【導讀】天津市地下鐵道二期工程2號線。機場延伸線區(qū)間隧道。1#聯(lián)絡通道及泵站和2#聯(lián)絡通道。極地凍結工程有限公司

　　

【正文】 計圖紙。 ⑵ 在開挖側隧道聯(lián)絡通道預留洞口上安裝應急防護門。并配備風量不小于 6m3/min 的空壓機給防護門供氣。 ⑶ 防護門開關應便于人工操作，且不影響施工。緊固螺栓、風管及連接件、扳手等配件及操作工具應準備到位。 . .. ⑷ 通道防護門耐壓設計值為 ,打壓試驗值不得超過 。防護門安裝好后進行氣密性試驗，要求在不停空壓機時試驗氣壓能保持在 。 ⑸ 挖通水平通道后即可拆除通道防護門。 開挖 通過對測溫孔、測壓孔和泄壓孔的實測數據分析， 判定凍結帷幕達到設計的強度和厚度后，開始進行開挖。開挖前對聯(lián)絡通道的中線進行放樣，開挖過程中以中線為準進行開挖。 施工方法 開挖順序 根據工程結構特點，拉開鋼管片以后，聯(lián)絡通道開挖掘進采取分區(qū)分層方式進行，其施工順序如圖 63 所示 （ 2聯(lián)絡通道無泵站，開挖順序中無 IV項） 。 圖 63 聯(lián)絡通道開挖順序圖 開管片 在施工必需的準備工作做好后，根據凍結壁的厚度和強度及探孔情況，可先拆除一片鋼管片，觀測工作面情況，認 為可行后，拆除剩余鋼管片。具體方法： 開管片時，準備 2臺 32t 千斤頂， 5t、 10t 和 2t 手拉葫蘆各一個。兩臺千斤頂架在被開管片兩側，中間用一根橫梁同鋼管片直接相連，通過頂推橫梁向外推拉鋼管片， 5t、 10t 葫蘆作為主拉拔管片用，一端鉤住欲拆管片，一端套掛在對面隧道管片上，水平方向加力向外（隧道內）拉拔管片。 2t 葫蘆懸吊在欲拆管片上方管片上，一端鉤住欲拆管片，以防管片拉出時突然砸落在工作平臺上。具體操作如圖 64 所示： . .. 手拉葫蘆千斤頂待拉管片25 槽 鋼防墜手拉葫蘆水平牽引手拉葫蘆 圖 64 開鋼管片示意圖 在用千斤頂及 5t葫蘆拉拔期間要注意觀察管片外移情況，并隨時注意調整 2t葫蘆拉緊程度和方向。因管片銹蝕而拉出困難時，應用大錘錘振管片，減輕拔出應力。 拆除順序如圖 65（先拉一號，接著拉二、三、四號，待通道貫通后再拉五、六號）。 鋼管片二一六 五三四隧道中心線 圖 65 鋼管片拆除順序圖 通道施工 ⑴ 開挖 鋼管片拆除后即可正式開挖。由于土體采用凍結法加固，凍土強度較高，凍結帷幕承載能力大，因而開挖時可以采用全斷面一次開挖，開挖步距為 。挖出的土方裝入推土車，經隧道運到提升井后提至地面，再用汽車運出。 在開挖過程中 應及時進行收斂變形監(jiān)測，以便及時調整支護方式和結構，并且注意凍結管的位置，以防風動工具打破凍結管。若發(fā)生打破凍結管，應及時通知凍結站人員，關閉閥門，補焊凍結管。 通道兩側底板可在掘砌集水井時開挖。掘砌至排水管位置時，排水管為 2 根 DN200 不銹鋼管，可采用現(xiàn)挖溝槽敷設法，管片正確定位后，其下方用素混凝土回填。排水溝槽的開挖、. .. 排水管的下放及排水管與鋼管片的連接施工應派專人把關，并做好施工記錄。 ⑵ 臨時支護 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土帷幕上，當凍土帷幕墻所承受的壓力超過凍土強度時，凍土帷幕及凍結管會產生蠕變，為控制這種變形的發(fā)展，凍土開挖后就要及時對凍結帷幕進行及時的支護，所以聯(lián)絡通道的臨時支護即作為維護地層穩(wěn)定，確保施工安全的一項重要技術措施，又作為永久支護的一部分，是支護工藝最為關鍵的一步。 