飽和粉砂地層中地鐵車(chē)站交叉穿越凍結(jié)法施工技術(shù)摘 要:簡(jiǎn)要介紹了上海地鐵明珠線上體場(chǎng)車(chē)站穿越原地鐵一號(hào)線上體館站段(簡(jiǎn)稱穿越段)凍結(jié)施工情況。在穿越段施工中,根據(jù)工程特點(diǎn),采用了水平凍結(jié)孔施工技術(shù)和地層凍脹融沉控制技術(shù),并采取了在凍結(jié)壁易散熱界面上現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚胺脂泡沫層和敷設(shè)冷凍排管等保溫與加強(qiáng)凍結(jié)措施來(lái)保證凍結(jié)壁質(zhì)量,取得了良好效果,保證了安全順利施工,同時(shí)確保了穿越段上方地鐵一號(hào)線車(chē)站結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及地鐵運(yùn)營(yíng)安全。 關(guān)鍵詞:飽和粉砂;地鐵車(chē)站;凍結(jié)法;水平凍結(jié)孔;凍脹變形1穿越段工程概況 上海地鐵明珠線上體場(chǎng)車(chē)站穿越原地鐵一號(hào)線上體館站段(以下簡(jiǎn)稱穿越段)由上行線隧道和下行線隧道組成,隧道斷面尺寸6.16ｍ×6.38ｍ(高×寬),長(zhǎng)22.6ｍ。穿越段與地鐵一號(hào)線斜交成79°,方向?yàn)橛蓶|向西。穿越段東端與明珠線上體場(chǎng)站相連,西端為明珠線區(qū)間隧道盾構(gòu)工作井。 穿越段附近地面絕對(duì)標(biāo)高+4.19ｍ。穿越段結(jié)構(gòu)頂面標(biāo)高為-10.08ｍ,緊貼地鐵一號(hào)線車(chē)站底板。穿越段結(jié)構(gòu)底面標(biāo)高為-15.82ｍ。穿越段所處地層主要為飽和灰色淤泥質(zhì)粘土和砂質(zhì)粉土,地下水位與地面接近。穿越段施工采用凍結(jié)法加固地層,礦山法開(kāi)挖的方案。 穿越段工程施工難度及風(fēng)險(xiǎn)均較大,主要原因一是穿越段上方為地鐵車(chē)站和城市干道立交橋,周邊有多幢住宅和重要公共建筑;二是穿越段結(jié)構(gòu)緊貼地鐵一號(hào)線車(chē)站底板,同時(shí)開(kāi)挖范圍內(nèi)有近4ｍ厚的超細(xì)粉砂地層,且地下水水壓較高;三是穿越段需穿透兩道厚0.8ｍ的原地鐵一號(hào)線車(chē)站結(jié)構(gòu)圍護(hù)地下連續(xù)墻,開(kāi)挖跨度較大。2凍結(jié)施工方案設(shè)計(jì) 由于穿越段開(kāi)挖范圍內(nèi)有近4ｍ厚的超細(xì)粉砂層,且地下水水壓較高,施工時(shí)很容易發(fā)生水砂突出災(zāi)難性事故。尤其是穿越段上方緊挨原地鐵車(chē)站,要求施工引起的原地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)沉降要控制在毫米級(jí)以內(nèi),對(duì)施工方案選擇提出了很高的要求。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn),目前在隧道工程施工中經(jīng)常采用的降水、注漿、管棚以及頂管等工法在該工程中都難以實(shí)施,或存在極大的風(fēng)險(xiǎn),因而必須尋找一種新的施工方法,以徹底解決堵水、加固和有效控制周?chē)貙蛹敖ㄖ镒冃蔚碾y題。 地層凍結(jié)法是用人工制冷的方法使含水地層凍結(jié),形成凍土,從而提高地層穩(wěn)定性和止水性的地層加固方法,適用于飽和砂土、淤泥等各種復(fù)雜地層加固。地層凍結(jié)法技術(shù)可靠,對(duì)施工條件要求寬,國(guó)際工程界認(rèn)為它是在其他地層加固方法難以應(yīng)用時(shí)的最終解決方案。 