联络通道施工方案武汉.docx

联络通道施工方案武汉.docx

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联络通道施工方案武汉

1施工工艺流程

联络通道及泵站施工工艺流程见图

2冻结加固施工

冻结加固施工工序为：

施工准备→冻结钻孔施工→冻结制冷系统安装→溶解氯化钙和机组充氟、加油→积极冻结→维护冻结。

2.1施工准备

（1）要求提前供电到联络通道施工场地附近，并清理隧道及施工场地，保证施工通行顺畅。

（2）在隧道内铺设两根2″钢管至联络通道施工工作面，用于冻结孔打钻供水、排污和冻结时的供、排水。

在端头井中安装潜水泵一台，在施工工作面安装排污泵一台，流量均为40m3/h。

安装3台7.5kw的轴流风机，用于隧道通风。

（3）用18#工字钢架和厚5cm的木板在联络通道处铺设长约52m的施工平台。

（4）按不同位置的冻结孔钻进要求，用1.5″钢管搭建冻结孔施工脚手架，安装钻孔施工升降平台。

（5）在联络通道施工工作面附近围砌高约0.5m的泥浆围墙，以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内施工环境整洁。

（6）施工设备进场。

由于隧道内交通不便，受施工的影响大，应合理安排施工设备运抵安装地点的时间顺序。

（7）合同签定后，开工前进行加工件加工。

2.2冻结钻孔施工

冻结钻孔施工工艺为：

定位开孔及孔口管安装→孔口装置安装→钻孔→测量→封闭孔底部→打压试漏。

现具体说明如下：

2.2.1定位开孔及孔口管安装

依据施工基准点，按冻结孔施工图布置冻结孔。

根据各孔孔位在砼管片和钢管片上定位开孔。

（1）砼管片上：

首先注意砼管片内受力钢筋干涉时，调整孔位。

选用J-200型金刚石钻机，配Ф133mm金刚石取芯钻头按设计角度开孔，当开到深度300mm时停止钻进（管片要留50mm以上的保护层），用钢楔楔断岩心，取出后安装孔口管。

孔口管用Ф133×5mm无缝钢管加工，头部加工250mm长的鱼鳞扣。

孔口管的安装方法为：

首先将孔口处凿平，安好四个膨胀螺丝，而后在孔口管的鱼鳞扣上缠好麻丝或棉丝等密封物，将孔口管砸进去，用膨胀螺丝上紧，装上DN125球阀，用Ф110mm金刚石钻头从球阀内开孔，一直将砼管片开穿，这时，如地层内的水砂流量大，就及时关好闸门。

（2）钢管片上：

在钢管片焊好孔口管，在孔口管上接好球阀，用钻机接上金刚石钻头，从球阀内切割钢管片钻进。

2.2.2孔口装置安装

用螺丝将孔口装置装在球阀上，注意加好密封垫片。

当第一个孔开通后，没有涌水涌砂可继续钻进，但以后钻孔仍要装孔口装置，以防突发涌水涌砂现象出现；若涌水涌砂较厉害，还应注水泥浆（或双液浆）止水。

孔口管及孔口装置详见图。

孔口管及孔口装置示意图

2.2.3钻孔与冻结器安装

（1）使用MD-60A型钻机一台，扭矩2000N·M，推力17KN。

选用BW-200/50泥浆泵一台，流量为200l/min。

钻机和泥浆泵总功率为45kw。

。

（2）利用冻结管作钻杆，冻结管采用丝扣连接，接缝要补焊，确保其同心度和焊接强度，冻结管达到设计深度后用丝堵密封孔底部，具体方法是利用接长杆将丝堵上到孔的底部，利用反扣在卸扣的同时，将丝堵上紧。

（3）按冻结孔施工方位要求调整好钻机位置，并固定好，将钻头装入孔口装置内，并将盘根轻压在盘根盒内，首先采用干式钻进，当钻进费劲不进尺时，从钻机上进行注水钻进，同时打开小阀门，观察出水、出砂情况，利用阀门的开关控制出浆量，保证地面安全，不出现沉降。

（4）为了保证钻进精度，开孔段是关键。

钻进前2m时，要反复校核冻结管方向，调整钻机位置，并用精密罗盘或经纬仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。