臨時支護采用型鋼支架、木背板加噴射混凝土進行支護。支架間距為 ，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。集水井的臨時型鋼支架為矩形且上下支架用Φ 16 圓鋼吊掛，支架 間距 。所有支架間凍土體全用木板背實背緊，少量空隙用水泥砂漿充填嚴實。通道臨時支護見示意圖 66所示。 臨時支護中預埋注漿管：集水井設 12 個，通道底部、直墻下部約按 間距布設。壓漿管選用 DN40 的焊接管，頂端接管箍，并用絲堵封閉。 加固土體木背板鋼支撐圈水泥砂漿架噴支護鋼筋砼筑模防水層 圖 66 通道臨時支護結構示意圖 ⑶ 噴射混凝土 臨時支架及木背板安裝完畢后即可噴射砼。由于受噴面為木質結構，不利噴射物集結，因此在施工前用金屬網掛焊于金屬支架上。另在金屬支架適當位置焊接若干短鋼筋， 控制噴射砼厚度。噴射混凝土強度等級為 C20，厚度不小于 200mm，噴射砼施工按《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（ GB500862020）要求進行。支護層厚度為 250mm，一次不易成型分三次噴射。. .. 前兩次噴射厚度分別為 100mm，第三次噴射找平，應在前次噴射砼初凝后方可進行下一次次噴射。噴射時應注意風壓、水壓大小、噴射角度、噴嘴到受噴面的距離。噴射應先下部后上部。噴射物料中應按要求摻加速凝劑，噴射墻體部位金屬支架后的木背板適當拆除幾塊，以便噴射物料進入木背板后面，便于支護層和通道周幫土層接觸密實，以防凍土層解凍 時，地層變形破壞通道。 噴射員在工作前必須戴好防護及勞保用品，以防物料反彈傷人。密切注意混凝土表面是否有松動、開裂、下墜、滑移等現(xiàn)象，如果發(fā)生應及時鏟除重噴，受噴空間要有足夠的照明強度。錨噴面平整度為177。 20mm，局部需要時應人工找平。 ⑷ 止水帶施工 喇叭口部位全部刷擴至設計尺寸，臨時支護完成后，即可進行止水帶施工。止水帶是用粘接劑沿著臨時支護斷面內側直接粘到隧道管片上，粘接前必須對管片進行清洗，止水帶一定要粘牢，不能留有空隙。 ⑸ 防水層施工 鋪設防水層前必須對初期支護大致找平，拱墻補噴找平，底部砂漿找平 ，對外部的鋼筋接頭切除、磨平。 鋪設防水層時應注意以下問題： 1) 防水層采用自粘式防水卷材鋪貼應平整、牢固。 2) 防水卷材縫搭接長度應為 100mm。 施工縫防水以設計院防水圖為準。 ⑹ 鋼筋工程 按設計和規(guī)范要求，進行鋼筋加工、綁扎和焊接，接茬處均應留足鋼筋搭接長度，和鋼管片焊接時，應丁字型焊接。每個節(jié)點均應捆綁，不允許漏綁，綁扎時掛線綁扎，保證鋼筋保護層厚 25mm。 在鋼筋施工過程中，按設計圖尺寸，預埋各種管件。 ⑺ 立模 立模時凈寬放大 10mm，凈高放大 20mm以防下沉。嚴格按線立模，誤差控制在177。 3mm 以 內，不能小于設計，支架固定應牢靠，澆筑砼時應經常檢查校核，以防位移走動。模板表面應刷脫模劑，模板接縫嚴密，接茬平整，并檢查模板的垂直度、水平度、標高、鋼筋保護層的厚度及結構內層尺寸。校正合格后將模板固定。 ⑻ 澆筑施工 澆筑砼順序：兩端底板 側墻 拱頂，混凝土采用抗?jié)B商品砼，要有級配單、強. .. 