冻结法加固联络通道施工技术---讲课

冻结管路组成
水平冻结法加固施工
1、冻结管选用Φ89×8mm，20#低碳无缝钢管，丝扣加焊接 连接，单根长度1～2m。 2、测温孔管选用D32×3.5mm，20#低碳无缝钢管。 3、供液管选用Φ48×3.5mm无缝钢管，采用焊接连接。 4、盐水干管和集配液圈选用D159×6mm无缝钢管。 5、冷却水管选用D127×4.5mm供水钢管。
冻结系统辅助设备
水平冻结法加固施工
1、冻结站配盐水循环泵选用IS150-125～200型2台，其中一 台运转，一台备用，单台流量200m3/h，电机功率30KW。 2、冻结站冷却水循环泵选用IS125-125～200C型2台，其中 一台运转，一台备用，单台流量120m3/h，电机功率15KW。 3、冻结站冷却塔选用KST-80RT型2台，补充新鲜水15m3/h。 4、每个联络通道设计用电负荷均约为250kw/h； 5、冷冻机油选用N46冷冻机油。 6、制冷剂选用氟立昂R-22。 7、冷媒剂选用氯化钙溶液。
冻结参数
水平冻结法加固施工
百度文库
（1）设计盐水温度为-28℃～-30℃，盐水比重1.26-1.27。 （2）冻结孔单孔流量不小于5～7m3/h。 （3）集水井处冻结管设计成孔间距不大于1000mm，其他 段不大于900mm，冻土发展速度取28mm/d，冻结帷幕交圈 时间为20天，达到设计厚度时间为40天。 （4）设计积极冻结达到开挖时间为40天(按苏州轨道交通工 程建设施工管理办法“3-5”控制标准,应增加5天,故积极冻结 期为45天。具体积极冻结时间根据测温情况而定)， （5）联络通道维护冻结时间25天，联络通道兼泵房维护冻 结时间为30 天。
目录
1 前言 2 冻结法适用条件 3 水平冻结法加固施工 4 矿山法开挖施工 5 二衬结构施工 6 充填注浆与融沉注浆 7 监测要求 8 联络通道施工风险点
冻结法的适用条件
冻结法的优点: 1 安全可靠性好,可有效的隔绝地下水； 2 适应面广。适用于任何含一定水量的松散岩土层，在复杂 水文地质如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压 地层条件下冻结技术有效、可行； 3 灵活性好。可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必 要时可以绕过地下障碍物进行冻结； 4 可控性较好。冻结加固土体均匀、完整； 5 污染性小。 “绿色”施工方法，符合环境岩土工程发展趋 势； 6 经济上合理。 冻结法的缺点: 1 冻胀和融沉； 2 对土体加固为临时性质，不能长期起作用。
冻结施工流程图
水平冻结法加固施工
施工准备
施工机房、基础 冻结站安装
冻结孔钻进
集配液圈安装
盐水系统安装、保温 冻结器安装
充 R22、 化 Cacl2、 试 运 转
积极冻结
检测
设备保养
探孔
维护冻结
开挖构筑
封孔注浆 撤场
钻孔施工
水平冻结法加固施工
冻结孔施工工序为：定位开孔及孔口管安装→孔口装置 安装→钻孔→测量→封闭孔底部→打压试验。
冻结方案的编制与评审
水平冻结法加固施工
根据住建部87号文要求，联络通道属于危险性较大的分 部分项工程，需要进行专家评审。设计和施工方案必须邀请 5名专家进行评审，设计方案评审通过后方可评审旁通道施 工方案；
冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置在通道的四 周，文天区间1#联络通道，左线隧道内冻结孔数47个，右线 隧道内13个，共计60个(包括4个穿孔)；文天区间2#联络通 道，左线隧道内冻结孔数59个，右线隧道内13个，共计72个 (包括4个穿孔)；
1、按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线，孔位布置首 先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置，在避开主筋、
管缝、螺栓及钢管片肋板的前提下可适当调整，冻结孔开孔
位置误差不大于100mm。 2、在正式开孔前，利用检查孔，即隧道管片上的补浆
孔钻D38mm小孔径探孔，检查地层稳定性。 3、开孔选用J-200型金刚石钻机，配Φ133mm金刚石取
芯钻头进行钻孔，深度约300mm，以不钻穿管片控制。用 钢楔楔断岩心、取出后，打入加工好的孔口管，并固定，每
个孔口管要至少有4个固定点固定在管片上。 4、在钢管片开孔前，要对开孔部分的钢格栅用速凝水
混充填密实，然后再按照砼管片开孔方法进行开孔。
钻孔施工要求
水平冻结法加固施工
1、根据旁通道施工的孔位，采用由上向下的顺序进行施工： 即先施工穿透孔，根据穿透孔的偏差，进一步调整有关的钻进 参数，再按由上向下的顺序施工，这样可防止因下层冻结孔的 施工引起上部地层扰动，减小钻孔施工时的事故发生率。
冻结需冷量
水平冻结法加固施工
由下式计算：Q=1.3*π*d*H*K 式中:H—冻结总长度（含冻排管长度）；
d—冻结管直径；0.089 m K—冻结管散热系数；250 Kcal/h•㎡ 通过计算可得，文天区间1#联络通道需冷量为47434Kcal/h， 文天区间2#联络通道兼泵站需冷量为59785Kcal/h。 根据需冷量设计，单个联络通道选用YSLGF300Ⅱ型螺 杆机组1台套，另备用一台套螺杆机组，设计单台机组工况 制冷量为87500 Kcal/h，单台电机功率110KW。
冻结法的适用条件
1、地下水丰富的软土或砂性土地层。 2、地下水流速不大于5m/d。 3、施工区域200m范围内不宜进行降水，如无法避免则必须 充分考虑降水对冻结产生的不利影响。 4、土体结冰温度不小于-2℃。 5、施工范围内无可能影响土体冻结的地下热源。 6、土体要有一定的含水量。 7、用其它施工方法扰动过的地层，须进行处理后方可适用。 8、有其他可能影响地层冻结或地层冻结可能严重影响周围 环境的情况也不适用冻结法。
2、集水井处冻结管设计成孔间距不大于1000mm，其他段 不大于900mm，终孔间距允许偏差不得大于±150mm，当集水 井处终孔间距大于1150mm、其他段大于1050mm时，必须加 设一根冻结管。
3、冻结孔钻进深度应不小于设计深度，不大于设计深度 0.2m（钻头碰到隧道管片者除外）。
冻结孔的验收
水平冻结法加固施工
1、总承包单位应在完成冻结管总数的1/3、2/3以及全部钻孔 结束时分三次通知旁通道施工督查组开展冻结管测斜和试压验 收工作，同时监理单位应会同总承包单位、专业分包单位，根 据测斜结果，及时汇总所有冻结孔开孔位置和终孔间距以及各 冻结管路试压情况，并形成汇总表，以便与旁通道督查组测斜 和试压结果进行比对，确保冻结管成孔间距、试压结果均满足 管理要求，方可进入下步工序施工。