中建凍結(jié)法施工方案

項目專項施工方案

一期工程第2標段

光明港站~鰲峰洲站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房

凍結(jié)法施工方案

編制：

審核：

審批：

中國xx建筑xx有限公司

二〇二一年四月

項目專項施工方案

目錄

第一章工程概況..............................................................................................................................1

1.1工程概況................................................................................................................................1

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計................................................................................................................................1

1.3凍結(jié)設(shè)計及相關(guān)參數(shù)............................................................................................................2

1.4工程環(huán)境................................................................................................................................7

1.5工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件....................................................................................................7

1.6對比分析................................................................................................................................8

第二章編制依據(jù)..............................................................................................................................9

2.1編制依據(jù)................................................................................................................................9

2.2編制說明..............................................................................................................................10

2.3編制范圍..............................................................................................................................10

第三章施工計劃............................................................................................................................11

3.1工期計劃...............................................................................................................................11

3.2資源配置計劃......................................................................................................................11

第四章施工工藝技術(shù)....................................................................................................................14

4.1工藝流程..............................................................................................................................14

4.2施工方法..............................................................................................................................16

第五章施工安全保證措施............................................................................................................53

5.1安全生產(chǎn)保證體系及組織架構(gòu)..........................................................................................53

5.2安全保證措施......................................................................................................................56

5.3監(jiān)測監(jiān)控措施......................................................................................................................61

第六章施工管理人員及作業(yè)人員配備及分工............................................................................69

6.1組織機構(gòu)..............................................................................................................................69

6.2項目部管理職責及分工......................................................................................................70

6.3勞務(wù)組織機構(gòu)......................................................................................................................70

第七章驗收要求............................................................................................................................72

7.1驗收內(nèi)容及驗收標準..........................................................................................................72

7.2驗收程序及驗收人員..........................................................................................................75

第八章應(yīng)急處置............................................................................................................................76

項目專項施工方案

8.1主要工程風險及分析..........................................................................................................76

8.2應(yīng)急管理組織機構(gòu)..............................................................................................................77

8.3應(yīng)急響應(yīng)..............................................................................................................................80

8.4突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案..............................................................................................................83

8.5應(yīng)急物資、設(shè)備儲備..........................................................................................................89

8.6應(yīng)急救援線路......................................................................................................................91

8.7應(yīng)急演練和培訓(xùn)..................................................................................................................91

附件................................................................................................................................................92

附件一：冷凍站平面、立面布置圖.........................................................................................92

附件二：冷凍站供配電系統(tǒng)示意圖.........................................................................................93

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第一章工程概況

1.1工程概況

xx一期工程光明港站～鰲峰洲站區(qū)間1#聯(lián)絡(luò)通道及泵站處左、右線盾構(gòu)隧道里程為

ZDK37+250.328(YDK37+253.022)，兩隧道中心間距11.000m，左、右線隧道中心標高為

-14.866m（-14.866m），聯(lián)絡(luò)通道所處位置地面標高左、右線約為6.28m（6.41m）。本工程

凍結(jié)風險等級為二級。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

聯(lián)絡(luò)通道為曲拱直墻斷面結(jié)構(gòu)。暗埋段凈寬設(shè)計為2.5m，凈高2.1m，泵房凈高3.84m。

支護型式采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，初期支護由220mm厚C25早強噴射混凝土工字鋼鋼架、鋼

筋網(wǎng)組成；二次襯砌采用400mm厚C35模筑防水混凝土。初期支護與二次襯砌間設(shè)置土工

布緩沖層及2.0mm厚的EVA防水板進行全包防水。光明港站～鰲峰洲站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵

房結(jié)構(gòu)如圖1-1、圖1-2所示。

圖1-1區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房結(jié)構(gòu)平面布置圖

第1頁

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圖1-2光明港站～鰲峰洲站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房結(jié)構(gòu)剖面圖

1.3凍結(jié)設(shè)計及相關(guān)參數(shù)

凍結(jié)帷幕

1）凍結(jié)帷幕設(shè)計

根據(jù)各聯(lián)絡(luò)通道及泵房所處地質(zhì)的實際情況及通道埋深情況，聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)帷幕厚度取

2m，喇叭口處1.7m。光明港站～鰲峰洲站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房的凍結(jié)孔個數(shù)為90個，測溫

孔為12個，泄壓孔分別為4個。凍結(jié)時間正常為40-45天。

2）凍結(jié)孔布置及凍結(jié)加固參數(shù)表

聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔按上仰、近水平、下俯三種角度布置在通道及泵站的四周。

