武汉地铁2号线中循、循江区间联络通道及泵站冷冻施工方案Word格式.doc

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三、冻结加固设计 5

3.1冻结帷幕的设计 5

3.2冻结孔布置及制冷设计 5

四、制冷设计 7

4.1冻结参数 7

4.2需冷量计算和冷冻机选型 7

4.3冻结系统辅助设备 7

4.4管路选择 7

4.5其它 8

五、准备工作 8

5.1施工进场人员的安全技术交底工作 8

5.2设备吊运及管线铺设 8

5.3螺栓复紧 8

5.4扬水井预埋管的施工 8

六、冻结孔施工 9

6.1冻结孔施工顺序 9

6.2冻结孔的定位 9

6.3冻结孔开孔及孔口密封装置 9

6.4冻结孔钻进与冻结管设置 9

6.5钻孔质量技术要求 10

七、冷冻站安装 11

7.1冻结站布置与设备安装 11

7.2管路连接、保温 11

八、积极冻结与维护冻结 12

8.1冻结系统试运转与积极冻结 12

8.2维护冻结 12

8.3冻结施工参数一览表 13

8.4冻结质量控制程序 13

九、积极冻结分析 13

十、预应力支架、安全应急门及应急盖板安装 14

十一、开挖与构筑施工 14

11.1具备开挖冻结技术指标 14

11.2施工准备 15

11.3开挖 16

十二、自然解冻控制融沉 23

12.1沉降监测 23

12.2注浆管的布置 23

12.3注浆工艺 23

12.4融沉注浆结束标志 24

十三、监测监控设计 24

13.1监测内容 24

13.2监测方法 24

十四、临时用电组织设计 27

14.1冻结工程用电电压等级 27

14.2施工用电负荷统计 27

14.3供电方案 28

14.4规范标准 28

十五、公用管线保护措施 28

十六、现场安全生产、消防、治安施工措施 30

十七、文明施工措施 30

17.1组织保证措施 30

17.2环境保护措施 31

十八、施工质量及安全保证措施 32

18.1施工质量保证措施 32

18.2安全保证措施 34

十九、施工进度及资源配置计划 36

19.1施工进度计划 36

19.2劳动力配备计划 36

19.3设备与材料供应计划 36

二十、应急预案 38

20.1风险分析 38

20.2施工应急措施 42

20.3应急抢险人员安排 43

20.4应急物资清单 44

附图1、联络通道工程组织结构网络图 45

附图2、联络通道质量管理网络图 45

附图3、联络通道安全文明施工管理网络图 46

附图4、联络通道及泵站冻结帷幕图 47

附图5、联络通道冻结帷幕图 47

附图6、联络通道及泵站冻结孔布置侧视图 49

附图7、联络通道及泵站冻结孔布置图 49

附图8、联络通道冻结孔立面透视图 52

附图10、预应力支架图 55

附图11、通道安全门图 56

附图12、泵站防护门 57

一、概述

1.1工程概况

中山公园站～循礼门站区间隧道中间设一个联络通道，为与泵站合建结构，位置为右DK10+161.213和左DK10+139.454，线间距为14.421m，相应位置的轨面标高为右-3.516m和左-3.526m。

循礼门站～江汉路站区间隧道中间设一个联络通道，位置为右DK11+215.75和左DK11+215.00，线间距为11.500m，相应位置的轨面标高为右4.975m和左4.986m。

区间隧道为外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片环宽1.5m，管片砼C50，S12。

拟构筑联络通道所在位置的隧道管片为钢管片，隧道内径为φ5.4m，管片厚度300mm。

衬砌采用二次衬砌方式；

临时支护层和永久结构层之间设防水层，其中与泵站合建的在联络通道结构层底部左、右线各预埋一根DN250球墨铸铁管。

联络通道及泵站地面位置见下图1和2中所示。

图1联络通道及泵站地面位置图

图2联络通道地面位置图

1.3联络通道及泵站结构描述

联络通道及泵站剖面图如图3所示。

图3联络通道及泵房结构示意图

图4联络通道结构示意图

1.4工程地质及水文地质条件

本区间地貌单元属长江一级阶地，联络通道位于4-1粉砂和4-2粉细砂层中，联络通道位于（3-5）粉质粘土、粉土、粉砂互层中，泵房集水池底板位于（4-2）粉细砂层。

地下水按埋藏条件主要为上层滞水和层间承压水两种类型。

上层滞水主要赋存于人工填土层中，水位埋深为0.5-2.0m。

承压水为主要地下水，与长江水体有水力联系，主要赋存于粉细砂、中粗砂砾石层中，含水层顶板为微弱透水的粘性土，勘测期承压水头标高17.0m。

联络通道地层特性详见地质勘察报告，根据区间联络通道的特点以及所处地层的特性及地面为繁华道路区域，拟采取冻结法加固土体，然后用矿山暗挖法进行开挖构筑施工。

二、施工方案的选择规范及方案要点

2.1方案编制依据及参照的标准、规范

1、武汉市轨道交通二号线一期工程施工图设计图》•中铁第四勘察设计院集团有限公司；

2、《旁通道冷冻法技术规程》（上海市建设工程规范）DG/TJ08-902-2006；

3、《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）；

4、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）；

5、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；

7、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001。

8、《地下铁道设计规范》GB50157-2003；

9、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；

10、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；

2.2冻结土体加固、矿山法暗挖构筑方案

根据上述联络通道施工条件并结合其他相近地层城市地铁联络通道施工的经验，采用“隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工方案。

即：

在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使联络通道及泵房外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。

