联络通道冷冻法施工组织设计 - 最新 - 图文(5)

5 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→喇叭口开挖(刷大)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。 5.1 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及安装远程视频监控系统，确保上下信息畅通。

(3) 提升运输

端头井提升采用汽吊或安装SMZ150型自升式门架升降机。隧道内运输采用手推车或小型翻斗车。

(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手推车换向之用，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16#型钢架，直接搭在混凝土管片上，台面用5cm厚木板铺盖而成。为方便翻斗车运输，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《徐州市轨道交通1号线（盛莫路站～东环南路站）联络通道及泵站冻结法设计》，《徐州市轨道交通1号线（盛莫路站～福庆北路站）联络通道及泵站冻结法设计》，《徐州市轨道交通1号线（东外环路站～天童庄车辆基地出入段线）联络通道及泵站冻结法设计》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

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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。每座联络通道共设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0.33Mpa，打压试验值不得超过0.26Mpa。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0.26MPa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

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利用隧道和联络通道冻结通风与供排水系统。 5.2开管片

钢管片可以用千斤顶及手拉葫芦拉开。拆除顺序如图5-1，先拉一号，接着拉二、三、四，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片两侧，中间用一根横梁同钢管片直接相连，通过顶推横梁向外推拉钢管片，5t葫芦作为主拉拔管片用，一端钩住欲拆管片，一端套挂在对面隧道管片上，水平方向加力向隧道内拉拔管片。2t葫芦悬吊在欲拆管片上方管片上，一端钩住欲拆管片，以防管片拉出时突然砸落在工作平台上。在用千斤顶及5t葫芦拉拔期间要注意观察管片外移情况，并随时注意调整2t葫芦拉紧程度和方向。因管片锈蚀拉出困难时，应用大锤锤振管片，减小拔出拉力。

钢管片环二隧道中心线一管片中心线旁通道中心线四三六五图5-1 钢管片拆除顺序

5.3 土方开挖

根据工程结构特点，联络通道及泵站开挖采取分区分层方式进行，施工顺序如图5-2所示，先开挖“1”通道，再开挖“2、3”喇叭口，最后开挖“4”泵站。由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结壁承载能力大，因而开挖时(除喇叭口侧墙和拱顶外)可以采用全断面一次开挖，开挖步距视土体加固情况，一般控制在0.5m。喇叭口处考虑到断面较大，而且一端冻结管分布较为密集，另一端冻土强度相对较弱，该处

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采取分断面开挖，缩短支护时间。

开挖段冻结站侧图5-2 联络通道及泵站开挖顺序图

人工开挖的工具根据土体强度，可用风镐或手镐。为了提高掘进效率，加快施工进度，缩短冻土暴露时间，风镐尖需做特殊处理。由于通道中环境温度在0°C以下，在冻土中掘进，输风管路及风镐中的冷凝水容易结冰，影响风镐的正常工作。每个掘进班配备5～6把风镐，一方面把风管悬吊起来，另外每隔1～2小时向风管内注入酒精，防止冰屑的出现，保证施工的顺利进行。

开挖断面严格按照施工图进行，尽量避免超挖。要根据暴露土体的加固效果及施工监测信息，及时调整开挖步距和支护强度，必要时对暴露的冻结壁进行保温，确保安全施工。

开挖的土方用手推车或小型翻斗车运至隧道口，转由提升系统运至地面指定堆放处，再集中运出场地。 5.4 初期支护

联络通道开挖后，地层中原有的应力平衡受到破坏，引起通道周围地层中的应力重新分布，这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移，而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上，当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时，冻土帷幕及冻结管会产生蠕变，为控制这种变形的发展，冻土开挖后就要对冻结壁进行及时的支护，所以联络通道的初期支护即做为维护地层稳定，确保施工安全的一项重要技术措施，又作为结构层的一部分，是支护工艺最为关键的一步。

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初期支护层采用Q235b型钢加工成的直腿拱形支架结合素喷C20早强混凝土，厚度为250mm。钢拱架为封闭形式用于喇叭口及通道内的初期支护，为增加支架的稳定性，每道支架中部加有一根横撑，通道的开挖步距与拱形支架的间排距相对应，相邻支架间加有纵向拉杆，以增加整个支护体系的整体性和稳定性。为了控制支架间冻结壁的变形，减少冻结壁冷量损失，所有钢支撑架后用木背板密背，少量空隙用木楔背严。开挖面与木背板之间的空隙，应采用黄砂或砂浆充填密实。

待通道开挖贯通后，钢支架外挂钢丝网，用混凝土喷射机喷射混凝土进行初期支护。喷射混凝土强度为C20，厚度要包住钢支架。喷射完毕，要及时进行表面的修整，以方便防水层施工。

喷射混凝土前在开挖面按注浆孔布置图预埋注浆管，注浆管规格为2寸注浆管 初期支护中喷射砼是很关键的一个工序，为减少回弹量，提高喷射砼质量，拟采用湿喷工艺，喷射混凝土应分层施工，每层厚度不大于5cm。其流程为：安装调试→注水、送风→搅拌并按配比上料→喷射。

注意事项为：上料保持连续性；喷射机的工作压力控制在0.5～0.7Mpa；严格控制好喷嘴与喷射面的距离与高度，喷嘴与受喷面要垂直，距离控制在0.8～1.0m的范围内；喷射顺序自下而上，先墙角后墙顶，避免死角；喷射砼材料：水泥：普通32.5R硅酸盐水泥；砂：中粗砂；石子：采用坚固碎石，粒径小于15mm；速凝剂：水泥用量5%；增粘剂：STC增粘剂，掺量8～10%；喷砼标号为C20。喷砼配合比：水泥：砂：石子=1:2.5:2。

在开挖和初期支护过程中，布设通道收敛变形测点，及时掌握冻结壁位移发展速度，通过调整开挖步距和支护强度来控制冻结壁的位移量，确保施工安全和施工进度。

初期支护的支护间距及结构形式和注浆管位置及结构见《徐州市轨道交通1号线（盛莫路站～东环南路站）联络通道及泵站冻结法设计》，《徐州市轨道交通1号线（盛莫路站～福庆北路站）联络通道及泵站冻结法设计》，《徐州市轨道交通1号线（东外环路站～天童庄车辆基地出入段线）联络通道及泵站冻结法设计》。 5.5 防水层施工

按设计要求选择防水材料和铺设工艺。铺设防水层前必须对初期支护大致找平，拱墙补喷找平，底部砂浆找平，对外部的钢筋接头切除、磨平，并在防水材料内外侧均铺设土工布，以保护防水层不受损坏。

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