根據(jù)圖紙設(shè)計要求，終孔控制間距為通道兩側(cè)墻部位1.100m，泵站側(cè)墻部位1.350m，拱

頂、底板部位1.100m。

光明港站～鰲峰洲站區(qū)間隧道中心間距11米，本區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道布置凍結(jié)孔90個，測溫

孔12個，卸壓孔4個，滿足凍結(jié)施工要求。

聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔立面透視圖1-3所示、開孔位置圖如圖1-4、1-5所示。

第2頁

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圖1-3凍結(jié)孔里立面透視圖

圖1-4A-A凍結(jié)站一側(cè)隧道凍結(jié)孔開孔位置圖

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圖1-5B-B凍結(jié)站對側(cè)凍結(jié)孔開孔位置

聯(lián)絡(luò)通道主要技術(shù)參數(shù)如表1-1所示，凍結(jié)孔參數(shù)如下表1-2所示。

表1-1主要凍結(jié)技術(shù)參數(shù)表

序號參數(shù)名稱單位參數(shù)備注

1凍土帷幕設(shè)計厚度m2喇叭口處1.7m

凍結(jié)壁與管片交界面平

2凍土帷幕平均溫度℃≤-10

均溫度≤-5℃

3凍土帷幕交圈時間天23~30

4積極凍結(jié)時間天暫定45天根據(jù)測溫情況決定

5凍結(jié)孔個數(shù)個90

通道兩側(cè)墻部位1.100，泵站側(cè)墻部位

6凍結(jié)孔終孔控制間距m

1.350，拱頂、底板部位1.100

偏斜超標時根據(jù)偏斜綜

7凍結(jié)孔允許偏斜mm150

合情況決定是否補孔

凍結(jié)7天鹽水溫度達

8設(shè)計最低鹽水溫度℃-28~-30

-18℃以下

9維護凍結(jié)鹽水溫度℃≤-28

10單孔鹽水流量m3/h5~8

第4頁

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11凍結(jié)管規(guī)格mmФ89×8低碳無縫鋼管

管材同凍結(jié)管,淺孔

12測溫孔個數(shù)個12

Ф45×3，深孔Ф89×8

13泄壓孔個數(shù)個4低碳無縫鋼管Ф89×8

14凍結(jié)管總長度m568.645

15凍結(jié)排管長度m125.677低碳無縫鋼管Ф45×3

16凍結(jié)總需冷量104Kcal/h5.944工況條件

表1-2凍結(jié)孔特征表

凍結(jié)孔定位角度（°）打孔仰角（°）深度（m）孔數(shù)（個）總孔深（m）備注

A1~A582.041.22.756513.780

A6~A1071.022.95.001525.005

A11~A1754.017.87.538752.766

D1~D246.013.58.379216.758

D3~D430.011.37.561215.122

D5~D618.08.35.844011.688

D7~D88.04.35.664211.328透孔

D9~D10-2.00.05.503211.006透孔

D11~D12-10.0-4.15.327210.654

D13~D14-18.0-8.15.829211.658

D15~D16-26.0-11.77.052214.104

D17~D18-32.0-14.98.230216.460

D19~D20-40.0-19.78.104216.208

D21~D22-49.0-25.17.900215.800

D23~D24-58.0-30.47.896215.792

D25~D26-67.0-26.68.095216.190

D27~D28-76.0-41.97.788215.576

M1~M8-84.0-48.98.227865.816

M9~M15-90.0-56.76.125742.875

B1~B675.032.02.800616.800

B7~B1358.015.94.318730.226

N1~N7-84.0-48.97.927755.489

N8~N13-90.0-56.76.124636.744

F1~F4-60.0-18.17.700430.800

合計90568.645

1.3.2制冷系統(tǒng)

1）凍結(jié)參數(shù)確定

聯(lián)絡(luò)通道常用凍結(jié)參數(shù)：

（1）設(shè)計鹽水溫度為-28℃～-30℃。

（2）凍結(jié)孔單孔流量不小于5m3/h。

（3）鹽水下降規(guī)律：積極凍結(jié)7天鹽水溫度降至-18℃以下；積極凍結(jié)15天鹽水溫度降

至-24℃以下；開挖時鹽水溫度降至-28℃以下。

（4）設(shè)計積極凍結(jié)時間為40-45天。

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2）凍結(jié)需冷量

凍結(jié)需冷量由下式計算：Q=1.2×π×d×H×K

式中：H—凍結(jié)總長度（含凍排管長度）；

d—凍結(jié)管直徑；0.089m；

K—凍結(jié)管散熱系數(shù)；280Kcal/h·m2。

則可算出：

光明港站～鰲峰洲站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及泵房需冷量約為：5.944×104Kcal/h；

