富水砂層中地鐵聯絡通道凍結法施工監理控制要點

劉文東 李海洋 張開 時雙敏

摘要：基于鄭州地鐵4號線盾構區間聯絡通道監理工作實踐，針對富水砂層地基中聯絡通道凍結法施工的監理控制要點進行了探討，介紹了監理在施工全過程的嚴格管控內容。

關鍵詞：地鐵 聯絡通道 凍結法 控制要點

一、引言

地鐵聯絡通道是用于連接同一區間上下行兩個行車隧道的通道或門洞，在列車于區間遇火災等災害、事故停運時可供乘客由事故隧道向無事故隧道安全疏散，一般采用直墻圓拱結構，在通道中間局部下沉設置泵房和集水井，兼起排水作用。目前凍結法開挖是聯絡通道最常用的施工方法，由于凍結過程的隱蔽性和凍結壁質量判定的間接性，施工過程控制不當造成的事故時有發生，一直是地鐵施工過程中風險監控的重點。

本文以鄭州鄭東新區富水砂質地層為背景，結合鄭州軌道交通地鐵4號線鑫融路站～龍湖中環路站區間聯絡通道工程實例，對富水性砂層地基中凍結法施工的監理控制進行了有效總結，以期對相關技術工作提供有益參考。

二、工程概況

鄭州地鐵4號線鑫融路站～龍湖中環路站區間，位于鄭州市區東部龍湖地區，沿如意東路東側南北走向，北起鑫融路，南至龍湖中環路。區間設計為單向坡，在區間中部設置了一個聯絡通道，里程為左DKl6+000.102（右DKl6+000.000），線間距為12.43m，通道凈寬3m，最大埋深約15.8m，所處地層主要位于②_34D細砂、②₄₁粉砂和②₅₁細砂土層中，地下水為潛水，埋深約8.2m。該處左線上方有雨污水、天然氣等管道，周邊無控制性建構筑物，道路東側為一處建筑施工基坑。

圖1鑫融路站～龍湖中環路站區間聯絡通道結構剖面

聯絡通道主體結構為直墻拱形鋼筋混凝土結構，結構主要為水平通道部分，通道開挖尺寸為6.23m（長）×4.4m（寬）×4.45m（高），采用二次襯砌方式，初期支護層厚度為300mm，格柵鋼架+鋼筋網+噴射混凝土支護，二次支護為400mm厚的現澆鋼筋混凝土。

該區間聯絡通道地層加固采用洞內水平凍結法加固，凍土強度的設計指標為：單軸抗壓4.0MPa，抗彎折1.8MPa，抗剪1.5MPa（-10℃），凍結帷幕厚為1.8m，凍土帷幕平均溫度≤-10℃，設計凍結時間45天，凍結孔65個，凍結總需冷量4.25104Kcal/h。聯絡通道施工可分為凍結孔施工、凍結施工和開挖構筑施工三個主要部分，其主要施工順序見下圖所示：

三、工程風險分析

施工過程中可能引起漏水漏砂和坍塌的主要風險因素包括：

（1）凍結管長度、角度施工誤差，凍結時間不足等導致凍結壁厚度不足或未交圈：

（2）凍結管鹽水滲漏造成凍土軟化：

（3）凍結設備或電源故障處理不及時引起凍結壁消解削弱;

（4）鋼拱架和錨噴不及時，散熱過快引起凍結壁消解削弱;

（5）凍結孔封口質量缺陷;

（6）凍脹或融沉引起的成型隧道結構破壞。

四、事前監理控制要點

（1）嚴格審核總包單位及專業承包單位資質、人員資格證書、安全、質量管理體系;

（2）嚴格按照建設部《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》等文件要求審核施工單位上報的聯絡通道施工方案和相應應急預案，監理部根據方案及時編制相應的《監理實施細則》和《監理旁站方案》等：

（3）對監理現場管理人員進行方案、細則交底，明確過程管控重點，檢查總包及分包單位方案交底和安全技術交底工作執行情況：

（4）對進場設備、原材等嚴格履行進行報驗制度，杜絕不合格設備及材料用于現場施工。

五、事中監理控制要點

（一）工程質量管理

1.凍結施工控制要點

凍結孔施工應控制鉆孔的偏斜和鉆進深度滿足設計要求，合格后再進行打壓試漏，壓力不低于0.8MPa;凍結站設置應靠近聯絡通道位置，管路用法蘭連接，在鹽水管路和冷卻水循環管路上要設置、閥門和測溫儀、壓力表等測試組件，聯絡通道兩側管片表面采取保溫措施，以減少冷量損失;凍結系統運轉正常后進入積極凍結，凍結時間必須保證，凍結過程中根據實測溫度資料判斷凍結帷幕是否交圈和達到設計厚度，如鹽水溫度和鹽水流量達不到設計要求，應延長積極凍結時間。