（5）冻结管下入孔内前要先配管，保证冻结管同心度。

下好冻结管后，采用经纬仪灯光测斜法检测，然后复测冻结孔深度，并进行打压试漏。

冻结孔试漏压力控制在0.8～1.0MPa，稳定30分钟压力无变化或前30分钟压降<0.05MPa，后15分钟不降为试压合格。

（6）在冻结管内下入供液管。

供液管底端连接150mm长的支架，Ф8钢筋焊接。

然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。

（7）冻结管安装完毕后，用堵漏材料密封冻结管与孔口管之间的间隙，然后拆卸孔口密封装置。

（8）测温孔、泄压孔施工方法与冻结管相同。

泄压孔也可利用钢管片上的注浆孔。

2.2.4管漏处理

试压不合格的冻结管必须进行处理达到密封要求后方可使用。

若钻进时无水砂涌出，管漏时可逐根提出孔内管，并用泥浆泵对逐个焊缝打压，找出泄漏焊缝及原因，及时处理，并作好记录，二次下入后仍须自检。

若在实际施工中地层不允许提出冻结管，管漏时要采用在不合格冻结管内下入小一级冻结管（套管）或打补孔的方法处理此类事故。

2.3冻结制冷系统安装

（1）冻结站布置与设备安装

冻结站设在联络通道及泵站附近隧道内。

站内设备主要包括冷冻机组、配电柜、盐水箱、盐水泵、冷却水泵、冷却塔及冷却水池等。

冻结站安装包括氟系统、盐水系统及冷却水系统安装，要求根据冻结站的总体设计，按照先设备后管路的安装程序和施工图的技术要求，将三大循环系统分别进行安装，并按《井巷工程施工及验收规范》要求试压、检查验收。

设备安装按设备使用说明书的要求进行。

（2）管路连接、保温与测试仪表安装

盐水和冷却水管路用法兰连接，并用管架架设在施工平台上或隧道管片上。

盐水管路要离地面安装，避免浸水和高低起伏。

集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，冻结管每3～5个一串联，串联尽量间隔进行，应以每组冻结孔总长度相近和每路盐水循环阻力接近为宜。

在配液圈与冻结器之间安装阀门二个，以便控制冻结器盐水流量。

在冷冻机进出水管上安装温度计，在去、回路盐水管路上安装压力表、温度传感器和控制阀门。

在盐水管出口安装流量计。

在盐水箱安装液面传感器。

在去路盐水干管上安装单向阀。

在盐水管路的高处安装放气阀。

盐水和冷却水管路耐压分别为0.7MPa和0.3MPa。

在对侧隧洞管片内侧冻结加固范围内敷设冷冻排管，敷设方法为用膨胀螺栓和压板直接固定在管片上。

冷冻排管与穿透冻结孔之间用胶管连接。

冻结加固范围内铺设40mm厚的聚苯乙烯泡沫塑胶保温板。

冷冻机组的蒸发器及低温管路、盐水箱、盐水干管表面用30mm厚的聚苯乙烯泡沫塑胶保温板保温。

温度计、压力表和流量计安装要按有关规范进行。

2.4溶解氯化钙和机组充氟、加油

先在盐水箱内注入约1/4的清水，盐水箱上部要设过滤网，然后，启动泵并逐步加入固体氯化钙，直至盐水浓度达到设计要求。

溶解氯化钙时要除去杂质。

盐水箱内的盐水不能灌得太满，以免高于盐水箱口的冻结管盐水回流时溢出盐水箱。

机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。

首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。

2.5积极冻结

（1）冻结系统试运转与积极冻结

设备安装完毕后进行调试和试运转。

在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设计要求的技术参数条件下运行。

在冻结过程中，每天检测盐水温度、盐水流量和冻土壁扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。

冻结系统运转正常后进入积极冻结。

要求7天内盐水温度降至-20℃以下。

每天检测测温孔温度，并根据测温数据，分析冻结壁的扩展速度和厚度，预计冻结壁达到设计厚度时间。

（2）探孔

实测冻结壁温度和厚度达到设计值后，打开探孔确认无泥水涌出或初期有少量出水并渐止，即可试挖。

（3）停止冻结

联络通道及泵站主体结构施工结束后方可停止冻结。

3开挖构筑施工

联络通道及泵站开挖构筑施工占用一侧隧道，在联络通道开口处搭设工作平台，利用隧道作为排渣及材料运输通道。

经冻结加固分析冻结壁达到设计要求，探孔试挖确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，进行矿山法施工。