3）凍結(jié)制冷設(shè)備選型

（1）隧道區(qū)間內(nèi)聯(lián)絡(luò)通道旁，設(shè)置一個凍結(jié)站。冷凍站內(nèi)安設(shè)2臺冷凍機組，一用一備。

冷凍機都選用SKDW136.1H型螺桿機組，其設(shè)計單臺機組工況制冷量為12×104Kcal/h，

單臺電機功率136KW。

（2）每個冷凍機組配鹽水循環(huán)泵（選用ISW150-400B型）2臺，其中備用一臺，單臺流

量200m3/h，電機功率30KW。

（3）凍結(jié)站冷卻水循環(huán)泵選用ISW125-125型2臺，其中備用一臺，單臺流量120m3/h，

電機功率15KW。

4）管路選擇

（1）凍結(jié)管選用Φ89×8mm，20#低碳無縫鋼管，內(nèi)箍絲扣加焊接連接，單根長度1～

2m。

（2）測溫孔管深孔選用Ф89×8，淺孔選用Φ45×3mm，20#低碳無縫鋼管。

（3）供液管選用1.5寸聚乙烯增強塑料管。冷凍排管選用Ф45×3mm無縫鋼管，泄壓管

選用Ф89×8。

（4）鹽水干管和集配液圈選用Φ159×4mm無縫鋼管。集、配液管與羊角連接選用2″高

壓膠管。

（5）冷卻水管選用Φ127×4mm無縫鋼管。

5）用電負荷

聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計用電負荷約為250kw/h。

6）其他

（1）冷凍機油選用N46冷凍機油。

（2）制冷劑選用氟立昂R-22。

（3）冷媒劑選用氯化鈣溶液。鹽水比重為1.26。

（4）鹽水箱一個，單個容積4.5m3；冷卻水池一個，容積15m3。

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項目專項施工方案

（5）凍結(jié)制冷施工冷卻水補充量為15m3/h。

1.4工程環(huán)境

聯(lián)絡(luò)通道及泵站位于曙光路下方，距離福州市亞峰新村1#～4#樓10.99m，距離福州市亞

峰新村31#～35#樓20.21m。

圖1-6聯(lián)絡(luò)通道及泵房位置圖

1.5工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

1#聯(lián)絡(luò)通道及泵站所處地層自上而下為：（含泥）中細砂＜2-4-6＞、粉質(zhì)黏土<3-1>、淤

泥夾砂＜2-4-4＞、粉細砂<3-2>。

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項目專項施工方案

圖1-7地質(zhì)剖面圖

（含泥）中細砂＜2-4-6＞：呈深灰色，中密為主，局部稍密、密實，飽和，以細砂和中

砂為主，局部夾有粗砂和粉砂透鏡體，另含一定量的淤泥及少量有機質(zhì)，顆粒級配良好。

淤泥夾砂＜2-4-4＞：呈深灰色，流塑，飽和，以粘粒為主，多夾2～10mm粉細砂薄層，

層狀砂與淤泥厚度比為大于1/10，局部表現(xiàn)為淤泥與砂交互層，呈千層餅狀分布規(guī)律，另含

有腐爛植物碎屑，有腥臭味，搖振反應(yīng)中等，無光澤，干強度及韌性低。

粉質(zhì)黏土<3-1>：灰黃、灰綠色，可塑～硬塑狀態(tài)，含高嶺土、氧化鐵，切面較光滑，有

光澤，無搖振反應(yīng)，干強度與韌性中等，黏性較好。

粉細砂<3-2>：淺黃色，中密～密實狀態(tài)，飽和，成分以粉砂、細砂為主，局部夾有中粗

砂、礫砂。顆粒級配良好。

1.6對比分析

本工程聯(lián)絡(luò)通道及泵房位于富水軟弱地層，多為砂層及淤泥質(zhì)土，按照正常的單一礦山

法開挖方式難以有效開挖，經(jīng)過方案比選，決定采用“凍結(jié)法加固土體、礦山法開挖”的綜

合施工方案，確保施工的安全性和可靠性。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)及施工條件，對設(shè)計方案進行如下

