【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 序號(hào)機(jī)械名稱型號(hào)單位數(shù)量電容量(KW)1高壓旋噴機(jī)SJBI臺(tái)13712空氣壓縮機(jī)WY7/6臺(tái)1373高壓注漿泵GZB40A臺(tái)19014攪拌桶S1200臺(tái)445低壓泥漿泵BW150D臺(tái)226電焊機(jī)BX3300臺(tái)12217泥漿泵3PN臺(tái)218照明設(shè)備套3135火車站站西風(fēng)井洞門冷凍方案火三區(qū)間2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)從三醫(yī)院站始發(fā)到達(dá)火車站站西風(fēng)井，盾構(gòu)機(jī)到達(dá)后均從西風(fēng)井右線調(diào)出，施工地面場(chǎng)地為火車站輔道路面，附近主要建筑有西風(fēng)井火車站雨棚墩柱，高架橋墩等，為了保障盾構(gòu)機(jī)順利進(jìn)洞，根據(jù)地面工況條件，決定采用水平凍結(jié)方案。（1）進(jìn)出洞所處位置已經(jīng)進(jìn)行過高壓旋噴和攪拌樁加固，經(jīng)過鉆探取芯試驗(yàn)，部分位置成樁不好，盾構(gòu)進(jìn)洞有發(fā)生漏水漏砂的可能，存在安全隱患，決定采用水平凍結(jié)加固。（2）在保障強(qiáng)度的前提下，盡量減少凍土墻體積，以減小凍結(jié)對(duì)周圍環(huán)境的影響，對(duì)可能受影響的建構(gòu)筑物采取有效的保護(hù)措施。（3）凍結(jié)帷幕技術(shù)性能必須滿足盾構(gòu)進(jìn)洞的安全和質(zhì)量要求。（4）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。（5）施工方案應(yīng)在滿足工程要求工期的條件下具備優(yōu)化能力。（6）施工方案及措施必須滿足城市環(huán)保及節(jié)能要求。（7）采取措施減少凍脹與融沉的危害。2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)從火車站站西風(fēng)井到達(dá)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，決定采取水平凍結(jié)法臨時(shí)加固土體，工程量為水平凍結(jié)2個(gè)洞門。地質(zhì)概況如下：西風(fēng)井盾構(gòu)進(jìn)洞范圍內(nèi)凍結(jié)加固土層是④2粉質(zhì)粘土，④3粉土加粉粘，④5粉質(zhì)粘土。在鉆孔及凍結(jié)施工時(shí)需進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采取注漿措施消除鉆孔時(shí)出水出沙造成的沉降影響，采取泄壓措施消除凍脹影響。，地面標(biāo)高+。詳細(xì)地質(zhì)情況如圖：盾構(gòu)進(jìn)出洞門與地層對(duì)照?qǐng)D盾構(gòu)進(jìn)洞洞門與地層對(duì)照?qǐng)D根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況本工程擬采用水平凍結(jié)法進(jìn)行地基加固。凍土墻厚度h的確定：設(shè)凍土墻平均溫度為10℃，凍土抗壓強(qiáng)度σ壓=，抗拉強(qiáng)度σ拉=，抗剪強(qiáng)度τ剪=。洞口采取板狀凍結(jié)方式加固。凍結(jié)加固體在盾構(gòu)進(jìn)洞破壁時(shí)，起到抵御水土壓力、防止土層塌落和泥水涌入工作井的作用。盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固體，如下圖所示：盾構(gòu)推進(jìn)以及凍土墻加固區(qū)示意圖（1）計(jì)算水土壓力： 則按重液公式計(jì)算得到水土壓力為： P= （2）假定加固體為整體板塊而承受水土壓力，運(yùn)用日本計(jì)算理論計(jì)算加固體的厚度：工程名稱洞門中心標(biāo)高m開口底緣深度m水土壓力MPa西風(fēng)井運(yùn)用日本計(jì)算理論的數(shù)據(jù)及結(jié)果凍土平均溫度℃凍土彎拉強(qiáng)度 σ水土壓力 P加固體開挖內(nèi)直徑D系數(shù) β安全系數(shù) k計(jì)算加固體厚度 h10（3）運(yùn)用我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算理論公式進(jìn)行驗(yàn)算：圓板中心所受最大彎曲應(yīng)力計(jì)算公式為 