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郑州某项目盾构冻结法接收施工

工程概况

本工程为郑州某项目区间端头接收井土层水平冻结加固工程。区间穿越土体主要为③21D细沙、③22粉质黏土。端头采用“杯型”水平冻结加固，“杯底”厚度2.6m，外圈“杯壁”长度12.0m。

水文地质条件

场地地下水类型属孔隙潜水，勘察期间本区间地下水埋深约00m～9.40m，水位标高103.11m～104.47m。根据区间地质勘查报告，冻结加固范围内土层内部的地层信息如下：

表6 冻结加范围揭露地层信息表

序号

土质类型

性质

层厚

1

第①1层

杂填土

杂色，上部主要为混凝土路面，下部成分较杂，为

灰渣、混凝土、粉土、小碎石。稍湿，稍密~中密

0.6-1.5

2

第②32C层粉砂

黄褐色，潮湿，中密为主，矿物成分以长石、石英、云母为主，砂质不纯。

5.1-5.4

3

第②32B粉质黏土

褐黄色为主，局部红褐色。稍湿，稍密为主。土质不纯，砂粒含量较高。无光译反应，摇振反应中

等，干强度低，韧性低

4-5.4

4

第③21层粉质粘土

红褐色，硬塑~坚硬，干强度高，韧性高，切面较光滑，见黑色锰质斑点，含少量钙质结核，核径

2~5cm，局部富集呈层或块状。

2.9-9m

5

③22D层

细砂：

黄褐色，矿物成分主要为石英，长石，次为云母

等。饱和，中密密实，砂质不纯，粉粒含量较高。

2.7-5.6

6

第③22层粉质粘土

黄褐色为主。硬塑~坚硬，干强度高，韧性高，切面较光滑，见黑色锰质斑点及零星灰绿色团块，含少

量钙质结核，核径2~6cm，局部富集呈层或块状。

3.8-5.7

7

③23层粉质粘土

黄褐色为主，局部为红褐色。含钙质结核，局部富集，核径一般5mm~30mm。局部有钙质胶结层，可见少量灰黑色斑纹及零星灰绿色团块。硬塑为主，切面稍光滑，稍有光译，无摇振反应，干强度中

等，韧性中等。

4.1-4.6

适用的施工工况

适用于盾构隧道采用冻结法端头加固的方式进行盾构接收施工的工艺。

主要施工控制要点及措施

打设环箍

盾构接收过程中为加强洞门止水效果，在隧道内冻结区域后打设三道环箍作为止水措施。

盾构机刀盘距离冻结杯壁1.5m时，盾构机第一次停机。停机期间，在盾尾后两环处打设第一道环箍（环箍包括两环管片）。

盾构机刀盘距离冻结杯底3m时，在盾尾后两环处打设第二道环箍（环箍包括三环管片），此时盾构机体已进入冻结杯壁区域内，打设环箍期间需确保刀盘运转，且机体每隔1h左右前行约1cm，环箍打设完成后盾体方可正常掘进。

盾构机完全出洞后，在临界冻结区域打设第三道环箍（环箍包括三环管片），以加强洞门止水效果。

优化管片型号

盾构掘进过程中，将三道环箍处管片由通用型管片替换为增设注浆孔加强型管片，以增加注浆止水环箍的成环效果。

将后十环管片调整为增设注浆孔管片，以便于后期加强洞口隧道内二次注浆。

增设拉紧条

隧道最后20环在原设计基础上，增设两道拉紧条，四道拉紧条分别设在10点、2点、4点、8点钟方向，使隧道尾部盾构管片形成一个稳定的整体。

图22增设拉紧条

设置止浆板

接收端洞门除安装帘布橡胶板外，在洞门钢环内部增设两道止浆钢板，以配合洞门帘布橡胶板增强洞门位置的止水效果。

图23洞门钢环位置增设止浆钢板

应急物资准备

第一道环箍打设前，在隧道内台车两侧准备足量的应急物资，保证环箍材料及时供应、缩短环箍施工时间，保证及时应对隧洞内突发状况。

盾构接收施工前，现场设置专门的应急仓库，根据应急物资清单配备足够数量的应急物资，并将相关应急物资存放到接收端底板位置，确保应急抢险过程中物资第一时间到位。

为确保意外断电情况下尽快恢复冷冻，在双鹤湖站配备一台

300kw发电机，并完成调试工作，具备随时启用的条件。

最终效果最后的效果

本施工技术的实施，克服了24m水头压力的复杂地质条件，成功完成了区间盾构冻结法接收施工，达到了盾构冻结法接收“滴水不漏”的效果。

图24盾构出洞最终效果图