優(yōu)化：

（1）本工程聯(lián)絡(luò)通道及泵房設(shè)計積極凍結(jié)期45d，經(jīng)過參考相鄰已完工程冷凍系統(tǒng)實測

凍土發(fā)展速度和溫度，通過計算，40d凍結(jié)效果就可以達到開挖要求，相應(yīng)減少凍結(jié)時間5d，

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項目專項施工方案

可節(jié)約人工費、電費、機械費、管理費成本15.2萬元。

（2）考慮到型鋼拱架背后鋪設(shè)3cm厚木板隔熱層，能一定程度上封閉開挖面，保持開

挖面穩(wěn)定，決定每循環(huán)開挖、架設(shè)型鋼拱架不噴射混凝土，隨著洞身開挖逐榀架設(shè)型鋼拱架，

最后一次性完成混凝土噴射，縮短開挖支護工作時間6d，節(jié)約人工費，材料費、機械費、管

理費成本23.2萬元。

通過施工方案優(yōu)化，減少冷凍系統(tǒng)運行時間，可減少聯(lián)絡(luò)通道施工工期9天，預(yù)計降低

工程成本38.4萬元；同時選擇“凍結(jié)法加固土體、礦山法開挖”的綜合施工方案，一方面有

利于形成強度高、冷結(jié)帷幕承載力強的土體，隔絕地下水，解決富水軟弱地層，多為砂層及

淤泥質(zhì)土施工中的安全隱患。另一方面對環(huán)保、地面環(huán)境影響較小，為以后遇到類似的地質(zhì)

情況提供了一種可以借鑒的施工方法。

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項目專項施工方案

第二章編制依據(jù)

2.1編制依據(jù)

類別序號文件名稱編號

xx一期工程光明港站～鰲峰洲站盾構(gòu)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及

1/

泵房施工設(shè)計圖

《xx工程【光明港站~鰲峰洲站區(qū)間】詳細勘察階段巖

2/

土工程勘察報告》

3現(xiàn)場踏勘及調(diào)查所取得的第一手資料/

4當?shù)氐臍庀笏馁Y料/

已審批的施工用地，臨時供水、供電等條件及施工現(xiàn)場

文件5/

的具體情況

6周邊建筑物調(diào)查報告/

7《xx一期工程第2標段土建8工區(qū)施工組織設(shè)計》/

8《xx一期工程第2標段土建8工區(qū)安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案》/

《中國建筑一局（集團）有限公司建設(shè)工程技術(shù)質(zhì)量紅

9/

線》（2019版）

1《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》/

2《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》/

關(guān)于加強建筑施工主要重大危險源安全管控的通知

3/

[2017]第30號；

法規(guī)

福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳“關(guān)于《危險性較大的分部分

4/

項工程安全管理辦法》的實施細則”

《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住建部

5/

37號令）

《關(guān)于實施<危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定

6/

>有關(guān)問題的通知》（建辦質(zhì)【2018】31號文）

1《地下鐵道工程施工及驗收標準》GB/T50299-2018

2《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2017

3《礦山立井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗收標準》GB/T51277-2018

規(guī)范、標準4《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015

5《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008

6《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010

7《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準規(guī)范》GB50017-2017

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項目專項施工方案

8《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012

9《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011

10《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》（DG/TJ08-902-2006)

