TA04联络通道施工方案.doc

一、工程概况设计加固地层体积约为2100ｍ3加固地层体积约为2100ｍ3冻结法施工联络通道工艺简介 ????? 在隧道内利用近水平管和部分倾斜管冻结加固地层,使联络通道外围土体冻结,形成强度高、封闭性好的冻土帷幕(图1为联络通道及泵站冻结方案示意图)。然后,在冻土中采用矿山法进行联络通道及泵站的开挖和构筑施工,地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。 ????? 水平地层加固和开挖构筑的主要施工工艺及顺序如下: 三、冻结帷幕方案设计 1、设计原则 ????? 冻结帷幕方案设计的基本原则是:冻结帷幕方案设计必须满足联络通道施工的安全和质量要求,即保证冻土帷幕有足够的强度,冻结帷幕水平孔(斜孔)布设合理,满足施工及规范要求,在设计中应重点考虑联络通道顶部薄弱部位。冻结帷幕水平孔(斜孔)冻结方案应结合现场实际情况,便于隧道开挖和支护,施工安全、可靠,施工费用低,施工工期短。设计应考虑对冻胀、融沉的防范措施。 2冻结帷幕厚度设计 根据在部分地铁工程联络通道冻结施工经验计算式: ｔ=Ａｌｎ(ｒ/Ｅ)式中 　 ｒ———计算点到冻结管距离,ｍ;　 ?? Ｅ———冻结帷幕外侧厚度,ｍ;　 ? ?Ａ———经验参数,取Ａ=19 69;　 ?? Ｔ———计算点冻结帷幕温度,。冻结帷幕内侧厚度Ｅ′=1 .4Ｅ,冻结帷幕平均厚度1. 4ｍ。3、冻结帷幕交圈计算 冻结前,同一深度的地层具有相同的原始温度,冻结开始后,通过冻结管把冷量传给地层,在冻结管周围产生降温区,形成以冻结管为中心的冻结圆柱,并逐渐到相邻的冻结圆柱连接形成封闭的冻结圆筒,形成冷冻结层,即为冻结帷幕交圈。 冻结帷幕交圈时间主要与冻结孔间距、盐水温度、土层性质、冻结管直径、地层原始温度、以及冻结器环形空间内盐水运动状态等因素有关。冻结帷幕交圈时间计算公式为:  5冻结孔布置 ????根据冻结帷幕设计及联络通道的结构,冻结孔沿通道四周布置,按上仰、近水平、下俯三种角度布置。冻结孔采用上下各三排,左右各一排布置,冻结孔共设77个,开孔间距为0 .51 .2ｍ,利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层,使联络通道及集水井外围土体冻结,形成强度高,封闭性好的冻土帷幕。 ????在现场实际操作中,可根据钻机情况、管片配筋情况和联络通道拟开管片的实际位置等,对钻孔孔位作少量调整,但最大间距不得大于1 .0ｍ。制冷设计 冻结参数确定 ????? 1)设计盐水温度为-28-30℃。 ????? 2)积极冻结时间为30ｄ,维护冻结时间为35ｄ。 ????? 3)测温孔和卸压孔分别为8个和4个。 ????? 4)冻结管总长度为785ｍ。 需冷量和冷冻机选取型 冻结需冷量:Ｑ=1 2·ｄ·Ｈ·Ｋ 式中Ｈ———冻结总长度,ｍ;　 ???????? ｄ———冻线管直径,ｍ;　 ?????????Ｋ———冻结管散热系数,ｋｃａｌ/ｍ2·ｈ。 ????将上述参数代入公式得Ｑ=65813ｋｃａｌ/ｈ,考虑到其它因素设计工况制冷量为87500ｋｃａｌ/ｈ。 1、开孔钻进施工开孔前在布孔范围内打若干小孔，探测地层稳定情况，若发现砂层，立即进行双液注浆，以提高孔口附近土体稳定性，然后进行开孔，采用双层特殊孔口管(见图2)。在冻结管跟进钻进中采用强力水平钻机钻杆角度严格按照施工组织设计图进行，确保冻结范围。 图2? 孔口管示意图 ??? 2冻结系统安装??? 选用W-YSLGF30011冷冻机组，在安装系统时尽量缩短冷冻管长度，使冻结能量尽量少损失。在系统安装完成后，先检查冻结管的密封情况，出现渗漏立即补救，检渗完成后，安装保温层，并在上下行线安装冻结板，此时可以进行冻结。??3、积极冻结注意每天溶液温度变化和气温变化(见图3)，一般前7天温度下降明显由大气温度降至-20。在-20度左右会有一段时间温度会小幅波动，这时外侧土体已经开始冻结并慢慢扩散(这时对泄压孔进行观察会发现水压会上下波动，读数一般在0．1MPa左右，在开挖前达到0．3MPa，开挖前必须泄压)。这一阶段7～8天，以后温度每天下降0．5～1．5，到-30左右基本稳定，冻结到第45天后可以进行开挖前准备工作。???? 图3? 温度变化曲线 ???4开挖构筑联络通道分上下两层，上层为通道，下层为集水井，开挖构筑流程：开挖通道一挂网喷射混凝土一防水层布设一通道钢筋混凝土浇筑一开挖集水井一挂网喷射混凝土一防水层布设一集水井钢筋混凝土浇筑。开挖通道时冷冻处于围护冻结状态，冷冻机正常运行，开挖集水井时冷冻机停止。??? (1)开挖前对泄压孔水压力进行释放，对测温孔温度进行收集汇总，并开孔实测温度，数量不得少于4处(正面2处，背面2处)，两侧都要开孔实测。??? (2)拆除钢管片后，开挖断面中心有土体流出形成一0．5m*0．3m深度为0．8m的孔洞，开挖时