上海地鐵旁通道凍結(jié)工程中的施工經(jīng)驗總結(jié)

郭 壘

上海地鐵旁通道凍結(jié)工程與礦山凍結(jié)工程項目相比:工程小，風(fēng)險高，工序轉(zhuǎn)換快，但是，施工中的安全管理，質(zhì)量管理，合同管理及進度控制等與礦山工程基本相同，由于上海地層相對復(fù)雜，施工速度快等特點，又與礦山凍結(jié)項目有很大的區(qū)別，本文主要從造孔施工、積極凍結(jié)、開挖構(gòu)筑及后期注漿4個方面進行詳細闡述。

1 造孔施工中的管理

造孔施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響凍結(jié)效果，同時也是市政工程施工中風(fēng)險較大的階段之一。在造孔施工前，現(xiàn)場施工人員要將旁通道處的鋼片管進行滿焊，提高鋼管片的整體性，并搭設(shè)施工平臺，鋪設(shè)電力、通訊電纜、給排水管路等，為開鉆做好準(zhǔn)備。此階段最主要的是檢查鋼管片焊接質(zhì)量及施工平臺搭設(shè)的平整性與穩(wěn)定性，做好電氣相關(guān)試驗。

技術(shù)人員要與總包方核實兩條隧道的位置關(guān)系，確定兩隧道的偏斜情況，并依據(jù)偏斜情況計算出開孔位置，并通過透孔施工對隧道偏斜情況及高程差進行核實，最終確定各孔的開孔位置，同時要求監(jiān)測單位在開鉆前做好監(jiān)測點的布設(shè)工作。技術(shù)人員在放孔位時，一定要記清孔位移位情況，并對后視點進行調(diào)整，從源頭上減少放樣誤差造成的孔位偏斜，從而保證造孔質(zhì)量。放孔位是整個造孔施工的關(guān)鍵，在放設(shè)時務(wù)必要求操作人員嚴肅認真，細心周密。

造孔施工過程中，采用二次開孔施工工藝，并安裝孔口密封裝置，防止凍結(jié)孔穿透隧道管片時和跟管鉆進時孔口涌水噴砂。二次開孔工藝示意圖如圖1所示。

一次開孔前要反復(fù)核對孔位位置，確認無誤后進行開孔，開孔后安裝孔口管要認真檢查，防止出現(xiàn)孔口管脫落現(xiàn)象，造成工程事故。二次開孔時一定要安裝閥門，防止出現(xiàn)突水涌沙現(xiàn)象。在凍結(jié)管夯進時要時時刻刻檢查夯進角度，保證造孔施工角度正確，同時加強焊接質(zhì)量的檢查，提高焊接質(zhì)量，保證打壓合格。

單孔施工結(jié)束后，應(yīng)立即用雙液漿進行封孔注漿、打壓、測斜，特別是地層條件較差的工程，應(yīng)更加注意封孔注漿，良好注漿效果將為后期割管提供安全保障。

在對側(cè)造孔施工過程中，要關(guān)注已完成造孔側(cè)的孔位，防止出現(xiàn)碰管現(xiàn)象。在整個凍結(jié)孔施工過程中，項目部要做好24 h值班工作，值班人員要做好施工記錄，特別是實際開孔孔位及施工過程中出現(xiàn)可能影響凍結(jié)效果的情況，為將來作凍結(jié)交圈判定提供可靠的詳實資料。

在整個施工過程中，要做好充足的應(yīng)急物資，做好應(yīng)急預(yù)案的交底工作，從思想與行動上注視安全生產(chǎn)。為了保證凍土帷幕的有效厚度，在成孔間距不能滿足凍結(jié)要求時采用補打水平孔的方法保證凍結(jié)孔的終孔間距。如發(fā)現(xiàn)凍結(jié)孔施工過程中隧道沉降速率過大，及時進行補償注漿，控制隧道沉降。

2 積極凍結(jié)施工的項目管理

造孔結(jié)束后，要進行凍結(jié)器的連接，在連接過程中要遵循低進高出長度相近的原則，凍結(jié)器連接后，要用清水進行打壓試漏，重點檢查高壓膠管連接可靠性，防止凍結(jié)過程中出現(xiàn)崩管現(xiàn)象造成鹽水損失。