2.2編制說明

在認真全面地閱讀現(xiàn)有施工圖紙的基礎(chǔ)上，深刻領(lǐng)會和貫徹設(shè)計意圖。根據(jù)現(xiàn)場具體情

況及周邊環(huán)境，針對本工程的特點，綜合考慮施工現(xiàn)場條件、施工技術(shù)、機具設(shè)備配套能力

等各方面因素，編寫了本施工方案。

2.3編制范圍

本方案編制范圍主要包括：聯(lián)絡(luò)通道及泵房工程的鉆孔施工、凍結(jié)施工、開挖及結(jié)構(gòu)施

工、充填及融沉注漿施工等。

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項目專項施工方案

第三章施工計劃

3.1工期計劃

2022年8月11日開始施工，2022年11月23日結(jié)束。施工工期105天（不包括預(yù)計融

沉注漿約為105天），其中進場及準備時間5天，打鉆時間計劃20天，連接管路試水2天，

凍結(jié)時間為73天，開挖及結(jié)構(gòu)施工28天，撤場5天。

表3-1單個聯(lián)絡(luò)通道施工進度計劃表

序號施工工序天數(shù)102030405060708090100110120

5

1進場及準備

2鉆孔施工20

3冷凍站安裝20

鹽水系統(tǒng)安裝

42

與調(diào)試

5積極凍結(jié)73

6開挖結(jié)構(gòu)施工28

7撤場5

總工期105天

3.2資源配置計劃

3.2.1勞動力配備計劃

根據(jù)各施工工序階段需求，聯(lián)絡(luò)通道勞動力配備計劃見表3-2。打鉆工先進行施工準備。

開鉆后凍安工進場進行凍結(jié)系統(tǒng)安裝。開凍后部分凍安工進行開挖施工準備。凍土帷幕交圈

后掘進工進場，進行開挖和構(gòu)筑施工。開挖、構(gòu)筑完畢后，留下4～6人進行地層融沉補償注

漿，其余全部撤場。同時施工最多人數(shù)為56人。

表3-2單個聯(lián)絡(luò)通道勞動力配備計劃表

工種按工程施工階段投入勞動力情況

充填及融沉注

打鉆及冷凍安裝積極凍結(jié)開挖及構(gòu)筑備注

漿

普工226224

電工2221

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項目專項施工方案

焊工4241

司索工111

操作工112

合計3012316

3.2.2設(shè)備與材料供應(yīng)計劃

通用材料和設(shè)備易損配件準備齊全。施工專用材料提前5天準備到位。需特殊加工的專

用設(shè)備器件提前加工以滿足施工工期及質(zhì)量的要求。單個聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)與開挖構(gòu)筑施工的設(shè)

備與材料用量分別見表3-3和表3-4。

表3-3單個聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工主要設(shè)備及材料用量表

主要設(shè)備

編號項目單位數(shù)量備注

1冷凍機組臺2一備一用

2鹽水泵臺2ISW150-400B

3清水泵臺2ISW125-125

4抽氟機臺1

5測溫儀臺2

6冷卻塔套2

7鉆機臺1MD-80A

8泥漿泵臺2BW-250A

9安全門套1

10預(yù)應(yīng)力支架榀4

11電箱（BD600AI-3）臺2

12電箱（BD400AI-2）臺4

13電箱（BD200AI-6）臺4

主要材料

編號項目單位數(shù)量說明

1Ф89×8無縫鋼管T13.0凍結(jié)管

3Ф159×5鋼管T2鹽水干管

4Ф127×4鋼管T1清水管

5Ф89×8無縫鋼管T0.3測溫管

6Ф45×3鋼管T0.5冷凍排管

7高壓膠管m300

8冷凍機油kg500

9氟里昂R22kg500

10氯化鈣T5純度95%

11逆止閥只103/105

12鉆頭組合套103/105

13孔口管個103/105

14堵頭個103/105

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項目專項施工方案

158″閥門只40

16保溫材料m2200厚60mm

17鋼板4*1510*6000T2.1

18法蘭盤對40

19初支鋼架榀25

20槽鋼8#T1.2

21角鋼T0.2

22扁鋼T0.15

23碳鋼沖壓彎頭外徑40mm個100

24碳鋼沖壓彎頭外徑114mm個12

25碳鋼沖壓彎頭外徑165mm個10

表3-4單個聯(lián)絡(luò)通道開挖構(gòu)筑施工主要設(shè)備用量表

主要設(shè)備

編號項目單位數(shù)量備注

1插入式振搗器臺2

235KW空壓機臺1

3水泵臺2

4電焊機臺2

5風機臺2

6風鎬把6

72t絞車臺1

8雙液注漿泵臺1

9圓盤鋸臺1

10電鋸臺1

11三輪車輛2

12手拉葫蘆(5t，2t，3t，10t)個各1

13預(yù)力支架千斤頂(50T)個24

14噴漿機臺1

1532T千斤頂臺2

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項目專項施工方案

第四章施工工藝技術(shù)

4.1工藝流程

聯(lián)絡(luò)通道采用預(yù)先對聯(lián)絡(luò)通道的周邊土體進行冷凍法加固，然后拆除聯(lián)絡(luò)通道洞門鋼管

片，采用礦山法開挖聯(lián)絡(luò)通道。

聯(lián)絡(luò)通道采用人工開挖，保證掌子面穩(wěn)定，開挖后，及時施做初期支護，盡早封閉斷面。

聯(lián)絡(luò)通道施工時堅持短進尺、強支護、盡早封閉成環(huán)，控制周圍地層的變形。

本工程聯(lián)絡(luò)通道采用凍結(jié)法加固土層，即用人工制冷方法使聯(lián)絡(luò)通道外圍的土層降溫凍

結(jié)，形成一個封閉的凍土帷幕結(jié)構(gòu)，然后在凍土帷幕結(jié)構(gòu)中進行聯(lián)絡(luò)通道的掘砌施工。

根據(jù)工程地質(zhì)條件及其它施工條件，確定采用“隧道內(nèi)鉆鑿，布設(shè)水平孔、近水平孔凍結(jié)