運(yùn)用我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算理論計(jì)算數(shù)據(jù)及結(jié)果水土壓力 P加固體開挖內(nèi)直徑 D凍土泊松比μ計(jì)算加固體h計(jì)算得加固體最大彎拉應(yīng)力σmax凍土彎拉強(qiáng)度σ10℃安全系數(shù) k σmaxσ10℃（4）剪切驗(yàn)算加固體厚度沿槽壁開洞口周邊驗(yàn)算加固體剪切應(yīng)力剪切應(yīng)力驗(yàn)算數(shù)據(jù)及結(jié)果水土壓力P加固體開挖內(nèi)直徑D加固體厚度h最大剪切應(yīng)力τ凍土抗剪強(qiáng)度τ10安全系數(shù)K=MPaτ10=7τmaxτ10根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果并結(jié)合我公司類似工程凍結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)原則:凍土墻厚度h 。盾構(gòu)進(jìn)洞對(duì)加固體強(qiáng)度及密封性要求很高，主要技術(shù)參數(shù)：?？讛?shù)：水平凍結(jié)孔：57個(gè)，；。測(cè)溫孔9個(gè)（C1～，C5～10mm20低碳無(wú)縫鋼管）；。凍結(jié)孔深：。凍結(jié)管管材選擇：凍結(jié)孔選用φ8910mm20低碳無(wú)縫鋼管。盾構(gòu)出洞水平孔布置圖主要凍結(jié)施工參數(shù)的確定（1）設(shè)計(jì)最低鹽水溫度28~30℃。（2）凍結(jié)孔偏斜率≤150mm。（3）盾構(gòu)出洞加固凍土平均發(fā)展速度v=23mm/d。（4）盾構(gòu)出洞加固凍土墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的時(shí)間為40天。（5）冷凝溫度≤28℃。根據(jù)以上參數(shù)選定，當(dāng)凍結(jié)孔最大間距處交圈時(shí)，凍土墻與槽壁完全膠結(jié)。（1）凍結(jié)孔布置見盾構(gòu)出洞水平孔布置圖（2）凍結(jié)孔施工凍結(jié)管、測(cè)溫管和供液管規(guī)格10mm20低碳鋼無(wú)縫鋼管，采用絲扣連接加焊接，孔口管采用φ1086mm20低碳鋼無(wú)縫鋼管；測(cè)溫管采用φ8910mm20低碳鋼無(wú)縫鋼管，孔口采用φ1086mm20低碳鋼無(wú)縫鋼管。水平凍結(jié)孔施工，選用MD60A型鉆機(jī)進(jìn)行施工，凍結(jié)管連接采用絲扣加焊接或內(nèi)管箍焊接方式。鉆孔使用燈光測(cè)斜，凍結(jié)孔終孔偏斜控制在150mm以內(nèi)。選用BW250/50型泥漿泵１臺(tái)。：凍結(jié)孔施工工序?yàn)椋憾ㄎ婚_孔及孔口管安裝→孔口裝置安裝→鉆孔→測(cè)量→封閉孔底部→打壓試驗(yàn)。具體如下：定位開孔及孔口管安裝：根據(jù)設(shè)計(jì)在洞門內(nèi)外圈定好各孔位置。根據(jù)孔位在槽壁上定位開孔，分述如下：①在混凝土管片上開口：首先注意槽壁內(nèi)主筋干涉時(shí)，調(diào)整孔位，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108㎜，當(dāng)開到深度300㎜時(shí)停止鉆進(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，而后在孔口管的魚鱗扣上纏好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)開孔，開孔直徑為90㎜，一直將槽壁開穿，這時(shí)，如地層內(nèi)的水砂流量大，就及時(shí)關(guān)好閘門。②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。詳見示意圖。施工中當(dāng)?shù)谝粋€(gè)孔開通后，沒有涌水涌砂，可繼續(xù)開孔施工，但繼續(xù)開孔仍要裝孔口裝置，防止突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象出現(xiàn)；若涌水涌砂較厲害，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行注水泥漿（或雙液漿）止水及地層補(bǔ)漿。③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)，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、出砂情況，利用閥門的開關(guān)控制出漿量，保證地面安全，不出現(xiàn)沉降。