盡管地層凍結(jié)法有很多優(yōu)點(diǎn),但根據(jù)分析,在穿越段工程中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)還存在一些技術(shù)難題。首先是地層凍結(jié)時(shí)會(huì)產(chǎn)生凍脹變形,最大凍脹量可以達(dá)到凍土體積的7%以上,而凍土解凍時(shí)又會(huì)發(fā)生收縮融沉,且收縮量可以超過(guò)凍脹量,從而使周?chē)貙映霈F(xiàn)明顯隆起和沉降現(xiàn)象,引起周?chē)ㄖ镆莆换虍a(chǎn)生變形破壞。其次是穿越段工程凍結(jié)邊界條件極為復(fù)雜,凍結(jié)區(qū)與地鐵一號(hào)線車(chē)站底板、圍護(hù)地下連續(xù)墻等易散熱物體直接接觸,使得接觸面處特別容易出現(xiàn)凍結(jié)薄弱區(qū),從而影響凍結(jié)維護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與封水性。第三是在擬開(kāi)挖隧道周?chē)┕鼋Y(jié)鉆孔和安裝凍結(jié)管難度較大,鉆孔時(shí)容易發(fā)生水砂突出事故。 下行線隧道與上行線隧道均采用“田”字形斷面的凍結(jié)壁形式,凍結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)附表。凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)最低鹽水溫度為-28～-30℃,維護(hù)凍結(jié)鹽水溫度為-20℃,單孔鹽水流量為5～7ｍ3/ｈ。每條隧道計(jì)算需冷量為470ＭＪ/ｈ,實(shí)際裝機(jī)制冷量為700ＭＪ/ｈ。
3 凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)3.1 水平凍結(jié)孔施工技術(shù) (1)采用二次開(kāi)孔工藝,以防鉆透地下連續(xù)墻時(shí)大量出泥出水。一次開(kāi)孔采用金剛石取心鉆在地下連續(xù)墻上鉆進(jìn)300ｍｍ深左右,不鉆透連續(xù)墻。一次開(kāi)孔鉆進(jìn)完畢,下入孔口管并安裝閥門(mén),接著進(jìn)行二次開(kāi)孔鉆進(jìn),直至鉆透連續(xù)墻。連續(xù)墻鉆透后,立即退出開(kāi)孔鉆頭,關(guān)閉閥門(mén)。 (2)用夯管法下凍結(jié)管,夯管和鉆進(jìn)時(shí)安裝類似軸封的孔口止水裝置。對(duì)于需要穿透對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻的凍結(jié)孔,則先用夯管法下套管(套管下至對(duì)側(cè)連續(xù)墻墻面),然后用鉆機(jī)在套管中鉆透對(duì)側(cè)連續(xù)墻,再用夯管法下入凍結(jié)管。鉆進(jìn)對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻時(shí),鉆頭部位安裝逆止閥和巖心管。 (3)下完凍結(jié)管后,對(duì)凍結(jié)管與孔口管及套管間的間隙和孔口附近地層進(jìn)行注漿充填。 (4)下泄壓管(濾水管)時(shí),在泄壓管內(nèi)裝滿三合土,以防夯進(jìn)泄壓管時(shí)出水,影響施工。 (5)確保凍結(jié)孔定位準(zhǔn)確。凍結(jié)管夯進(jìn)時(shí),預(yù)設(shè)朝隧道外結(jié)構(gòu)面法向的外偏角為0 .5～1°,以防凍結(jié)孔太靠近開(kāi)挖面,影響凍結(jié)壁有效厚度。3.2 地層凍脹和融沉控制技術(shù) (1)在凍結(jié)壁內(nèi)未凍土中設(shè)泄壓孔,通過(guò)放水、排泥來(lái)減小凍結(jié)壁內(nèi)的水土壓力和消散作用在地鐵一號(hào)線上體館站底板上的凍結(jié)附加力。泄壓孔采用Φ140ｍｍ以上的鉆孔。