度試驗報告、抗?jié)B實驗報告、合格證。砼通過井口運至工作面，人工入模。 分層澆筑，機械振搗，振厚控制在 300mm左右，振搗器插入下層砼的深度應大于 50mm，但不宜過深。振搗時要保證工作時間，振點間距不大于振 搗器作用半徑的 倍，同時在模外輕敲輕打，使壁面漿液飽滿，消除蜂窩麻面，連續(xù)澆筑。澆筑喇叭口可在鋼管片上割洞澆筑或噴漿，最后輔以砂漿合口。 在澆筑混凝土之前，應予埋好各種管件，并固定牢靠，穿墻管安裝防水止水板。 集水井施工 ⑴ 開挖 在通道砼澆筑達到拆模強度后 （達到混凝土強度設計值的 60％），通道中間部分模板予以拆除，利用兩端喇叭口底板形成運輸平臺。在其上輔以木板，以便行人和推車。集水井按線開挖至一定深度時安裝鋼支架。首層鋼支架應和通道支護層中的金屬支架焊接，鋼支架之間，用螺栓或焊接連接并在井 幫上打入若干鋼橛子，以輔托鋼支架重量。挖掘采用風動工具、手鎬、鐵鏟等，如土層穩(wěn)定性較好，則邊挖邊架一次到底；如土層條件很差護幫很難時，則采用短段槽鋼板柱超前護幫，分段到底。水井挖掘較深時，采用滑輪編筐人工提土，開挖誤差控制在 20mm 以內。 ⑵ 臨時支護、噴射混凝土、防水層施工 臨時支護、噴射混凝土、防水層施工方法如前所述，嚴格按圖及規(guī)范要求施工。 集水井臨時支護詳見圖 67。 加固土體木背板鋼支撐圈水泥砂漿架噴支護鋼筋砼筑模防水層 圖 67 集水井支護結構示意圖 ⑶ 鋼筋綁扎及砼澆注 通 道底板和集水井鋼筋砼同時施工，集水井底板先行澆筑，后澆筑側墻和通道底板。鋼筋砼施工時，各種管路要位置正確、牢固，其注意事項與通道相同。 . .. 開挖及支護質量要求 掘進 ⑴ 通道凈寬：中線兩幫不小于設計尺寸，不大于設計尺寸 10mm； ⑵ 通道凈高：腰線上下不小于設計尺寸，不大于設計尺寸 10mm。 架棚 ⑴ 通道凈寬：中線兩幫不小于設計尺寸，不大于設計尺寸 50mm； ⑵ 通道凈高：腰線上下不小于設計尺寸，不大于設計尺寸 50mm； ⑶ 支架架設不得掉斜，前傾后仰，支架構件要齊全，支架與凍 土之間要用木背板背實。 鋼筋 ⑴ 鋼筋搭接部分長度應符合設計要求，且不低于 35d（ d為鋼筋直徑）； ⑵ 受力鋼筋之間綁扎接頭應相互錯開，從任一綁扎接頭中心至搭接長度的 倍區(qū)段范圍內，有綁扎接頭的受力鋼筋截面積占受力鋼筋總面積的百分率不超過 25%； ⑶ 鋼筋位置允許偏差：受力鋼筋排距177。 5mm，鋼筋彎曲點為177。 20mm，水平鋼筋間距177。20mm，受力鋼筋保護層177。 3mm。 砼澆灌 ⑴ 砼表面密實平整，蜂窩、麻面不超過 %，深度不超過 10mm； ⑵ 襯砌厚度不小于設計要求，墻面平整度允 許誤差 20mm； ⑶ 砼強度達到設計強度 70%方可拆模，拆模后應灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于 7晝夜。 結構注漿 主體工程砌筑完成，底板砂漿找平之前，進行結構層注漿施工，注漿設備及材料置于通道開口附近的隧道內，施工時在予留注漿導管上安裝孔口連接裝置和控制閥。先試壓觀察暢通及連通情況，注漿時先內后外先下后上，最后頂部。充填注漿采用 1： 1單液水泥漿，注漿壓力不大于水土壓力。 凍脹、融沉控制措施 凍脹和融沉控制的基本措施 為減小地層凍脹和融沉，根據研究結果及有關資料和工程經驗，結合本工程的施 工條件，提出以下凍脹和融沉防治措施 ⑴ 在凍土帷幕內未凍土中設 4個泄壓孔，通過卸壓消散作用在管片上的凍結附加力。