開機前，冷凍機應(yīng)先空轉(zhuǎn)1 h～3 h，觀察運轉(zhuǎn)是否異常。在試運轉(zhuǎn)時，要逐步調(diào)節(jié)能量、壓力、溫度和電機負荷等各狀態(tài)參數(shù)，使機組在有關(guān)設(shè)備規(guī)程和運行要求的技術(shù)參數(shù)條件下運行，確保設(shè)備在無病狀態(tài)下工作。

積極凍結(jié)過程中，要經(jīng)常關(guān)注鹽水比重，使鹽水比重在設(shè)計規(guī)定范圍內(nèi)，同時要安排專人進行放氣，防止凍結(jié)器內(nèi)積氣，影響凍結(jié)施工安全。每天檢測去、回路干管鹽水溫度、凍結(jié)器回路鹽水溫度、鹽水箱液位、冷卻水溫度并觀察凍結(jié)器頭部結(jié)霜是否有異常。在凍結(jié)運轉(zhuǎn)初期，檢測各凍結(jié)器的鹽水流量，如發(fā)現(xiàn)流量小于設(shè)計要求，則應(yīng)利用控制閥門進行調(diào)節(jié)，或加大鹽水泵泵量，使其滿足設(shè)計要求。

每天檢測測溫孔溫度做好記錄，并根據(jù)測溫數(shù)據(jù)，分析凍土帷幕的擴展速度和厚度，預(yù)計凍土帷幕達到設(shè)計厚度時間。

在積極凍結(jié)期間，要完成開挖前的準(zhǔn)備工作，首先是安裝隧道預(yù)應(yīng)力支架，在安裝支架過程中，要注意物體打擊與高空墜落。

臨時支架、鋼筋加工及模板都要在開挖前完成，并將所有的物資運至旁通道附近，并加強對空壓機的檢修，保證開挖時機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

3 開挖期間的項目管理

開挖采用短段掘砌技術(shù)，開挖步距控制在500 mm，特殊情況下最大不超過800 mm。開挖斷面超挖不大于30 mm;開挖中心線偏差不大于20 mm，凍結(jié)壁暴露時間不大于24 h，并要求凍結(jié)壁暴露面收斂不大于20 mm。開挖時要嚴格控制超挖及開挖步距，遵循“先探后挖，有疑必探，隨掘隨支”的原則，做好施工過程的記錄工作，在開挖過程中，每天監(jiān)測暴露凍土帷幕的表面溫度和位移量，如發(fā)現(xiàn)局部凍土帷幕溫度較高、變形較大，可用串接管道泵的方法加大對應(yīng)位置的凍結(jié)孔流量。開挖期間，不允許提高鹽水溫度和減小鹽水流量。

每天定時監(jiān)測初期支護收斂、變形和支護層后凍土溫度，發(fā)現(xiàn)支護變形或凍土融化應(yīng)分析原因，及時采取加強措施。

為控制變形，凍土開挖后就要及時對凍結(jié)壁進行支護。旁通道的支護層既作維護地層穩(wěn)定、確保施工安全的一項重要技術(shù)措施，又作為結(jié)構(gòu)層的一部分，是支護工藝最為關(guān)鍵的一步。在施工過程中采用兩次支護方式:第一次支護(支護層)采用鋼支架加木背板，并掛網(wǎng)噴射混凝土找平。第二次支護(結(jié)構(gòu)層)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。

鋼支架與凍土之間加木背板，木背板厚度為5 cm，木背板后空隙用砂充填滿。初期支護木背板厚度誤差不大于5 mm，背板間隙不大于8 mm，背板搭接鋼支撐長度不小于35 mm。木背板后用素水泥砂漿充填密實，不留空洞。噴射混凝土強度等級為C20，厚度不小于200 mm。

鋼筋規(guī)格及間距應(yīng)嚴格按結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙進行綁扎，鋼筋搭接部分應(yīng)調(diào)直理順，綁扎牢固，搭接部分長度應(yīng)符合設(shè)計要求，在結(jié)構(gòu)混凝土與鋼管片接觸部位應(yīng)按規(guī)定焊接錨筋，且縱筋與鋼管片搭接處采用T形焊接。