鉆機(jī)選用MD60A型錨桿鉆機(jī)，鉆機(jī)扭矩3000NM，推力25KN。根據(jù)設(shè)計(jì)施工要求，外圈32個(gè)凍結(jié)孔焊接接頭要小于等于四個(gè)，內(nèi)圈三圈凍結(jié)孔不允許有接頭，以此保證凍結(jié)孔成孔質(zhì)量和凍結(jié)施工安全。外圈凍結(jié)孔在焊接時(shí)，分為五節(jié)。凍結(jié)管接頭處焊接示意如圖： ④封閉孔底部：用絲堵封閉好孔底部，具體方法是，利用接長(zhǎng)桿將絲堵上到孔的底部，利用反扣在卸扣的同時(shí)，將絲堵上緊。（1）制冷系統(tǒng)盾構(gòu)出洞根據(jù)冷量計(jì)算每個(gè)洞門選用WYSLGF300Ⅱ型螺桿機(jī)組1臺(tái)套。另外根據(jù)需要準(zhǔn)備備用機(jī)組。（2）冷卻水系統(tǒng)冷卻水總需水量：W=120m3/h，選IS150125型水泵，流量200m3/h,。設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)水溫度+25℃，出水溫度+28~32℃。單個(gè)洞門選用2臺(tái)NBL－50型冷卻水塔，補(bǔ)充新鮮自來(lái)水10m3/h左右，水溫+21℃。（3）鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)鹽水比重1250kg/m179。(176。Be),℃,即鹽水流量113m3/h。設(shè)計(jì)單孔鹽水流量不小于5m3/h。鹽水泵選用IS150125型水泵，流量200m3/h,電機(jī)功率45kw。凍結(jié)孔為每3孔一組串聯(lián)安裝。鹽水干管選用Ф1595低碳鋼無(wú)縫鋼管供回液。（4）凍結(jié)站需N46號(hào)冷凍機(jī)油800Kg。（5）用電負(fù)荷為250KVA。施工前的準(zhǔn)備工作（進(jìn)場(chǎng)、加工件組織）凍結(jié)系統(tǒng)調(diào)試鉆孔定位及開孔凍 結(jié) 系 統(tǒng) 部 分 安 裝 鉆凍結(jié)管及測(cè)斜凍結(jié)管打壓下凍結(jié)器凍結(jié)器連接積極凍結(jié)工 程 監(jiān) 測(cè)開 機(jī) 凍 結(jié)開槽破壁、安裝止水環(huán)拔除盾構(gòu)機(jī)頂進(jìn)范圍內(nèi)的凍結(jié)管用水泥砂漿預(yù)制塊及快干水泥密閉封堵盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞解凍封孔、注漿竣工驗(yàn)收凍結(jié)法施工工藝流程圖通過測(cè)溫孔觀測(cè)計(jì)算，確定凍結(jié)帷幕交圈、凍土與槽壁完全膠結(jié)，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始破除洞口槽壁直至槽壁最后一層鋼筋砼（不少于200mm），再將洞口內(nèi)凍結(jié)管拔出，槽壁完全破除，最后實(shí)施盾構(gòu)出洞推進(jìn)。具體施工工藝見上頁(yè)圖。凍結(jié)站安裝與鉆孔施工同時(shí)進(jìn)行，鉆孔施工結(jié)束即可轉(zhuǎn)入凍結(jié)器安裝凍結(jié)階段。后再對(duì)土體進(jìn)行加固凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)積極凍結(jié)期40天。（單個(gè)出洞加固計(jì)劃表見附表）a、鉆孔下管及凍結(jié)站安裝 20天b、凍結(jié)準(zhǔn)備 5天 c、積極凍結(jié) 40天d、拔凍結(jié)管 2天e、盾構(gòu)出洞 3天f、收尾充填 5天g、融沉注漿 90天h、總工期 75天（不包括融沉注漿）為保證盾構(gòu)出洞時(shí)的安全和凍結(jié)加固不因時(shí)間暴漏過長(zhǎng)而融化，在施工上于盾構(gòu)施工工序的相互配合；在破完第一層壁厚，凍結(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行探孔檢測(cè)后，再進(jìn)行最后一層鋼筋的割除，最后一層工序?yàn)榘纬軜?gòu)區(qū)域內(nèi)的凍結(jié)管盾構(gòu)出洞。根據(jù)實(shí)際工程進(jìn)度安排，在盾構(gòu)出洞前75天內(nèi)進(jìn)場(chǎng)施工。凍結(jié)站現(xiàn)場(chǎng)具體布置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定。