泄壓孔采用φ 89mm 無縫鋼管作濾水管，濾管不包紗網，在凍脹引起地層壓縮時，從泄壓孔排除部分土體。積極凍結時，如果孔內水壓增加，打開孔口閥門卸壓。 . .. ⑵ 通過監(jiān)測凍結過程中隧道管片的變形，預計凍結施工對隧道結構的最終影響，為調整、確定凍結施工參數提供可靠依據。通過調整鹽水流量和鹽水溫度，控制凍土帷幕厚度保持在設計值附近。 ⑶ 凍土帷幕解凍時有少量收縮，從而使地層產生融沉。為了消除地層融沉可能聯(lián)絡通道產 生的不良影響，在結構襯砌上預留注漿管注漿，在凍土帷幕化凍過程中進行注漿以補償凍土帷幕融沉。 ⑷ 停止凍結后， 可 采取 強制解凍 融沉注漿 ， 控制地面及隧道不均勻沉降 。 控制地層融沉的注漿措施 1 融沉補償 注漿 ⑴ 注漿管布置 在結構施工時預留注漿管。側墻和底板注水泥漿液。側墻和底板的注漿管規(guī)格為 211 ″焊接鋼管?？咨疃鹊竭_初襯（臨時支護）與凍土墻之間，深度為 1m；注漿孔沿通道軸線方向間距布置。 1聯(lián)絡通道及泵站共布置 41 個注漿孔， 2聯(lián)絡通道共布置 35 個注漿孔，注 漿管布置詳見圖 68和圖 69。 ⑵ 注漿材料： 注漿材料采用水泥 — 水玻璃雙液漿。水泥－水玻璃雙液漿比為：水泥漿與水玻璃溶液體積比為 1： 1，其中水泥漿水灰比為 1： 1。 ⑶ 注漿順序 注漿的順序是先底板后側墻。底板注漿時，先從通道中部的注漿孔開始注漿，然后依次向兩端的注漿孔灌注。 ⑷ 注漿原則及方法 注漿遵循多次少量均勻的原則。單孔一次注漿量為 m3，最大不超過１ m3。注漿壓力按設計要求為靜水壓力的 2 倍，壓力小于 。一天地層沉降大于 ，或累計地層沉降大于 10mm 時應進行融沉補償注漿；地層隆 起達到 2mm時應暫停注漿。注漿量還可根據地表沉降量計算出的體積進行按需注漿，注漿后，可根據地表沉降量驗證注漿量及注漿效果。具體要根據地面變形監(jiān)測情況做適當調整。 注漿前，將待注漿的注漿管和其相鄰的注漿管閥門全部打開，注漿過程中，當相鄰孔連續(xù)出漿時關閉鄰孔閥門，定量壓入后即可停止本孔注漿，關閉閥門，然后接著對鄰孔注漿。遇到注漿管內竄漿固結而引起堵管時，需用加長沖擊鉆頭通管。 . .. BCCA B 圖 68 1聯(lián)絡通道及泵站注漿管布置圖 . .. BABA 圖 69 2聯(lián)絡通道注漿管布置圖 . .. 2 注漿施工過程的監(jiān)測 控制地面沉降變形是注漿的目的。因此，化凍過程中，要加強地面變形監(jiān)測、凍土溫度監(jiān)測、凍結壁后水土壓力監(jiān)測。另外，注漿施工過程中，漿液的壓力可以通過在相鄰注漿孔安裝壓力表來反映。以上綜合監(jiān)測數據是注漿參數調整的依據。 3 融沉注漿結束條件 融沉注漿的結束是以地面沉降變形穩(wěn)定為依據。若凍結壁已全部融化，且不注漿的情況下實測地層沉降持續(xù)一個月每半個月不大 于 ，即可停止融沉補償注漿。 防腐、鉆孔補強 等收尾工作 聯(lián)絡通道結構完成后，要做好現(xiàn)場拆除和收尾工作。工作量大，工序交叉多，工作要精心組織，協(xié)調施工。 凍結孔管補強：凍結站拆除，回收供液管，放出 CaCl2鹽水后，割去露出隧道管片的孔口管和凍結管，混凝土隧道管片上割除孔口管或凍結管深度要求進入管