南京地铁联络通道冻结法施工措施分

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1、南京地铁联络通道冻结法施工措施分摘要：对南京地铁一期工程TA4标联络通道冻结法施工的成功经验进行了总结。指出地铁联络通道冻结法施工中，必须采取必要的施工技术措施，才能保证施工安全、顺利的进行。本工程的成功经验可供其他工程参考。关键词：地铁；联络通道；冻结法1前言南京地铁一期工程(南北线)南起小行北至迈皋桥，全长21.7km，其中地下部分长14.5km。工程于2000年底开工，计划2003年底完成车站、区间隧道的土建工程部分。南京地铁TA4标盾构法区间隧道，北起钓鱼台工作井北侧，南至三山街车站南端头井，由左线(下行线)和右线(

2、上行线)隧道组成。隧道外径6.2m，内径5.5m，每块管片宽为1.2m，厚为350mm。联络通道位于两站区间隧道中间，隧道中心埋深13.13m，联络通道及泵站采取合并建造模式，11它既保证上、下行隧道间的联络作用和必要时乘客安全疏散的功能，又起到地铁运营中两车站之间的集、排水作用。工程结构由两个与隧道相交的喇叭口、通道以及集水井等组成。地铁联络通道一般位于区间隧道的中间，通常与集、排水泵站连在一起，共同起着两隧道连结、集排水和防火等作用。联络通道土体开挖前，必须对其周围土体进行加固，土体加固的方法常用的有深层搅拌法和冻结法。

3、目前冻结法在国内地铁建设中得到了广泛应用[1-3]，积累了一定的成功经验。南京地铁一期工程TA4标中，联络通道施工成功引用了冻结施工，并取得了圆满成功。本文对施工中的技术措施进行了总结、分析研究，希望能对以后的联络通道土体冻结法施工提供借鉴和指导。2工程地质状况工程地质资料如表1所示，另外地下水标高为地下1～2m，水位较高。表1土层物理参数3冻结设计从表1看出，土层平均渗透系数小，透水性差，是冻结施工较为有利的土层。经研究采用隧道内钻孔冻结加固，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使联

4、络通道以及集水井外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕。采用矿山法，进行联络通道及泵站的开挖构筑施工。地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行，其主要施工顺序为：施工准备?11联络通道连通地面的垂直水管施工?冻结孔钻孔施工(同时安装冻结制冷系统)?安装冻结盐水系统和检测系统?积极冻结?探孔试挖?拆钢管片?联络通道掘进与临时支护?联络通道永久支护?泵站开挖与临时支护?泵站永久支护?必要时进行土层注浆充填。根据冻结帷幕设计及联络通道的结构，冻结孔的倾角采用上仰、近水平、下俯三种角度布置，开孔间距为0.7m，冻结孔数58个。

5、冻结孔的布置见图1所示。图1冻结孔布置(括号内数字为孔深，单位mm及倾角(o)4冻结参数的选择选用YSLGF300?型螺杆压缩机组一台套，设计工况制冷量为87500kcal/h，电机功率110kW。地层冻结供冷工艺参数和指标为：积极冻结盐水温度为-28℃～-30℃；冻结孔单孔流量不小于4m3/h；冻结系统辅助设备：(1)盐水循环泵选用IS125-100～200型2台，流量200m3/h，电机功率45kW，其中一台备用。(2)冷却水循环选用IS125-100～200C型2台，流量120m3/h，电机功率30kW，其中一台备用。

6、冷却塔选用NBL-10011型一台，补充新鲜水15m3/h。5施工技术措施5.1冻结前的施工措施冻结孔钻进工程中会引起周围地表的沉降，为了控制沉降对周围环境的影响，在联络通道地表进行了布点监测，监测结果如图2所示(选取最大变形点)。2002年11月10日开钻，21日结束。从图2中看出，开钻过程中由于土体的开挖以及钻孔数量的增多，地表的沉降逐渐增大，到11月21日即钻孔结束时最大沉降为4mm，24日最大沉降达5mm，并且一直保持到开始冻结前，11月29日开始冻结，地表点开始表现为隆起，并随着冻土效果逐渐增大，从12月30日到2

7、003年1月20日隆起量在15mm处达到平稳，说明冻土发展良好，并且在这一段时间内冻土柱已经交圈，因此，实际土体开挖时间定在了2003年1月8日。由于其它原因，冻土温度进一步降低，冻土圈有所扩大，地表从1月21日开始隆起增加到2月1日达到19mm，一直保持到主体结构完工。11图21#测点地表变形与时间的变化关系5.2冻结过程中的施工措施5.2.1隧道内支撑冻结过程中隧道受冻土力的作用，会发生隧道横向断面变形，从而影响隧道的椭圆度。为了减少这一变形，因此在冻结前，隧道内安装预应力隧道支架，即在上下行线隧道的联络通道洞口两侧安装

8、两榀预应力钢支架(如图3所示)，每榀支有8个支点，均匀地支撑在隧道管片上，施工中可根据观测到的隧道变形情况，调整各个支点的预应力大小，控制隧道变形。图3预应力钢支架5.2.2布置测温孔11为了掌握冻土帷幕的形成过程、形成状况，以及判断冻土柱是否交圈、冻土墙厚度及其温度是否达到设计要求等等，