泄壓孔濾管不包紗網(wǎng),以便在凍脹引起地層壓縮時(shí),可從泄壓孔泄水或排除部分土體。施工中可根據(jù)車(chē)站結(jié)構(gòu)及地層變形監(jiān)測(cè)結(jié)果和泄壓孔中的水壓變化情況進(jìn)行泄壓。 (2)在地鐵一號(hào)線上體館站底板附近增設(shè)凍結(jié)孔和加熱孔各1個(gè),加熱孔兼作測(cè)溫孔。根據(jù)工程監(jiān)測(cè)結(jié)果,合理調(diào)整凍結(jié)孔的供冷量。在特殊情況下,還可通過(guò)在加熱孔中循環(huán)熱水來(lái)迅速提高凍結(jié)壁溫度,使凍結(jié)壁軟化,從而減小凍脹力。在采取上述措施的同時(shí),還注意控制好上體館站底板附近凍結(jié)孔的鹽水流量,使車(chē)站底板下邊的溫度處在-5～-10℃之間,實(shí)現(xiàn)了在保證凍土強(qiáng)度的情況下,盡量減小車(chē)站底板溫度應(yīng)力的目的。 (3)合理安排凍結(jié)順序,減小凍脹引起的地層變形。根據(jù)不同位置凍結(jié)壁受力分布情況以及不同位置地層的凍脹和強(qiáng)度特性變化,分5步進(jìn)行凍結(jié)。其中一號(hào)線上體館站底板下第2、第3個(gè)凍結(jié)孔晚開(kāi)凍7ｄ,以便形成緩凍層,減小凍脹力。 (4)在積極凍結(jié)過(guò)程中,待地鐵一號(hào)線車(chē)站底板隆起接近警戒值時(shí),立即減少車(chē)站底板下1～2ｍ范圍內(nèi)凍結(jié)孔的供冷量,使凍土溫度升高,利用高溫凍土在荷載作用下容易蠕變和應(yīng)力松弛顯著的特點(diǎn),迅速減小凍結(jié)壁作用在車(chē)站底板上的凍脹力,從而達(dá)到減小車(chē)站底板隆起量的目的。 (5)在靠近上體館車(chē)站底板附近凍結(jié)壁墻界面上水平布置凍脹變形釋放孔。根據(jù)車(chē)站底板變形監(jiān)測(cè)情況,必要時(shí)可拔出凍脹釋放孔內(nèi)的鋼管,使土體內(nèi)的凍脹力得到釋放。 (6)對(duì)凍結(jié)過(guò)程中車(chē)站結(jié)構(gòu)的變形或受力變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),分析凍結(jié)施工對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的最終影響,為調(diào)整凍結(jié)施工參數(shù)提供依據(jù)。通過(guò)調(diào)整鹽水流量和鹽水溫度來(lái)控制凍結(jié)壁厚度,使其保持在設(shè)計(jì)值左右。 (7)由于凍結(jié)壁解凍時(shí)有少量收縮,從而使地層產(chǎn)生融沉,可能給上部一號(hào)線上體館站帶來(lái)不良影響。為此,施工時(shí)在隧道襯砌上預(yù)留注漿管,在凍結(jié)壁化凍過(guò)程中進(jìn)行注漿,以補(bǔ)償?shù)貙尤诔痢?(8)停凍后采取強(qiáng)制化凍措施,以盡快化凍,恢復(fù)穿越段附近地層的水土壓力,減小地鐵一號(hào)線車(chē)站底板沉降,縮短融沉補(bǔ)償注漿工期。4 凍結(jié)壁質(zhì)量保證措施 (1)凍結(jié)壁邊界保溫。穿越段頂部和東西兩側(cè)均為原地鐵車(chē)站混凝土結(jié)構(gòu),屬易散熱體。為了保證凍結(jié)壁質(zhì)量,施工中對(duì)這3側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)暴露面采用現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚胺脂泡沫層的方法保溫, 收到了較好效果。 (2)在凍結(jié)壁兩端處的地鐵一號(hào)線車(chē)站地下連續(xù)墻表面敷設(shè)冷凍排管,以加強(qiáng)凍結(jié)壁與連續(xù)墻交界面處的凍結(jié)。 (3)控制凍結(jié)孔與地鐵一號(hào)線車(chē)站底板間的距離。由于混凝土散熱比土層要容易得多,會(huì)嚴(yán)重影響車(chē)站底板和地下連續(xù)墻附近土層的凍結(jié)速度和凍土強(qiáng)度,進(jìn)而影響凍結(jié)壁的整體穩(wěn)定性和封水性。為此,設(shè)計(jì)要求位于地鐵一號(hào)線車(chē)站底板下的凍結(jié)孔要盡量靠近底板布置,并在車(chē)站底板下挨近底板布置兩個(gè)凍結(jié)孔,確保車(chē)站底板下的凍結(jié)壁厚度與溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 (4)為了確保凍結(jié)壁與對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻之間沒(méi)有影響安全的薄弱環(huán)節(jié),穿越段外圍凍結(jié)壁側(cè)墻和底板的主凍結(jié)孔必須穿透對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻,同時(shí)凍結(jié)管進(jìn)入對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻內(nèi)不得小于400ｍｍ。 (5)加強(qiáng)凍結(jié)過(guò)程中的檢測(cè)和控制。通過(guò)檢測(cè)和控制各凍結(jié)孔的鹽水流量和鹽水溫度,使凍結(jié)壁快速均勻發(fā)展。在穿越段開(kāi)挖過(guò)程中,通過(guò)對(duì)凍結(jié)壁暴露面和支護(hù)層的溫度、變形以及地鐵一號(hào)線上體館站結(jié)構(gòu)變形等的監(jiān)測(cè),判斷凍結(jié)壁質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求,凍結(jié)施工是否會(huì)對(duì)地鐵一號(hào)線上體館站的正常運(yùn)行和穿越段開(kāi)挖造成不良影響,并根據(jù)具體情況,及時(shí)調(diào)整凍結(jié)時(shí)間、凍結(jié)鹽水溫度和鹽水流量,確保開(kāi)挖施工安全順利。5結(jié) 語(yǔ) (1)穿越段凍結(jié)施工中提出的“田”字形凍結(jié)壁設(shè)計(jì),夯管法與鉆進(jìn)法相結(jié)合的凍結(jié)孔施工技術(shù),控溫凍結(jié)與間歇凍結(jié)相結(jié)合的凍脹控制技術(shù), 以及凍結(jié)壁界面處加強(qiáng)凍結(jié)措施,符合工程特點(diǎn),地層加固效果好,為穿越段安全順利施工創(chuàng)造了良好條件,同時(shí)確保了穿越段上方地鐵一號(hào)線車(chē)站結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及地鐵運(yùn)營(yíng)安全。 (2)采用夯管法結(jié)合鉆進(jìn)法的凍結(jié)孔施工技術(shù),解決了在流砂地層中施工凍結(jié)孔時(shí)(尤其是穿透對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻時(shí))容易發(fā)生水砂突出的問(wèn)題;并且施工工藝簡(jiǎn)單,效率較高,施工質(zhì)量完全能滿足凍結(jié)施工安全的需要。 (3)實(shí)測(cè)顯示,凍脹引起的地鐵一號(hào)線車(chē)站底板隆起主要發(fā)生在凍結(jié)壁交圈期間;車(chē)站底板凍脹隆起總量在3ｍｍ以內(nèi),與預(yù)計(jì)值接近,未超過(guò)規(guī)定值。這表明控溫凍結(jié)和間歇凍結(jié)等抑制凍脹的措施對(duì)控制地層凍脹隆起具有明顯的作用。 (4)施工中合理布置凍結(jié)孔,同時(shí)采取在凍結(jié)壁易散熱界面上噴涂聚胺脂泡沫層和敷設(shè)冷凍排管等保溫與加強(qiáng)凍結(jié)措施,使凍結(jié)壁與老結(jié)構(gòu)之間基本不存在凍結(jié)薄弱區(qū),對(duì)保證施工安全具有重要意義。 (5)隧道開(kāi)挖時(shí),開(kāi)挖區(qū)地層已基本凍實(shí),開(kāi)挖面穩(wěn)定,凍結(jié)壁具有足夠的承載力,可保證施工安全。開(kāi)挖時(shí)實(shí)測(cè)的凍結(jié)壁變形量不超過(guò)2ｍｍ,初期支護(hù)承受的壓力也不大。 (6)下行線隧道停凍后的監(jiān)測(cè)表明,由于凍結(jié)壁解凍時(shí)采取盡快化凍,恢復(fù)水土壓力和融沉補(bǔ)償注漿等措施,地層凍融引起的地鐵一號(hào)線車(chē)站底板基本上未發(fā)生沉降。
3 凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)3.1 水平凍結(jié)孔施工技術(shù) (1)采用二次開(kāi)孔工藝,以防鉆透地下連續(xù)墻時(shí)大量出泥出水。一次開(kāi)孔采用金剛石取心鉆在地下連續(xù)墻上鉆進(jìn)300ｍｍ深左右,不鉆透連續(xù)墻。一次開(kāi)孔鉆進(jìn)完畢,下入孔口管并安裝閥門(mén),接著進(jìn)行二次開(kāi)孔鉆進(jìn),直至鉆透連續(xù)墻。連續(xù)墻鉆透后,立即退出開(kāi)孔鉆頭,關(guān)閉閥門(mén)。 (2)用夯管法下凍結(jié)管,夯管和鉆進(jìn)時(shí)安裝類似軸封的孔口止水裝置。對(duì)于需要穿透對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻的凍結(jié)孔,則先用夯管法下套管(套管下至對(duì)側(cè)連續(xù)墻墻面),然后用鉆機(jī)在套管中鉆透對(duì)側(cè)連續(xù)墻,再用夯管法下入凍結(jié)管。鉆進(jìn)對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻時(shí),鉆頭部位安裝逆止閥和巖心管。 (3)下完凍結(jié)管后,對(duì)凍結(jié)管與孔口管及套管間的間隙和孔口附近地層進(jìn)行注漿充填。 (4)下泄壓管(濾水管)時(shí),在泄壓管內(nèi)裝滿三合土,以防夯進(jìn)泄壓管時(shí)出水,影響施工。 (5)確保凍結(jié)孔定位準(zhǔn)確。凍結(jié)管夯進(jìn)時(shí),預(yù)設(shè)朝隧道外結(jié)構(gòu)面法向的外偏角為0 .5～1°,以防凍結(jié)孔太靠近開(kāi)挖面,影響凍結(jié)壁有效厚度。3.2 地層凍脹和融沉控制技術(shù) (1)在凍結(jié)壁內(nèi)未凍土中設(shè)泄壓孔,通過(guò)放水、排泥來(lái)減小凍結(jié)壁內(nèi)的水土壓力和消散作用在地鐵一號(hào)線上體館站底板上的凍結(jié)附加力。泄壓孔采用Φ140ｍｍ以上的鉆孔。泄壓孔濾管不包紗網(wǎng),以便在凍脹引起地層壓縮時(shí),可從泄壓孔泄水或排除部分土體。施工中可根據(jù)車(chē)站結(jié)構(gòu)及地層變形監(jiān)測(cè)結(jié)果和泄壓孔中的水壓變化情況進(jìn)行泄壓。 (2)在地鐵一號(hào)線上體館站底板附近增設(shè)凍結(jié)孔和加熱孔各1個(gè),加熱孔兼作測(cè)溫孔。根據(jù)工程監(jiān)測(cè)結(jié)果,合理調(diào)整凍結(jié)孔的供冷量。在特殊情況下,還可通過(guò)在加熱孔中循環(huán)熱水來(lái)迅速提高凍結(jié)壁溫度,使凍結(jié)壁軟化,從而減小凍脹力。