【文章內容簡介】 管 或者鉆進 。 （ 3） 為了保證精度，開孔段是關鍵。 前 2m 時，要反復校核凍結管方向，調整夯管機或者鉆機 位置，并用精密羅盤或經緯儀檢測偏斜無問題后方可繼續(xù)。 （ 4）凍結管下入孔內前要先配管，保證凍結管同心度。成孔后，用測斜 儀進行測斜，然后復測凍結孔深度，并進行打壓試漏。凍結孔試漏壓力不低于 ，經試壓 30min壓力下降不超過 ，再延續(xù) 15min 壓力保持不變?yōu)楹细瘛τ谏涎龅膬鼋Y孔，可以安裝供液管后再打壓，或者適當延長穩(wěn)壓時間。 （ 5）凍結管安裝完畢后，將凍結管與孔口管的間隙滿焊密封。測溫孔施工方法與凍結管相同。 （ 6）在凍結管內下入供液管。供液管底端連接 長的支架。然后安裝去、回路羊角和凍結管端蓋。 （ 7）凍結孔成孔后立即進行孔口注漿，然后拆卸孔口密封裝置。 凍結制冷系統(tǒng)安北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 8 裝 。 凍 結制冷設備選型與管路設計 （ 1） 根據(jù)實際工況，兩個聯(lián)絡通道共用一座冷凍站。 （ 2） 根據(jù)實際工況，選用 就 JYSLGF16 型或相當制冷能力的冷凍機組，該機組在鹽水溫度為 29℃ ，冷卻水溫度 28℃ 時，每臺機組的最大制冷量約為 104 kcal/h，冷凍機組電機總功率為 125 kw。聯(lián)絡通道設計需冷量為 104 kcal/h，配備 JYSLGF16 型冷凍機組一套作為主運轉機， 104 kcal/h ＜ 104 kcal/h ，滿足要求。 同時選擇一臺作為備用。 （ 3） 選用 SCW150400 鹽水循環(huán)泵 2(其中 1 備用 )，流量 198m3/h，揚程 43m，電機功率 45kw。 （ 4） 選用 冷卻水循環(huán)泵 2 臺（其中 1 臺備用）； DBNL350 型冷卻塔 4 臺，電機總功率 24kw。 （ 5） 設鹽水箱一個，容積 6m3。 （ 6） 鹽水干管和集配液管選用 ф1595mm 焊管，集、配液管與羊角連接選用 高壓膠管。 （ 7） 冷卻水管用 ф1334mm 焊管。 （ 8） 冷凍排管用 ”焊管加工。 （ 9） 在冷凍機進出水管上安裝溫度傳感器，在去、回路鹽水管路上安裝壓力、溫度傳感器和控制閥門。在鹽水箱安裝液面?zhèn)鞲?器。 （ 10） 在配液圈與凍結器之間安裝閥門二個，以便控制凍結器鹽水流量。 （ 11） 在鹽水管路的高處安裝放氣閥。 （ 12） 鹽水和清水管路耐壓分別為 和 。 （ 13） 凍結制冷施工冷卻水最大用量為 25 m3/h，最大總用電量約 474kw。 （ 14） 其它 ① 冷凍機油：選用 N46 冷凍機油。 ② 制冷劑：選用 R22 制冷劑。 ③ 冷媒劑：用氯化鈣溶液作為冷凍循環(huán)鹽水。鹽水比重為 ～ 。 凍結站布置與設備安裝 凍結站設在 靠近 聯(lián)絡通道位置 。站內設備主要包括配電柜、冷凍機組、鹽水 箱、鹽水泵、清水泵、冷卻塔及清水池等。設備安裝按設備使用說明書的要求進行。 管路連接、保溫與測試儀表安裝 北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 9 鹽水和冷卻水管路用法蘭連接，并用管架架設在施工平臺上或隧道管片上。鹽水管路要離地面安裝，避免浸水和高低起伏。鹽水管路經試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫，保溫層厚度不小于 30mm。集配液圈與凍結管的連接用高壓膠管。