模板就位前，應(yīng)在模板上均勻涂刷脫模劑，按結(jié)構(gòu)特征順序安裝模板，并檢查模板的垂直度、水平度、標(biāo)高、鋼筋保護層的厚度以及結(jié)構(gòu)層尺寸，校正合格后，將模板固定保證施工時不跑模、不漏漿。

結(jié)構(gòu)層采用商品混凝土，其強度等級應(yīng)比設(shè)計高C5?；炷帘盟偷街Ш玫哪０鍍?nèi)并用插入式振搗棒反復(fù)均勻振搗，不漏振、不過振。每次澆筑混凝土?xí)r在現(xiàn)場用試模制成標(biāo)準(zhǔn)試塊，用于檢測混凝土強度及抗?jié)B性。

4 后期融沉注漿施工中的項目管理

1)注漿方式。

凍結(jié)壁的融化是從外壁和內(nèi)壁兩個方向同時進行的。外層注漿主要利用隧道內(nèi)預(yù)留的注漿孔以及部分穿透凍結(jié)壁的注漿孔注漿;內(nèi)層應(yīng)用旁通道內(nèi)預(yù)留的注漿孔注漿。

a.外層注漿。

凍結(jié)壁外層注漿在結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，根據(jù)隧道監(jiān)測情況，適時用風(fēng)鉆從管片注漿孔或預(yù)埋注漿管內(nèi)鉆孔，鉆孔深度為穿透凍結(jié)壁(≥1.6 m)，然后插入φ32注漿管，孔口接上特制的孔口密封裝置，分層注漿。

b.內(nèi)層注漿。

在結(jié)構(gòu)層混凝土強度達到80%時即可根據(jù)隧道沉降變化量進行跟蹤注漿。先直接利用預(yù)埋管注漿，然后逐漸由里向外，插入2寸注漿管注漿，控制融沉量。

2)注漿原則及參數(shù)。

凍融注漿應(yīng)結(jié)合監(jiān)測進行少量、多次復(fù)注。以單液水泥漿為主，水泥—水玻璃雙液漿為輔，注漿壓力不大于0.5 MPa，單孔單次注漿量0.2 m3～0.5 m3，單遍注漿量 12 m3～15 m3。雙液漿配比為:水泥漿水灰比0.8∶1，水玻璃 30 Be'～45 Be'，模數(shù) 2.8～3.2，將水玻璃加1倍～2倍水稀釋后使用。水泥漿∶水玻璃(體積比)為 1∶1。

3)注漿順序。

注漿順序為通道底板→通道兩側(cè)→通道頂板，目的是使所注漿液均勻地由結(jié)構(gòu)底部向上部擴展，提高注漿效果，改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。

4)注漿結(jié)束標(biāo)志。

a.注漿應(yīng)根據(jù)隧道沉降監(jiān)測值，適時跟蹤注漿，旁通道隆起2.0 mm時應(yīng)暫停注漿。b.嚴格控制注漿壓力和注漿量不超過設(shè)計范圍，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)，按照少注多次的原則，逐步控制地層沉降趨于穩(wěn)定。c.注漿管端部的接頭絲扣應(yīng)檢查完好無損，閥門密封可靠，在出現(xiàn)孔口噴泥水時能及時關(guān)閉。并準(zhǔn)備一些木楔，在絲扣失靈或閥門關(guān)閉不嚴時能堵塞孔口。d.注漿時監(jiān)測隧道收斂變形，保證在注漿壓力作用下變形量在設(shè)計允許范圍內(nèi)(+10 mm～－30 mm)。

5 結(jié)語

精雕細刻鑄精品，精打細算創(chuàng)效益，防微杜漸抓安全，超前管控保平安，根據(jù)上海旁通道工程實際情況，科學(xué)組織，狠抓安全，嚴保質(zhì)量，督促進度，同心協(xié)力，做好“三管三控一協(xié)調(diào)”，一定能不斷的推進旁通道施工中的項目管理水平，為地鐵旁通道的建設(shè)與發(fā)展發(fā)揮作用。

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