在采取上述措施的同時(shí),還注意控制好上體館站底板附近凍結(jié)孔的鹽水流量,使車(chē)站底板下邊的溫度處在-5～-10℃之間,實(shí)現(xiàn)了在保證凍土強(qiáng)度的情況下,盡量減小車(chē)站底板溫度應(yīng)力的目的。 (3)合理安排凍結(jié)順序,減小凍脹引起的地層變形。根據(jù)不同位置凍結(jié)壁受力分布情況以及不同位置地層的凍脹和強(qiáng)度特性變化,分5步進(jìn)行凍結(jié)。其中一號(hào)線上體館站底板下第2、第3個(gè)凍結(jié)孔晚開(kāi)凍7ｄ,以便形成緩凍層,減小凍脹力。 (4)在積極凍結(jié)過(guò)程中,待地鐵一號(hào)線車(chē)站底板隆起接近警戒值時(shí),立即減少車(chē)站底板下1～2ｍ范圍內(nèi)凍結(jié)孔的供冷量,使凍土溫度升高,利用高溫凍土在荷載作用下容易蠕變和應(yīng)力松弛顯著的特點(diǎn),迅速減小凍結(jié)壁作用在車(chē)站底板上的凍脹力,從而達(dá)到減小車(chē)站底板隆起量的目的。 (5)在靠近上體館車(chē)站底板附近凍結(jié)壁墻界面上水平布置凍脹變形釋放孔。根據(jù)車(chē)站底板變形監(jiān)測(cè)情況,必要時(shí)可拔出凍脹釋放孔內(nèi)的鋼管,使土體內(nèi)的凍脹力得到釋放。 (6)對(duì)凍結(jié)過(guò)程中車(chē)站結(jié)構(gòu)的變形或受力變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),分析凍結(jié)施工對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的最終影響,為調(diào)整凍結(jié)施工參數(shù)提供依據(jù)。通過(guò)調(diào)整鹽水流量和鹽水溫度來(lái)控制凍結(jié)壁厚度,使其保持在設(shè)計(jì)值左右。 (7)由于凍結(jié)壁解凍時(shí)有少量收縮,從而使地層產(chǎn)生融沉,可能給上部一號(hào)線上體館站帶來(lái)不良影響。為此,施工時(shí)在隧道襯砌上預(yù)留注漿管,在凍結(jié)壁化凍過(guò)程中進(jìn)行注漿,以補(bǔ)償?shù)貙尤诔痢?(8)停凍后采取強(qiáng)制化凍措施,以盡快化凍,恢復(fù)穿越段附近地層的水土壓力,減小地鐵一號(hào)線車(chē)站底板沉降,縮短融沉補(bǔ)償注漿工期。4 凍結(jié)壁質(zhì)量保證措施 (1)凍結(jié)壁邊界保溫。穿越段頂部和東西兩側(cè)均為原地鐵車(chē)站混凝土結(jié)構(gòu),屬易散熱體。為了保證凍結(jié)壁質(zhì)量,施工中對(duì)這3側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)暴露面采用現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚胺脂泡沫層的方法保溫, 收到了較好效果。 (2)在凍結(jié)壁兩端處的地鐵一號(hào)線車(chē)站地下連續(xù)墻表面敷設(shè)冷凍排管,以加強(qiáng)凍結(jié)壁與連續(xù)墻交界面處的凍結(jié)。 (3)控制凍結(jié)孔與地鐵一號(hào)線車(chē)站底板間的距離。由于混凝土散熱比土層要容易得多,會(huì)嚴(yán)重影響車(chē)站底板和地下連續(xù)墻附近土層的凍結(jié)速度和凍土強(qiáng)度,進(jìn)而影響凍結(jié)壁的整體穩(wěn)定性和封水性。