臨時加固土體，礦山法暗挖構(gòu)筑”的施工方案，即：在隧道內(nèi)利用水平孔和部分傾斜孔凍結(jié)加

固地層，使聯(lián)絡(luò)通道外圍土體凍結(jié)，形成強度高，封閉性好的凍土帷幕，然后根據(jù)“新奧法”

的基本原理，在凍土中采用礦山法進行聯(lián)絡(luò)通道的開挖構(gòu)筑施工，地層凍結(jié)和開挖構(gòu)筑施工

均在區(qū)間隧道內(nèi)進行，其主要施工順序為：

施工準備→凍結(jié)孔施工（同時安裝凍結(jié)制冷系統(tǒng)，鹽水系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)）→進行隧道支

撐→積極凍結(jié)→探孔試挖→拆鋼管片→聯(lián)絡(luò)通道掘進與初期支護→聯(lián)絡(luò)通道永久支護→結(jié)構(gòu)

充填注漿→進行自然解凍融沉注漿充填→撤場。

凍結(jié)法其工藝流程見圖4-1。

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項目專項施工方案

圖4-1聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工工藝流程圖

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項目專項施工方案

4.2施工方法

4.2.1施工準備

（1）加工件工期較長，開工前進行加工。

（2）在隧道內(nèi)安裝機房，進行材料加工等操作。

（3）在隧道內(nèi)敷設(shè)1條150mm2動力電纜，滿足凍結(jié)孔施工、凍結(jié)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)及開挖構(gòu)筑

施工供電。

（4）在隧道內(nèi)鋪設(shè)兩趟1.5寸管路至施工工作面，用于凍結(jié)孔打鉆及凍結(jié)運轉(zhuǎn)供水和排

污。

（5）用厚5cm的木板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)施工場地，凍結(jié)孔施工時，搭設(shè)施工腳手架

Φ48mm*3mm。

4.2.2凍結(jié)孔施工

4.2.2.1管片壁后二次預(yù)注漿

打鉆安裝凍結(jié)管之前進行管片壁后預(yù)注漿，凍結(jié)孔施工前注漿范圍如圖4-5。

采用管片上的注漿孔進行二次注漿，預(yù)注漿范圍為聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)各10環(huán)管片，左右線共

計40環(huán)范圍內(nèi)壓注水泥漿液。

聯(lián)絡(luò)通道前后

20環(huán)注漿范圍

隧道左線

隧道右線

聯(lián)絡(luò)通道前后

20環(huán)注漿范圍

圖4-2凍結(jié)孔施工前注漿范圍示意圖

（1）二次注漿作業(yè)步驟

①首先進行1:0.8～1單液水泥漿的拌制；

②在管片預(yù)留注漿孔處安裝逆漿閥，然后打通注漿孔，若有噴氣現(xiàn)象須先放氣，然后關(guān)