凍結孔每 3~5 個一串聯(lián)，串聯(lián)盡量應間隔進行，應以每組凍結孔總長度相近為宜。 冷凍機組的蒸發(fā)器及低溫管路保溫用軟質泡沫塑料。鹽水箱、鹽水干管和冷凍板表面用 50mm 厚的聚苯乙烯泡沫板保 溫。 溫度計、壓力表和流量計安裝要按有關規(guī)范進行。 溶解氯化鈣和機組充氟加油 先在鹽水箱內注入約 1/4 的清水，然后開泵循環(huán)并逐步加入固體氯化鈣，直至鹽水濃度達到設計要求。溶解氯化鈣時要除去雜質。鹽水箱內的鹽水不能灌得太滿，以免高于鹽水箱口的凍結管鹽水回流時溢出鹽水箱。 機組充氟和冷凍機加油按照設備使用說明書的要求進行。首先進行制冷系統(tǒng)的檢漏和氮氣沖洗，在確保系統(tǒng)無滲漏后，再充氟加油。 隧道管片保溫 在凍結壁附近隧道管片內敷設保溫層，敷設范圍不小于設計凍結壁邊界 1m，保溫采用阻燃的軟質 塑料泡沫材料，導熱系數(shù)不大于 h， 保溫層厚度不小于 30mm，保溫板材之間 搭接嚴密 。 積極凍結與維護凍結 積極凍結 設備安裝完畢后進行調試和試運轉。檢查確認電路系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)運行參數(shù)正常后才開冷凍機。冷凍機先空轉 1~3h，觀察運轉是否異常。在試運轉時，要逐步調節(jié)能量、壓力、溫度和電機負荷等各狀態(tài)參數(shù)，使機組在有關設備規(guī)程和運行要求的技術參數(shù)條件下運行。 冷凍站正常運轉一周鹽水溫度降至 18℃ 以下，積極凍結 15天鹽水溫度降到 24℃ 以下 。開始凍結后，要巡回檢查 凍結器是否有斷裂漏鹽水的情況發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)鹽水漏失，立即關閉閥門。并根據(jù)鹽水漏失情況采取補救措施。 在凍結過程中，每天檢測去、回路干管鹽水溫度、凍結器回路鹽水溫度、鹽水箱液位變化、冷卻水溫度，觀察凍結器頭部結霜是否有異常融化。在凍結運轉初期，檢測各凍結器的鹽水流量，如發(fā)現(xiàn)檢測流量小于設計要求，則應用控制閥門進行調節(jié)，或者加大鹽水泵泵量，使其滿足設計要求。 每天檢測測溫孔溫度，并根據(jù)測溫數(shù)據(jù)，分析凍結壁的擴展速度和厚度，預計凍結北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 10 壁達到設計厚度時間。 開挖條件判定 聯(lián)絡通道 開挖時應該具備以下條件： （ 1）積極凍結時間達到設計值，并要求鹽水溫度達到設計最低鹽水溫度。 （ 2）根據(jù)測溫孔測溫結果計算，凍土壁平均溫度和厚度達到設計值并寫出分析報告。 （ 3）打開卸壓孔閥門后不再有連續(xù)的壓力水流水、泥噴出。 （ 4）打探孔檢查凍土壁與隧道管片之間的界面凍結溫度達到 5℃ 以下。探孔位置選在孔間距較大處或凍結有異常處。 （ 5）已安裝防護門，確認防護門啟閉功能正常，接好供氣管道。 （ 6）完成隧道支撐加固。 （ 7）準備好水泥、水玻璃等應急材料與設備。 （ 8）做好開挖準備其它各項工作。 （ 9）做好設備維護、保養(yǎng)工作，保證設備 能正常運行。 維護凍結 從開挖到施工結構層前，鹽水溫度要保持不高于 22℃ 。 維護凍結過程中，要與積極凍結時一樣進行凍結施工監(jiān)測，確保凍結系統(tǒng)運轉正常，及時分析凍結壁的溫度變化。 在開挖過程中，每天監(jiān)測暴露凍結壁的表面溫度和位移量，如發(fā)現(xiàn)局部凍結壁溫度較高、變形較大，可用串接管道泵的方法加大對應位置的凍結孔流量。開挖期間，不允許提高鹽水溫度和減小鹽水流量。 