為此,設(shè)計(jì)要求位于地鐵一號(hào)線車(chē)站底板下的凍結(jié)孔要盡量靠近底板布置,并在車(chē)站底板下挨近底板布置兩個(gè)凍結(jié)孔,確保車(chē)站底板下的凍結(jié)壁厚度與溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 (4)為了確保凍結(jié)壁與對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻之間沒(méi)有影響安全的薄弱環(huán)節(jié),穿越段外圍凍結(jié)壁側(cè)墻和底板的主凍結(jié)孔必須穿透對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻,同時(shí)凍結(jié)管進(jìn)入對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻內(nèi)不得小于400ｍｍ。 (5)加強(qiáng)凍結(jié)過(guò)程中的檢測(cè)和控制。通過(guò)檢測(cè)和控制各凍結(jié)孔的鹽水流量和鹽水溫度,使凍結(jié)壁快速均勻發(fā)展。在穿越段開(kāi)挖過(guò)程中,通過(guò)對(duì)凍結(jié)壁暴露面和支護(hù)層的溫度、變形以及地鐵一號(hào)線上體館站結(jié)構(gòu)變形等的監(jiān)測(cè),判斷凍結(jié)壁質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求,凍結(jié)施工是否會(huì)對(duì)地鐵一號(hào)線上體館站的正常運(yùn)行和穿越段開(kāi)挖造成不良影響,并根據(jù)具體情況,及時(shí)調(diào)整凍結(jié)時(shí)間、凍結(jié)鹽水溫度和鹽水流量,確保開(kāi)挖施工安全順利。5結(jié) 語(yǔ) (1)穿越段凍結(jié)施工中提出的“田”字形凍結(jié)壁設(shè)計(jì),夯管法與鉆進(jìn)法相結(jié)合的凍結(jié)孔施工技術(shù),控溫凍結(jié)與間歇凍結(jié)相結(jié)合的凍脹控制技術(shù), 以及凍結(jié)壁界面處加強(qiáng)凍結(jié)措施,符合工程特點(diǎn),地層加固效果好,為穿越段安全順利施工創(chuàng)造了良好條件,同時(shí)確保了穿越段上方地鐵一號(hào)線車(chē)站結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及地鐵運(yùn)營(yíng)安全。 (2)采用夯管法結(jié)合鉆進(jìn)法的凍結(jié)孔施工技術(shù),解決了在流砂地層中施工凍結(jié)孔時(shí)(尤其是穿透對(duì)側(cè)地下連續(xù)墻時(shí))容易發(fā)生水砂突出的問(wèn)題;并且施工工藝簡(jiǎn)單,效率較高,施工質(zhì)量完全能滿足凍結(jié)施工安全的需要。 (3)實(shí)測(cè)顯示,凍脹引起的地鐵一號(hào)線車(chē)站底板隆起主要發(fā)生在凍結(jié)壁交圈期間;車(chē)站底板凍脹隆起總量在3ｍｍ以內(nèi),與預(yù)計(jì)值接近,未超過(guò)規(guī)定值。這表明控溫凍結(jié)和間歇凍結(jié)等抑制凍脹的措施對(duì)控制地層凍脹隆起具有明顯的作用。 (4)施工中合理布置凍結(jié)孔,同時(shí)采取在凍結(jié)壁易散熱界面上噴涂聚胺脂泡沫層和敷設(shè)冷凍排管等保溫與加強(qiáng)凍結(jié)措施,使凍結(jié)壁與老結(jié)構(gòu)之間基本不存在凍結(jié)薄弱區(qū),對(duì)保證施工安全具有重要意義。 (5)隧道開(kāi)挖時(shí),開(kāi)挖區(qū)地層已基本凍實(shí),開(kāi)挖面穩(wěn)定,凍結(jié)壁具有足夠的承載力,可保證施工安全。開(kāi)挖時(shí)實(shí)測(cè)的凍結(jié)壁變形量不超過(guò)2ｍｍ,初期支護(hù)承受的壓力也不大。 (6)下行線隧道停凍后的監(jiān)測(cè)表明,由于凍結(jié)壁解凍時(shí)采取盡快化凍,恢復(fù)水土壓力和融沉補(bǔ)償注漿等措施,地層凍融引起的地鐵一號(hào)線車(chē)站底板基本上未發(fā)生沉降。