閉逆漿閥門；

③將閥門與注漿管連接好，然后打開逆漿閥門，將單液漿液通過注漿泵壓注，經(jīng)注漿孔

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項目專項施工方案

處注入管片壁后；

④注完漿液后，關(guān)閉逆漿閥門并對管路放氣卸壓，最后拆除連接注漿管并用水清洗管路。

⑤注意事項：壓注完一個注漿孔后要先關(guān)好泄?jié){閥，并在注漿泵處對注漿管路進行卸壓，

避免漿液逆流、反噴，最后再拆卸注漿管。

（2）注漿材料

選擇符合實際地層的漿液配比，并根據(jù)地層的改變進行及時調(diào)整，以滿足地質(zhì)條件需要，

達到滿意注漿效果。根據(jù)本標段聯(lián)絡(luò)通道所處地層情況，選用水泥漿水灰比1:1的單液水泥

漿，注漿壓力不大于靜水壓力：

漿液拌制：首先按水灰比為1:1在拌漿筒內(nèi)配制好水泥漿，采用注漿管放入漿桶內(nèi)，啟

動注漿泵，開始注漿作業(yè)。

拌漿注意事項：拌漿桶中先加入配比中水的3/4量，攪拌下加入水泥等材料，再均勻加

入剩余的1/4水，壓漿漿液必須按配合比拌漿，不得任意更改。拌漿時間不得少于10分鐘，

期間攪拌機宜正反交替拌漿，不留死角。待漿液拌勻滿足施工要求后方可放入過濾桶。及時

清理過濾篩上的水泥碴質(zhì)，防止掉入過濾桶內(nèi)引起堵管。

（3）注漿設(shè)備

注漿設(shè)備安放在注漿平臺上，一個水泥漿攪拌筒、一個注漿泵，注漿泵安有控制閥和壓

力表，可以控制漿液的壓力和流量。

（4）注漿量及注漿壓力

注漿量根據(jù)管片后土質(zhì)情況及前期注漿情況進行適時調(diào)整、優(yōu)化，注漿結(jié)束標準采用注

漿壓力控制，注漿壓力逐步增加，不超過0.25MPa。

（5）注漿范圍及注漿參數(shù)

預(yù)注漿范圍為聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)各10環(huán)管片，左右線共計40環(huán)范圍內(nèi)壓注水泥漿液。注漿

順序由聯(lián)絡(luò)通道處向兩側(cè)對稱進行。

4.2.2.2凍結(jié)孔施工工序

凍結(jié)孔施工工序為：定位、開孔→孔口管安裝→孔口裝置安裝→鉆孔→測量→封閉孔底

部→打壓試驗。

具體為：

(1)定位開孔及孔口管安裝

根據(jù)設(shè)計在隧道內(nèi)用全站儀定好各孔位置。根據(jù)孔位在砼管片和鋼管片上定位開孔，分

述如下：

①砼管片上：首先注意砼管片內(nèi)受力鋼筋干涉時，調(diào)整孔位，然后用開孔器（配金剛石

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項目專項施工方案

鉆頭取芯）按設(shè)計角度開孔，開孔直徑130mm，當開到深度250mm時停止取芯鉆進，安裝

孔口管，孔口管的安裝方法為：首先將孔口處鑿平，安好四個膨脹螺絲，然后在孔口管的魚

鱗扣上纏好麻絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進去，用膨脹螺絲上緊，上緊后，再去掉螺母，