开挖构筑施工工序为：

施工准备→开挖侧开洞门→通道开挖和初期支护→对面隧道侧开洞门→防水层施工→钢筋绑扎、预埋件安设→立模→混凝土浇筑。

集水井开挖施工工序同通道相同。

3.1施工准备

（1）供电

除了隧道内冻结用电外，另外分一路用于开挖构筑施工供电，用电量约65kw。

（2）通讯

将工作面和地面现场办公室实现有线电话联系或安装远程视频监控系统，确保上下信息畅通。

（3）提升运输

端头井提升采用吊车，隧道内运输采用三轮车。

（4）隧道内工作平台搭设

按联络通道出口尺寸及施工需要，工作平台由上下两层平台和一个斜坡道构成。

在联络通道开口处的隧道支撑架底梁上表面搭设中间工作平台，主要作为通道材料运输车换向之用，面积约为4m×5m=20m2。

在联络通道运输侧，搭设施工与抢险物资平台，为节省材料，平台面可低于中间平台0.9m，面积为15m×3.4m=51m2。

平台梁用长3.4m，间距为2m的18#型钢架，直接搭在混凝土管片上，台面用5cm厚木板铺盖而成。

为方便三轮车运输，另搭设斜坡道与施工物资平台相连接，斜坡道宽约3m，坡长约5m。

（5）初期支护支撑架、防护门、隧道预应力支架加工

提前根据联络通道冻结加固设计要求制作。

在地面按尺寸加工好后，在工作面组装安设。

（6）钢管片接缝焊接

将联络通道口部的钢管片之间（欲拉开的管片除外）接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好，以提高其整体性。

焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理，避免虚焊。

焊接时，采取对称方式焊接，以防止应力集中，引起钢管片和隧道的变形。

焊接材料选J422型结构钢焊条，用手工电弧焊焊接。

（7）隧道预应力支撑架安装

冻结壁交圈之前，按设计图间距在联络通道洞口两侧安装隧道预应力支撑架，以减轻冻胀力和联络通道开挖构筑施工对隧道产生的不利影响。

共设4榀隧道支架分别安装在联络通道预留洞口两侧的第一条隧道管片环缝处。

隧道支撑安装偏离设计安装位置应不大于20mm。

架设时要有专人负责指挥，拼装时螺栓必须拧紧，高处千斤顶应系在主架上，防止脱落。

要定期检查千斤顶压力情况，发现卸压或漏油等情况要及时处理。

安装好隧道支撑后顶实千斤顶，但每个千斤顶的顶力不得大于100KN，且各个千斤顶的顶力要基本均匀。

根据实测隧道收敛变形调整各个千斤顶的顶力，收敛大的部位要求千斤顶力大，不收敛的部位千斤顶不加力。

隧道收敛达到报警值10mm时，千斤顶顶力达到设计最大值500KN。

如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道仍继续收敛，则应采取其它措施加强隧道支撑。

（8）防护门安装

联络通道开挖施工前，按设计图在开挖侧隧道预留洞口上安装应急防护门，并配备风量不小于6m3/min的空压机为防护门供气。

防护门由门框、门及门闩组成。

防护门开关应便于人工操作，紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。

防护门应能灵活开关，关闭后应能承受安装位置的地下水压，有效阻止联络通道及泵站内水、土流出，开启后不得影响正常的开挖和结构施工。

防护门设计耐压值为0.29Mpa，打压试验值不得超过0.29Mpa。

安装好防护门后应进行水密性试验，先用水泵在防护门内注满水，再用空压机加压，要求在不停止空压机时，压力能保持0.22MPa为合格。

当开挖时发生透水、冒砂事故，应立即关闭防护门，并向防护门内压气，使防护门内气压维持在设计压力。

挖通水平通道完成初期支护后方可拆除防护门。

（9）通风与供排水系统

利用隧道和联络通道冻结通风与供排水系统。

3.2试挖和开管片

加固土体强度达到设计要求及准备工作就绪后要先进行试挖，即在未冻结的开挖区中部开一试挖窗口，窗口尺寸不宜大于400×400mm，开窗要逐步扩大。

用锹、风镐等从试挖窗口挖深400～600mm，检查土体含水及稳定情况。

若土体干燥、能自立，或者挖深至800～1000mm无泥水流出时间持续24h以上。

则可判定具备正式开挖条件。

否则应回填、封闭试挖窗口，继续积极冻结，直至下次试挖满足上述要求为止。

试挖无问题后方可拉开钢管片。

钢管片可以用千斤顶及手拉葫芦拉开。

拆除顺序如下图，先拉一号，接着拉二、三、四、五、六，待通道贯通后拆除安全门再拉底下两块。

开管片时，准备2台32t千斤顶，5t和2t手拉葫芦各一个。

两台千斤顶架在被开管