工人宿舍、庫(kù)房、材料堆放場(chǎng)地和施工輔助設(shè)施布置，進(jìn)工地后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的地方狹小，凍結(jié)站可安裝在距加固區(qū)100米內(nèi)的施工地區(qū)，或安裝在車站二層平臺(tái)，才用鹽水干管長(zhǎng)距離供冷。勞動(dòng)力配備計(jì)劃見下表 “勞動(dòng)力配備計(jì)劃表”。打鉆工先進(jìn)場(chǎng)施工，然后進(jìn)入凍結(jié)站安裝。同時(shí)施工最多人數(shù)為48人。勞動(dòng)力配備計(jì)劃表工 種人 數(shù)工 種人 數(shù)打鉆工20電焊工4凍安工16技術(shù)人員2機(jī)修工2管理人員2電 工2合計(jì)48地層凍結(jié)施工的設(shè)備與材料用量分別見下表“盾構(gòu)出洞凍結(jié)施工主要設(shè)備及材料用量表”。 單個(gè)盾構(gòu)出洞凍結(jié)施工主要設(shè)備及材料用量表編 號(hào)項(xiàng) 目單位數(shù)量備 注1冷凍機(jī)WYSLGF300Ⅱ型臺(tái)2一臺(tái)備用2IS150125315水泵臺(tái)2鹽水泵，一臺(tái)備用3IS125100215C臺(tái)2清水泵，一臺(tái)備用4真空泵（或抽氟機(jī)）臺(tái)15經(jīng)緯儀臺(tái)16測(cè)溫儀臺(tái)17NBL50冷卻塔臺(tái)28MD60A鉆機(jī)臺(tái)19電焊機(jī)臺(tái)2二主要材料1Ф1595無(wú)縫鋼管T52Ф8910無(wú)縫鋼管T水平凍結(jié)管3”鋼管T44高壓膠管m6005冷凍機(jī)油KG400N466氟里昂R22KG5007氯化鈣T108”閥門只5098”閥門只2010保溫材料M2300單個(gè)洞門凍結(jié)主要凍結(jié)施工參數(shù)一覽表序號(hào)參 數(shù) 名 稱單位數(shù) 量備 注1凍結(jié)孔深度m入土深度2凍土墻設(shè)計(jì)厚度m3凍土墻平均溫度℃104積極凍結(jié)時(shí)間天435水平凍結(jié)孔數(shù)個(gè)57(。)6凍結(jié)孔開孔間距m~7凍結(jié)孔平均偏斜率mm≤1508設(shè)計(jì)最低鹽水溫度℃28～30凍結(jié)7天鹽水溫度達(dá)到18℃以下9單孔鹽水流量m3/h5～810凍結(jié)管規(guī)格水平mmφ89820低碳鋼無(wú)縫鋼管11測(cè)溫孔個(gè)水平9φ503mm無(wú)縫鋼管（PVC）12凍結(jié)制冷量Kcal/h工況條件(水平)13最大用電量kw25014用水量m3/h10新水補(bǔ)充凍結(jié)效果的監(jiān)測(cè)及完成的參數(shù)指標(biāo)（1）鹽水去回路溫差不大于2℃。各孔組溫差不大于2℃，鹽水流量5～8立方米。（2）鹽水溫度降至28℃~ 30 ℃。（3）積極凍結(jié)時(shí)間要達(dá)到設(shè)計(jì)值。（4）凍結(jié)過程中無(wú)斷管和鹽水漏失。（5）選擇合理測(cè)溫孔測(cè)點(diǎn)溫度，計(jì)算凍結(jié)壁厚度及平均溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值。（6）打探孔無(wú)水，且探孔內(nèi)溫度在0℃以下已結(jié)冰。（7）經(jīng)過驗(yàn)收合格后方可破槽壁盾構(gòu)機(jī)出洞。當(dāng)凍結(jié)帷幕滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)開始破除槽壁100 cm，破除完后，在進(jìn)行探孔檢測(cè)，達(dá)到設(shè)計(jì)后，在對(duì)最后一層槽壁20cm鋼筋砼，進(jìn)行破除，對(duì)內(nèi)圈的（3圈）凍結(jié)孔內(nèi)鹽水吹出，進(jìn)行洞口內(nèi)凍結(jié)管拔除（第3圈），然后盾構(gòu)靠上凍結(jié)壁；凍結(jié)段推進(jìn)過程中嚴(yán)格控制推進(jìn)速度和壓力。 槽壁破除100cm 凍結(jié)孔鹽水吹出探孔 盾構(gòu)推進(jìn)破除槽壁最后一層鋼筋開始洞口內(nèi)凍結(jié)管拔除盾構(gòu)進(jìn)洞 盾構(gòu)進(jìn)洞流程水平凍結(jié)孔共4圈，先拔盾構(gòu)出洞口內(nèi)的三圈孔，先拔中心孔第1圈及第2圈上部孔、第3圈孔上部孔繼續(xù)冷凍。拔完后，開始拔下部孔，拔第3圈孔時(shí)要間隔拔除。盾構(gòu)機(jī)完全出洞結(jié)束后，方可起拔最外圈水平凍結(jié)孔。利用人工局部解凍的方案，進(jìn)行拔管，具體方法如下：利用熱鹽水在凍結(jié)器里循環(huán)，使凍結(jié)管周圍的凍土融化達(dá)