裝上DN125閘閥，再將閘閥打開，用開孔器從閘閥內(nèi)二次開孔，開孔直徑為108mm，一直

將砼管片開穿，出現(xiàn)涌砂就及時關(guān)閉閘門。安裝于混凝土管片上的孔口管，與內(nèi)徑140mm、

外徑240mm、環(huán)寬50mm、厚度6mm的環(huán)形鋼板進行焊接，并打設(shè)螺栓將環(huán)形鋼板和混凝

土管片進行固定。

②鋼管片上：凍結(jié)孔開孔位置的鋼格柵用快速水泥填充密實，在鋼管片上焊好孔口管，

在孔口管上接好閘閥和孔口裝置，用鉆機接上金鋼石鉆頭，通過孔口裝置，切割鋼管片鉆進。

安裝于鋼管片中孔口管，安裝前檢查鋼格倉的密封性，孔口管外露部分必須加焊6mm厚鋼板

與鋼隔倉密封。

每個凍結(jié)孔施工結(jié)束后，須將凍結(jié)管和孔口管端部采用環(huán)形鋼板進行密封，并通過旁通

道小閘閥對其環(huán)形孔隙進行注漿充填，確保密封不滲漏。

(2)孔口裝置安裝

用螺絲將孔口裝置裝在閘閥上，并加好密封墊片。詳見示意圖4-3。

圖4-3孔口密封裝置示意圖

（3）鉆孔：按設(shè)計調(diào)整好鉆機位置并固定好，將鉆頭裝入孔口裝置內(nèi)，在孔口裝置上接

上1.5"閥門，并將盤根輕壓在盤根盒內(nèi)，首先采用干式鉆進，當鉆進費勁不進尺時，從鉆機

上進行注水鉆進，同時打開小閥門，觀察出水、出砂情況，利用閥門的開關(guān)控制出漿量，保

證地面安全，不出現(xiàn)沉降。鉆機選用MD-80A型錨固鉆機，鉆機扭矩2500N·M，推力27KN。

（4）封閉孔底部：用絲堵封閉好孔底部，具體方法：利用接長桿將絲堵上到孔的底部，

利用反扣在卸扣的同時，將絲堵上緊。

（5）打壓試驗：封閉好孔口，用手壓泵打水到孔內(nèi)，至壓力達到0.8Mpa（并且不低于

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項目專項施工方案

凍結(jié)工作面鹽水壓力的2倍）時，停止打壓，關(guān)好閥門，觀測壓力的變化，30分鐘內(nèi)壓力下

降不超過0.05MPa，再保壓15min，壓力不下降為合格。

4.2.2.3鉆孔偏斜

（1）凍結(jié)孔開孔位置誤差不大于50mm，避開管片接縫、螺栓、主筋和鋼管片肋板。

（2）凍結(jié)孔最大允許偏差150mm（凍結(jié)孔成孔軌跡與設(shè)計軌跡之間的距離）。

（3）單排凍結(jié)孔終孔最大允許間距：通道兩側(cè)墻部位1.1m，泵站側(cè)墻部位1.35m，拱頂、

底板部位1.1m。

（4）凍結(jié)孔有效深度(管片表面以下凍結(jié)管循環(huán)鹽水段長度)不小于凍結(jié)孔設(shè)計深度。凍

結(jié)管管頭碰到凍結(jié)站對側(cè)隧道管片的凍結(jié)孔，不能循環(huán)鹽水的管頭長度不得大于150mm。

4.2.2.4凍結(jié)孔鉆進與凍結(jié)管設(shè)置

（1）凍結(jié)孔施工工序流程如圖4-4。

圖4-4凍結(jié)孔施工工序流程

（2）凍結(jié)管鉆進采用跟管法鉆進技術(shù)，既減少了地層流出物的數(shù)量，也有利于控制地面

沉降。

（3）利用凍結(jié)管作鉆桿，凍結(jié)管采用絲扣連接，并輔以焊接，確保其同心度和焊接強度，

凍結(jié)管到達設(shè)計深度后密封頭部。

（4）鉆進過程中嚴格監(jiān)測孔斜情況，發(fā)現(xiàn)偏斜及時糾偏。下好凍結(jié)管后，進行凍結(jié)管長

度的復(fù)測，用全站儀進行測斜并繪制鉆孔偏斜圖。

（5）凍結(jié)管安裝完畢后，用快速水泥填充凍結(jié)管與管片之間的間隙。

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項目專項施工方案

（6）在凍結(jié)管內(nèi)下供液管，然后焊接凍結(jié)管端蓋和去、回路羊角。

（7）施工凍結(jié)孔時的土體流失量不得大于凍結(jié)孔體積，否則及時進行注漿控制地層沉降。

（8）打透孔復(fù)核兩隧道預(yù)留口位置。如兩隧道預(yù)留口相對位置誤差大于100mm，則按

保證凍結(jié)壁設(shè)計厚度的原則對凍結(jié)孔布置進行調(diào)整。

（9）凍結(jié)孔施工完畢后沿凍結(jié)站對側(cè)隧道聯(lián)絡(luò)通道外圍凍結(jié)壁敷設(shè)6排冷凍排管，排管

間距為400mm；冷凍排管采用Φ45無縫鋼管。排管敷設(shè)密貼隧道管片。

（10）對于密封性達不到設(shè)計要求、漏水的凍結(jié)管，如下入地層深度已達到設(shè)計要求，

則可以在凍結(jié)管中下入直徑較小的凍結(jié)管進行凍結(jié)，否則，可以移位補打凍結(jié)孔。

4.2.3凍結(jié)站施工

4.2.3.1凍結(jié)設(shè)備地面組裝驗收

進場的冷凍機組（含備用冷凍機組，兩套設(shè)備）在進入隧道前完成第一次調(diào)試運轉(zhuǎn)工作，

經(jīng)總承包單位、監(jiān)理單位、項目工程師確認設(shè)備運轉(zhuǎn)良好，將冷凍機組吊裝至隧道內(nèi)進行組

裝，組裝完成后，凍結(jié)管路連通后對冷凍機組（含備用冷凍機組，兩套設(shè)備）進行第二次切

換調(diào)試運轉(zhuǎn)，確保冷凍機組運轉(zhuǎn)性能良好正式開機冷凍。

4.2.3.2凍結(jié)站布置與設(shè)備安裝

凍結(jié)站安設(shè)在左線隧道內(nèi)聯(lián)絡(luò)通道旁。凍結(jié)站占地面積約100～150m2，站內(nèi)設(shè)備主要包

括冷凍機、鹽水箱、鹽水泵以及箱式變電站、清水泵和冷卻塔。冷凍站平面、立面布置圖見

附件3。設(shè)備安裝按設(shè)備使用說明書的要求進行。

機房內(nèi)所有設(shè)備進行檢修后進行保養(yǎng)噴漆施工。機房內(nèi)設(shè)置值班室。本工程倡導(dǎo)節(jié)能減

排理念，采用40mm厚的塑料泡沫軟