下穿福民站冻结施工方案

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1、1工程概况拟建的深圳地铁7号线水围站至福民站区间位于深圳市福田区。深圳地铁7号线沿福民路，下穿深圳地铁4号线福民站，将与深圳地铁4号线福民站换乘，与4号线福民站剖面关系图如图1.1所示。穿越段长度为20.8m，东端与福民站相连，与地铁4号线福民站斜交成77°。穿越段紧贴地铁4号线车站底板，所处地层范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、冲洪积层（Q4al+pl）、第四系晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）、花岗岩残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53）。地形地貌属海积平原地貌，地势较为平坦，地面高程一般为4.96～6.50m。地下稳定水位埋深1.20～5.80m，稳

2、定水位高程-0.86～3.91m，水位变幅0～4.60m，主要补给来源为大气降水，排泄途径主要是蒸发和径流。图1.1穿越段与4号线福民站剖面关系图2穿越段施工方法选择穿越段施工范围内上下土层为砾质黏性土和全、强风化花岗岩，遇水易崩解，饱和状态下受扰动后，易软化变形，强度、承载力骤减。同时，穿越施工过程中，需保证原地铁4号线的围护结构、车站的底板不受影响，并保证4号线能正常运营，施工难度大。根据以往施工经验，目前在隧道工程施工中经常采用的降水、注浆、管棚以及顶管等工法在该工程中都难以实施，或存在极大的风险。根据本站特点，拟定对穿越段采用水平9冻结法加固地层，矿山法开挖的方案。

3、3穿越段水平冻结法施工综述由于穿越段紧贴地铁4号线福民站，施工过程中必须根据施工基准点，按冻结孔施工图准确布置冻结孔，钻孔过程中严格控制冻结孔偏斜率，确保冻结壁的形成质量，保证4号线正常运营。钻孔结束后架设冷冻站，调试制冷设备做好冻结准备工作，进行积极冻结，按照设计要求积极冻结50天，待冻结壁强度达到要求后进行隧道开挖支护，同时进行维护冻结。待穿越段隧道开挖结束并内衬成环后便可以停止冻结并拔出冻结管，进行回填注浆。具体施工流程图如图3.1所示。钻孔测斜及纠偏检测施工准备钻机就位测量布孔钻孔、冻结管安装供液管安装形成冻结帷幕正常运转冻结帷幕维护及隧道开挖停冻、冻结管注浆制冷站

4、及管路拆除回填注浆设备检修保养隧底解冻及地基注浆加固混凝土内衬制冷站及管路安装充R22、化CaCl2试运转图3.1水平冻结施工流程93.1冻结孔施工冻结管选用ф108×8mm低碳无缝钢管，采用螺纹连接并手工补焊，钻机平台采用满堂脚手架管搭建，脚手架管平面间距为0.6m×0.6m，钻机底盘下垫方木。采用冻结孔钻进专用组合钻具跟管钻进，钻孔测斜采用高精度水平钻孔陀螺测斜仪，钻孔浅部可用经纬仪灯光测斜校准。3.1.1冻结孔质量要求根据施工基准点，按冻结孔施工图布置冻结孔。冻结孔孔径110mm，孔间距800mm，冻结孔钻进深度误差为-0.2～+0.3m，钻孔偏斜率控制在1%以内。3

5、.1.2冻结孔开孔冻结孔用金刚石取芯钻开孔，每个钻孔安装孔口管，孔口管用无缝钢管加工，钻进时孔口管安装孔口密封装置。3.1.3水平冻结孔夯管法施工（1）如受端头井内梁、板等结构限制冻结孔不能按设计布置，冻结孔按放射状钻进，即孔底位置按设计确定，开孔位置向预留洞门边缘移动。（2）冻结孔施工顺序为：先施工冻结孔，再施工测温孔；先施工下部的冻结孔，再施工上部的冻结孔。图3.2夯管示意图（3）在现场进行冻结管配管，记录各节管材长度并依次编号。每节冻结管长度应尽量长，并且必需顺直。9（4）安装夯管锤导轨和夯管锤。在孔口管上连接孔口密封装置，在孔口密封装置中插入第一节冻结管并与夯管锤连

6、接。（5）用精密地质罗盘调整冻结管和夯管锤方位，使冻结管和夯管锤在设计冻结孔轨迹上。（6）压紧孔口密封装置，打开控制阀门，开始夯管。夯进前1m冻结管时，要控制夯进速度（减小供风），反复校核冻结管方向，调整夯管锤位置，检查偏斜无问题后方可继续夯进。（7）逐节夯入冻结管。焊接冻结管时用1m靠尺检查确保顺直，焊缝要饱满并用角磨机打磨与管壁齐平。（8）用测杆复核夯入冻结管达到设计深度。压紧孔口密封装置，移走夯管锤。（9）进行冻结管试漏，试漏压力控制在1.0～1.2MPa之间。压力稳定30分钟无变化者为试漏合格。（10）试漏合格后，在冻结管内下入供液管。记录每节供液管的长度，核对下入

7、供液管长度与冻结管长度一致无误。3.1.4冻结站布置与设备安装站内设备主要包括配电柜、冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。冻结站布置主要设备布置见图3.3。设备安装按设备使用说明书的要求进行，在水泵进出口、盐水干管两端、集配液圈与冻结器之间安装控制阀门；在冷凝器进出口安装测温点；在去回路盐水干管两端安装温度和压力测点；在回路盐水干管出口安装电磁流量计；在每个冻结器与集配液之间安装流量测量回路；在盐水箱安装液面指示警报器。图3.3冻结站布置示意图93.1.5管路连接、保温与测试仪表安装盐水和冷却水管路