2.開挖及初支施工控制要點

（1）開挖前應嚴格執行關鍵節點核查程序，重點關注以下四個方面：1）測溫孔測溫記錄、探孔揭露的開挖面情況、泄壓孔測壓記錄是否足以判斷凍結壁厚度和交圈情況;2）防護門等應急措施和物資是否到位;3）成型隧道管片加固措施是否滿足要求;4）監測點布置和初始值采集是否完成;

（2）開挖開始后應加強巡視，開挖面必須保證專人每日巡視，觀察是否有滲漏水等異常情況;

（3）開挖過程中保證施工單位在現場嚴格按照方案要求控制開挖步距，嚴禁超挖;

（4）開挖期間應重點關注現場監測測量情況，不能僅安排人員審核監測報表數值，更應巡視監督現場監測專業人員工作開展的頻率和及時性。

（5）開挖完成后及時施工初期支護，減少暴露時間。

3.防水板施工控制要點

鋪設防水板前必須對初期支護表面找平，拱墻補噴找平，底部砂漿找平，對外部的鋼筋接頭切除、磨平，經監理驗收合格后，方可鋪設防水板，施工過程中防水板接縫搭接長度和焊接寬度應嚴格控制。

4.二襯施工控制要點

鋼筋綁扎過程中嚴格按照規范控制鋼筋規格、型號、間距尺寸、焊接質量等，鋼筋間排距應嚴格按結構設計圖紙進行綁扎;模板施工應按照規范檢查模板的垂直度、水平度、標高以及鋼筋保護層的厚度，校正合格后，方可將模板固定;砼澆筑盡量連續澆筑，如因特殊原因不能連續澆灌時，在接茬部位應鑿成毛面，確保混凝土粘接性;施工縫止水選用止水鋼板或橡膠止水條，砼結構強度達到規定設計強度時方可拆模。

5.融沉控制要點

為有效控制融沉，在凍結施工結束后必須及時進行充填注漿和融沉注漿，以控制地面的沉降變形。同時應做好凍結孔的封孔工作，采用鋼板滿焊，防止融沉期間出現漏水漏砂的險情。

（二）監理工作要點

在施工過程中，監理工程師在現場將采用巡視和旁站相結合的工作方法;針對現場存在的問題，及時下發相關監理指令，指令的形式以書面指令為主。具體內容如下：

1.監理工程師應每日對現場的特種作業人員作業、施工設備和材料、施工環境、每日風險源等進行認真檢查;

2.施工過程中，針對現場存在的問題應及時采用通知、聯系單等文件形式進行施工全過程的控制和管理;

3.按照監理規范，對施工的重要部位和關鍵工序進行旁站監理，并及時形成旁站記錄;

4.對現場進場原材料等進行嚴格驗收，并督促施工單位對相關原材進行取樣送檢，監理工程師嚴格履行見證制度及平行檢驗制度;

5.在施工過程中，當發現必須停工的事件時，總監理工程師在征得業主的同意后，有權發出停工指令，現場必須立即停止施工。

六、事后監理工作要點

監理部按照現行的標準、規范、圖紙和合同要求，對已完成的聯絡通道分部、分項工程質量進行驗收，現場實體質量主控項目必須全部合格，質量控制資料必須齊全，對達不到要求的，必須返工整改至符合要求。驗收過程中，當實體質量發生缺陷時，特別是二次結構的施工質量，要求施工單位記錄缺陷情況，并提出處理方法或上報專項修補方案，報送監理部，經監理審核同意后方可按方案進行處理。對于較大的質量問題，監理公司將通過業主報請設計單位或質監站共同處理。

結語：對于富水砂層地基中的聯絡通道施工，在鉆孔、開挖及初支、二襯、融沉等各個階段均存在涌水涌砂等重大風險，由于凍結質量控制的復雜性，對施工過程中的風險管控監理部必須予以高度重視。在施工監理工作中，應嚴格執行開挖前關鍵節點核查等重要程序，做到了預防為主、嚴控風險，認真執行有關標準和各項法規，以“守法、誠信、公正、科學”為行業標準，以事前指導、事中檢查、事后驗收等工作方法全面開展監理工作，把好了質量關，在工作中不斷加強監理內部管理，積極探索總結工作經驗，才能更好的使監理工作體現出他的科學性，公正性。