停止凍結 澆筑完集 水井混凝土內襯后即可停止凍結，割除凍結管，并對凍結管進行充填和防滲處理；及時進 行充填注漿。 4 開挖與構筑施工方 案設計 施工流程 經探孔確認凍結壁已交圈并達到設計厚度后即可進行 聯(lián)絡 通道的開挖與構筑施工。 聯(lián)絡通道 開挖構筑施工流程為： 積極凍結運轉同時進行開挖構筑施工準備 →隧道預應力支撐安裝 →安裝防護門 →探孔試挖， 切割混凝土 管片 →通道掘進與支護層施工 →施工防水層 →通道鋼筋混凝土結構層施工 →跟蹤注漿 。 北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 11 開挖方式 根據(jù)工程結構特點， 聯(lián)絡通道 開挖，采取分區(qū)方式進行施工，施工順序如圖 41 所示。開挖采用短段掘砌技術 , 開挖步距控制在 。由于凍土強度高，韌性好，普通手鎬無法施工，需采用風鎬掘進。在 掘進施工中根據(jù)揭露土體的加固效果及施工監(jiān)測信息，及時調整開挖步距和支護強度，確保安全施工。 圖 41 聯(lián)絡通道 開挖順序圖 支護方式 采用兩次支護方式。第一次支護 (支護層 )采用預應力 鋼格柵 ，并掛網(wǎng)噴射混凝土找平。第二次支護 (結構層 )采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。 支護層 聯(lián)絡 通道開挖后，地層中原有的應力平衡受到破壞，引起通道周圍地層中的應力重新分布，這種重新分布的應力不僅使上部地層產生位移，而且會形成新的附加荷載作用在已加固好的凍結壁上，使凍結壁墻產生變形。為控制這種變形，凍土開挖后就要及時對 凍結壁進行支護。所以 聯(lián)絡通道 的支護層既作維護地層穩(wěn)定、確保施工安全的一項重要技術措施，又作為結構層的一部分，是支護工藝最為關鍵的一步。 聯(lián)絡通道 臨時鋼支撐結構見圖 42。通道支撐為直腿圓拱封閉框架， 格柵鋼架加工后應放在水泥地面上試拼裝，組裝后應在同一平面內 。 鋼格柵 的間排距與通道的開挖步距相對應為 , 相鄰 格柵 間加設縱向拉桿，以增加整個支護體系的整體性和穩(wěn)定性。集水井支護用矩形鋼 格柵 ，間距為 ，可根據(jù)現(xiàn)場情況適當調整，調整后的最大間距不大于，上下兩排支架間由 8 根拉桿相互連接。必要時，在支撐 框架內可增加橫向支撐或支柱加強，以增加支架的整體穩(wěn)定性及抗變形能力。鋼 格柵 之間噴射 C20 的混凝土，厚度應包住鋼筋。 北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 12 （ a）通道 （ b）集水井 圖 42 支護層結構示意圖 結構層 結構層為鋼筋混凝土結構。結構層厚度按圖紙要求施工，先施工通道和喇叭口底板，再施工其側墻，然后施工拱頂。上部結構全部施工完成后，開挖集水井，最后施工集水井結構層?；炷恋燃墳?C40，抗?jié)B等級為 P10。 5 開挖與構筑施工 施工準備 水、電 和場地 供水：采用凍結孔施工時的供水系統(tǒng)（用于噴射混凝土施工），水量 5m3/h； 供電： 每個聯(lián)絡通道 用電量約 74kw； 道路：允許 5～ 10t 卡車進出施工場地，市內運輸必要時辦理通行證； 在端頭井附近提供 200m2左右場地，用于施工材料和渣土存放。 提升運輸 端頭井提升采用汽吊、 龍門吊 或提升架 等 。隧道內運輸采用電瓶車或小型翻斗車。 隧道內工作平臺搭設 按 聯(lián)絡 通道出口尺寸及施工需要，工作平臺由上下兩層平臺和一個斜坡道構成。