè)備均需到位，凍結(jié)站需完成安裝，鹽水干管、配集液圈、凍結(jié)管頭部、隧道預(yù)應(yīng)力支架需加工完成并到位，以便最大限度減少施工工期。 若地面配電站離凍結(jié)站距離小于400m，可在敷設(shè)2條5芯VV120mm2動(dòng)力電纜；否則，應(yīng)敷設(shè)1條動(dòng)力電纜，同時(shí)凍結(jié)站附近安裝SCB9400KVA/10(6)/，容量為400KVA的箱式變電站1臺(tái)，滿足凍結(jié)孔施工、凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)及開挖構(gòu)筑施工供電。施工所需380V電源由總包方提供至施工現(xiàn)場(chǎng)。低壓供電系統(tǒng)按照三相五線制的要求實(shí)施。 在隧道內(nèi)鋪設(shè)2趟″管路至施工工作面，用于凍結(jié)孔打鉆及凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)供水和排污。 用厚50mm的木板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)施工場(chǎng)地，凍結(jié)孔施工時(shí)，按需要搭設(shè)施工腳手架。 表51 主要加工件一覽表序號(hào)加工件名稱單位數(shù)量備注1鉆頭組合套66含卸壓孔4套2凍結(jié)管（兼作鉆桿）m5811m、3孔口管個(gè)664上堵頭用接長(zhǎng)桿m205堵頭個(gè)666集配液管套17鹽水干管m13008凍結(jié)管頭部個(gè)66含4個(gè)透孔9清水箱個(gè)110鹽水箱個(gè)111隧道預(yù)應(yīng)力支架榀4使用型鋼加工12聯(lián)絡(luò)通道防水門套1聯(lián)絡(luò)通道防水門13鹽水干管托架個(gè)300 凍結(jié)孔施工 施工工序凍結(jié)孔施工工序?yàn)椋憾ㄎ?、開孔→孔口管安裝→孔口裝置安裝→鉆孔→測(cè)斜→封閉孔底部→打壓試驗(yàn)。具體為：⑴ 定位開孔及孔口管安裝：根據(jù)設(shè)計(jì)在隧道內(nèi)用經(jīng)緯儀定好各孔位置。根據(jù)孔位在砼管片和鋼管片上定位開孔，分述如下：1) 砼管片上：首先注意孔位應(yīng)避開砼管片內(nèi)受力主筋，然后用開孔器（配金剛石鉆頭取芯）按設(shè)計(jì)角度開孔，開孔直徑130mm，當(dāng)開到深度280mm時(shí)停止取芯鉆進(jìn)，安裝孔口管，孔口管的安裝方法為：首先將孔口處鑿平，安好四個(gè)膨脹螺絲，然后在孔口管的魚鱗扣上纏上麻絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進(jìn)去，用膨脹螺絲上緊，上緊后，再去掉螺母，裝上DN125閘閥，再將閘閥打開，用開孔器從閘閥內(nèi)二次開孔，開孔直徑為108mm，一直將砼管片開穿，出現(xiàn)涌砂就及時(shí)關(guān)閉閘門。2) 鋼管片上：在鋼管片上焊好孔口管，在孔口管上安裝閘閥和孔口裝置，鉆機(jī)接上金鋼石鉆頭，通過(guò)孔口裝置，切割鋼管片鉆進(jìn)。⑵ 孔口裝置安裝：用螺絲將孔口裝置裝在閘閥上，注意加好密封墊片。詳見圖51。圖51 孔口密封裝置圖⑶ 鉆孔：按設(shè)計(jì)要求調(diào)整好鉆機(jī)位置，并固定好，將鉆頭裝入孔口裝置內(nèi)，在孔口裝置上接上”閥門，并將盤根輕壓在盤根盒內(nèi)，首先采用干式鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)費(fèi)勁不進(jìn)尺時(shí)，從鉆機(jī)上進(jìn)行注水鉆進(jìn)，同時(shí)打開小閥門，觀察出水、出砂