在冻土中采用矿山法进行联络通道及泵房的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。

2.3方案设计技术要点

由于该联络通道所处地层复杂，所以工程施工风险较大。

在施工中必须采取切实可靠的技术措施，以确保联络通道施工的安全并保证施工工期。

根据以往施工联络通道经验，提出以下技术要点：

1、根据以往联络通道冻结孔施工的成功经验，用金刚石取芯钻在管片上开孔，安装孔口密封装置后，采取跟管钻进法下放冻结管，以防钻进时大量涌水、涌砂。

2、针对施工冻结孔时容易产生冒泥涌水现象，采用功率较大的的钻机施工，尽量实现无泥浆钻进。

如钻孔时有泥水流失，及时进行注浆充填。

3、由于管片容易散热，会影响隧道管片附近土层的冻结效果，从而影响冻结帷幕的整体稳定性和封水性。

在管片外面采PEF板热保温，以减少冷量损失。

在对侧隧道布置4排冷冻排管。

4、加强冻结过程检测。

在冻结帷幕内布置测温孔，以便正确判断冻结帷幕是否交圈和测定冻结帷幕厚度。

对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个联络通道冻结帷幕安全的关键，为此，在对侧隧道管片上沿冻结帷幕四周布置测温孔，以全面监测冻结帷幕的形成过程。

5、在联络通道两端布设卸压孔，以减小土层冻胀对隧道的影响。

6、联络通道冻结交圈前在隧道内架设预应力支架，以防打开预留钢管片时隧道变形和破坏。

7、开挖前在管片开口处安装通道安全应急门，施工完联络通道临时支护层后再打开对侧隧道联络通道的钢管片。

8、在开挖过程中密切监测冻结帷幕变形和开挖面温度，如遇冻结帷幕有明显变形，立即用钢支架支撑，调整开挖构筑工艺，并同时加强冻结。

9、由于冻胀力和冻土融沉的作用，影响周围土层的力系平衡，使隧道产生水平位移和沉降，故在整个施工过程中，加强隧道变形的监测，确保隧道安全。

10、在联络通道衬砌中预埋注浆管，采用注浆方式以补偿土层融沉，注浆应配合冻结帷幕融化过程进行。

11、加强地面建筑的保护监测。

2.4联络通道主要施工顺序

联络通道施工可分为冻结孔施工、冻结施工和开挖构筑施工三个主要部分，其主要施工顺序见下图所示。

施工准备

冻结孔封堵

冷冻站系统拆除

图1

融沉注浆充填

冻结孔施工

冻结站安装

开挖、临时支护

冻结运转（积极冻结和维护冻结）

永久支护

开挖准备

图5联络通道施工流程图

三、冻结加固设计

3.1冻结帷幕的设计

1、联络通道及泵站的冻结帷幕厚度设计为1.8m，不含泵站的联络通道冻结帷幕厚度设计为1.6m。

详见附图4-5。

2、冻结帷幕平均温度设计为-10℃，相应的冻土强度的设计指标（-10℃）为：

抗压4.0Mpa，抗折1.8Mpa，抗剪1.5Mpa。

3、与管片胶合处冻结帷幕平均温度为-5℃。

3.2冻结孔布置及制冷设计

3.2.1冻结孔布置

1）联络通道及泵站冻结孔的布置

采取从左、右线隧道两侧布孔，通道中部设置4个穿透孔，供对侧隧道冻结孔和冷冻排管需冷用。

在冻结站对侧隧道上沿冻结壁敷设4排冷冻排管，以加强对管片处的保温效果。

联络通道及泵站冻结孔69个，一侧55个，另一侧为14个，透孔4个，总长度为625.476米。

冻结孔的布置示意图具体参数见附图8-附图9。

2）联络通道冻结孔的布置

采取在单侧隧道布孔，通道中部设置2个穿透孔，供对侧隧道冷冻排管需冷用。

冻结孔50个，总长度为355.8米。

冻结孔的布置图具体参数见附图10-附图11。

3.2.2施工技术参数

1、冻结管用Φ89×

8mm20#低碳钢无缝钢管。

2、冻结孔的开孔位置误差不大于100mm，应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。

冻结孔最大允许偏斜不应大于150mm。

3、冻结管接头采用螺纹加焊接，抗拉强度不低于母管的80%。

4、冻结管用Φ89×

8mm20#低碳钢无缝钢管，冻结管耐压不低于0.8Mpa，并且不低于冻结工作面盐水压力的1.5倍。

5、冻结孔有效深度不小于冻结孔设计深度。

冻结管管头碰到冻结站对侧管片的冻结孔不能循环盐水的管头长度不得大于150mm。

6、冷冻排管采用Φ32mm无缝钢管。

3.2.3测温孔布置

联络通道布置若干个测温孔，目的主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况，以便综合采用相应控制措施，确保施工的安全，测温孔布置图见附图6～附图7。

1、测温管选用Φ32×

3mm的无缝钢管；

2、测温管长度每个3～6m不等；

3、管前端焊接密封，确保管内不得渗水。

3.2.4卸压孔布置

在冻结帷幕封闭区域内各通道均布置4个卸压孔，左线、右线各2个，卸压孔布置图见附图8~附图9。

在卸压孔上安装压力表，可以很直观的监测冻结帷幕内的压力变化情况，通过每日观测，及时判断冻结帷幕的形成，并可直接释放冻胀压力。

卸压管管前端开口，进入土体段管壁上钻若干孔，呈梅花状分布,以确保冻结帷幕内的压力有效释放传递。

1、卸压管选用Φ32×

3mm,无缝钢管；

2、长度2m左