在 聯(lián)絡通道 開口處的隧道支撐架底梁上表面搭設中間 工作平臺，主要作為通道材料運輸手推車換向之用，面積約為 2m=7m。在 聯(lián)絡通道 運輸側，搭設斜坡道與中間平臺相連接，斜坡道高端寬約 3m，坡長約 18m，坡度以方便手推車運輸為原則可以適當調整。在中間平臺的另一側搭設材料設備平臺，平臺面可低于中間平臺 ，面積為 8 =36m2。平臺梁用長 ,間距為 2m的 20工字鋼 ,直接搭在混凝土管片上，臺面用 50mm厚木板鋪蓋。 隧道預應力支撐安裝 北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 13 開挖之前，需在通道開口處隧道中設置預應力隧道支架，以減輕 聯(lián)絡通道 開挖構筑施工對隧 道產生不利的影響。在上下行線隧道 聯(lián)絡通道 口兩側各架兩榀，在 聯(lián)絡通道 兩側沿隧道方向對稱布置。架設時要有專人負責指揮，拼裝時螺栓必須擰緊，每榀支架有 8 個支點，由千斤頂提供預應力，施加預應力時每個千斤頂要同時慢慢平穩(wěn)加壓，每個千斤頂以壓實支撐點為宜。高處千斤頂應系在主架上，防止脫落。要定期檢查千斤頂壓力情況，發(fā)現(xiàn)卸壓或漏油等情況要及時處理。 通風排水系統(tǒng) 利用凍結通風與排水系統(tǒng)。 開管片 加固土體強度達到設計要求 并現(xiàn)場準備工作就緒（開挖機械材料及人員、應急材料就位，隧道臨時支撐支設完成、安全技 術交底完成等），經評審達到開挖條件后， 即可 切割混凝土管片 。 聯(lián)絡通道處的盾構隧道襯砌采用特殊環(huán)混凝土管片，在設計聯(lián)絡通道處相鄰 2 環(huán)管片采用通縫拼裝，該 2 環(huán)管片混凝土上均作了寬為 600mm，長為 2150mm 的矩形切口標志（見左下圖）?？紤]洞口圈梁厚度，開口輪廓上邊比設計大 650mm，左右兩邊大 150mm，下邊大 500mm。沿管片上用墨線或油漆重新進行標識，切割時沿標識線，沿管片直徑方向進行切割（見右下圖）。 圖 51 特殊環(huán)管片切割示意圖 北京地鐵 17號線 望京西站 ~太陽宮站區(qū)間 通道方案 14 土方開挖 土方開挖是按照前面提到的施工工序進行。由于土 體采取凍結法加固，凍土強度較高（ 4～ 6Mpa），凍結壁承載能力大，因而開挖時（除喇叭口側墻和拱頂外）可以采用全斷面一次開挖，開挖步距視土體加固情況，一般控制在 。 喇叭口處由于凍結管布置需占用結構層空間，直接開挖會暴露凍結管，影響頂部凍結效果，因此宜現(xiàn)小斷面開挖，通道挖通后再刷大。 每施工 2m 左右及時噴漿封閉凍結壁， 人工開挖的工具根據(jù)土體強度，可用風鎬或手鎬。由于通道中凍土溫度較低，風鎬中空氣中的水凝結成冰屑經常積集在管子的接頭或進風口處，堵塞管路。這就要采取措施， 例如 可采用 G11 不結冰風鎬 、 在風管低處增 設集水裝置及時釋放管內凝結水 。開挖斷面嚴格按照施工圖進行，盡量避免超挖。 臨時支護 土方開挖過程中 ,要對暴露段的土體及時施加 支護層 , 它一方面對凍結壁起到保溫和隔熱的作用 , 另一方面能承受凍土壓力和控制凍結壁的位移。支護層采用 鋼格柵 ，外側掛 鋼筋 網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)搭接不小于 15cm，并用 16＃鐵絲扎緊。 鋼格柵在加工場預制，分片安裝。格柵鋼架分片之間用角鋼打眼螺栓連接， 為增加支架的穩(wěn)定性，相臨兩排支架間必須用支撐桿相互連接。 施工時控制好鋼格柵架立中心與垂直度 。 鋼格柵的