聯絡通道超長供液管線冷凍控制

王宇輝

摘要：超長供液管線冷凍過程中保證對聯絡通道正常降溫，對出現的問題分析原因，列出相應的解決方法。

關鍵詞：超長管線 ；溫度控制

中圖分類號：DF546 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0369-01

1 工程概況

新區公園站～黃河路站區間從新區公園站起，沿晉陵北路向北，至渭河路折向西，進入黃河東路向東過廬山路向北，在通江中路進入黃河路站。區間設 2 座聯絡通道。1#聯絡通道及泵房位于上行線里程 SK28+780.767（下行線里程 XK28+774.228），聯絡通道西側相鄰燕興小區沿街商鋪，東側為三達交通主題市場。2#聯絡通道位于上行線里程 SK29+245.167（下行線里程 XK29+224.228）。

2 水文地質

新～黃區間1#和 2#聯絡通道處的土層自上而下依次為：①填土、③2 黏土、③3 粉質粘土、⑤1 粉砂夾粉土、⑤2 粉砂、⑤3 砂質粉土夾粉質粘土。聯絡通道主要處在：⑤2 粉砂、⑤3 砂質粉土夾粉質粘土層中。土層含有承壓水。其主要補給源為湖水、運河水和長江水的側向補給，通過越流方式排泄，水量較豐富。

3 施工方案及技術要求

3.1 施工概況

根據工程地質條件及設計要求，并依據同類工程施工經驗，聯絡通道確定采用“隧道內鉆孔，凍結臨時加固土體，礦山法暗挖構筑”的施工方案。

由于工期緊張新區公園站～黃河路站區間共兩座聯絡通道需要同時施工，為了避免施工期間的窩工現象，保證工期按時完成，將1#聯絡通道的機房設置在新區公園負一層端頭井處。這一措施使得1#聯絡通道距機房約450m，聯絡通道供液管去回路長度達到900m，確保聯絡通道正常冷凍。

3.2 施工設計

施工設計圖是根據現場地質情況，以及國家規范。設計過程中難免會出現圖紙的表達不清晰，或者現場施工難以達到的，只是存在理論施工條件下的。因此結合現場實際工程情況去熟悉圖紙相當必要。對施工設計中的部分問題申請設計變更。

3.3 施工設計圖紙變更

（1）冷凍管的布置進行重新規劃如圖1和2.

1#聯絡通道及泵房凍結孔數原設計89個，凍結站一側隧道63個、對側隧道22個，以及4個透孔。

由于新區公園站1#聯絡通道位于隧道最低處，深度達到25m，又處于含水量豐富的砂質粉土夾粉質粘土層中，設計要求凍結壁厚度需達到2.5m。相比其他地鐵車站聯絡通道凍結壁要多出0.5m的厚度。因此減少一側管片開孔數量以保證隧道管片的整體性和強度要求，將左區間原設計中63個冷凍孔減少18個更改至右區間。施工現場使用的是聯絡通道冷凍機組選用YSLGF300型3臺，啟用2臺設備（正常冷凍只使用1臺），其中備用一臺，備用機組完成管路連接。

JYSLG-螺桿式鹽水機組、F-制冷種類（氟利昂）、300-壓縮機在（-15/30℃）工況制冷量（kw），螺桿式鹽水機組以R22為制冷劑（氟利昂）出水溫度最低可達-40℃。鹽水溶液選用氯化鈣水溶液，氯化鈣水溶液適用于0～-35℃。滿足冷凍要求。

冷卻水循環泵選用IS150-125-250型2臺，其中備用1臺，單組流量100m3/h，揚程20m，電機總功率25kw。

鹽水循環泵選用IS150-125-400型2臺，其中備用1臺，單組流量200m3/h，揚程32m，電機總功率45kw。

聯絡通道冷卻塔選用DLT-80型2臺，電機總功率8kw。

4 施工前工作控制

4.1 冷凍站的布置

冷凍站要布置在通風良好的地方，便于熱量的排放，可以選擇車站地下二層，或者工作的隧道內。

（1）清水區

清水區主要組成為4個冷卻水塔、2臺清水泵、2臺大功率風扇。清水區主要承擔冷凍機的降溫工作，以保證冷凍機組組成運作。清水水溫保證在30°以下。

（2）冷凍機組

冷凍機組主要承擔冷媒劑的降溫工作，這是整個凍結工作中最重要的部分。只有保證冷媒劑不斷降溫或者持續低溫，才能保證凍結壁的持續發展已達到強度。

5 施工過程控制

5.1 針對冷凍期間對溫度異常，未達到設計要求的措施

由于1#聯絡通道和2#聯絡通道處于同時冷凍施工，1#聯絡通道冷凍站布置于站內，供液管線長。2#聯絡通道冷凍站布置在區間內，供液管線長度約60m。在冷凍過程中形成鮮明對比。

1#聯絡通道配備了2套YSLGF300型的螺桿式制冷機組，2#聯絡通道采用1套。在冷凍期間配備了2套設備的1#聯絡通道鹽水溫度并沒有達到設計要求，嚴重影響施工工期。

圖4中1#聯絡通道在冷凍22天后鹽水去回路才達到-23.3℃～-21.4℃嚴重不合設計要求中的15天達到降至-24℃以下。圖5中2#聯絡通道在第14天就已經滿足設計要求。因此我們對現場各種導致1#鹽水溫度下降緩慢的因素進行分析。

（1）1#冷凍機組中給冷凍機降溫的清水循環溫度過高達到32℃嚴重高于設計要求的28℃。聯絡通道施工期間正處于夏季機械溫度高。為了降低設備溫度，采用了水溫較低的地下水充當循環水使用。

（2）由于管線長度約900m，機房位于負一層站內高差約20m，鹽水供液過程中只有去路上安裝單臺鹽水泵，導致鹽水回路過程中流速慢溫度急劇流失，揚程高回路鹽水不足等現象。

6 結束語

聯絡通道施工前應結合現場實際情況，做出合理分析及時對設計圖紙做出合理變更。

冷凍期間及時分析測溫數據，發現異常點及時做出相應措施。本工程出現的問題以及解決方法可以為以后類似工程設計和施工提供借鑒和參考。

參考文獻

[1]《旁通道凍結法技術規程》（DG/TJ08-902-2006）

[2]《地鐵設計規范》（GB50157-2013）