南京地铁联络通道冻结法施工措施分论文

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1、南京地铁联络通道冻结法施工措施分论文摘要：对南京地铁一期工程TA4标联络通道冻结法施工的成功经验进行了总结。指出地铁联络通道冻结法施工中，必须采取必要的施工技术措施，才能保证施工安全、顺利的进行。本工程的成功经验可供其他工程参考。关键词：地铁；联络通道；冻结法1前言南京地铁一期工程(南北线)南起小行北至迈皋桥，全长21.7km，其中地下部分长14.5km。工程于2000年底开工，计划2003年底完成车站、区间隧道的土建工程部分。南京地铁TA4标盾构法区间隧道，北起钓鱼台工作井北侧，南至三山街车站南端头井.freel，

2、内径5.5m，每块管片宽为1.2m，厚为350mm。联络通道位于两站区间隧道中间，隧道中心埋深13.13m，联络通道及泵站采取合并建造模式，它既保证上、下行隧道间的联络作用和必要时乘客安全疏散的功能，又起到地铁运营中两车站之间的集、排水作用。工程结构由两个与隧道相交的喇叭口、通道以及集水井等组成。地铁联络通道一般位于区间隧道的中间，通常与集、排水泵站连在一起，共同起着两隧道连结、集排水和防火等作用。联络通道土体开挖前，必须对其周围土体进行加固，土体加固的方法常用的有深层搅拌法和冻结法。目前冻结法在国内地铁建设中得到了

3、广泛应用1-3，积累了一定的成功经验。南京地铁一期工程TA4标中，联络通道施工成功引用了冻结施工，并取得了圆满成功。本文对施工中的技术措施进行了总结、分析研究，希望能对以后的联络通道土体冻结法施工提供借鉴和指导。2工程地质状况工程地质资料如表1所示，另外地下水标高为地下1～2m，水位较高。表1土层物理参数3冻结设计从表1看出，土层平均渗透系数小，透水性差，是冻结施工较为有利的土层。经研究采用隧道内钻孔冻结加固，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使联络通道以及集水井外围土体冻结

4、，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕。采用矿山法，进行联络通道及泵站的开挖构筑施工。地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行，其主要施工顺序为：施工准备?联络通道连通地面的垂直水管施工?冻结孔钻孔施工(同时安装冻结制冷系统)?安装冻结盐水系统和检测系统?积极冻结?探孔试挖?拆钢管片?联络通道掘进与临时支护?联络通道永久支护?泵站开挖与临时支护?泵站永久支护?必要时进行土层注浆充填。根据冻结帷幕设计及联络通道的结构，冻结孔的倾角采用上仰、近水平、下俯三种角度布置，开孔间距为0.7m，冻结孔数58个。冻结孔的布置见图1所示。

5、图1冻结孔布置(括号内数字为孔深，单位mm及倾角(o)4冻结参数的选择选用YSLGF300?型螺杆压缩机组一台套，设计工况制冷量为87500kcal/h，电机功率110kPa，此时冻结时间19d；测孔4的实测数据，12月19日冻胀压力达到最大值1.81MPa，此时冻结时间20d。说明冻结20d左右时冻土柱已经交圈，冻结帷幕已基本形成。此后冻胀压力趋于稳定并逐步减少，冻土帷幕厚度增加，符合冻土冻结规律。另外，隧道下行线联络通道开挖断面内布置一个泄压孔，其压力变化，到12月24日，压力不再升高，说明冻结帷幕内的自由水由于

6、水分迁移的作用，已经基本补给到冻土中，2003年1月3日打开该泄压孔，有少量水和泥浆流出，几分钟后停止。1月8日土体开挖时，该孔内没有水流出现象。5.2.5土体支护采用两次支护方式。第一次支护(临时支护)采用预应力钢支架加背板。第二次支护(永久支护)采用现浇钢筋混凝土。联络通道土体开挖导致地层中原有的应力平衡受到破坏，引起通道周围地层中的应力重新分布，这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移，而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上，会引起冻土帷幕及冻结管会产生变形或破坏，为控制这种变形的发展，冻土开挖后就要

7、及时对冻结壁进行及时的支护，所以联络通道的临时支护即做为维护地层稳定，确保施工安全的一项重要技术措施，又作为永久支护的一部分，是支护工艺最为关键的一步。经过力学计算分析，确定联络通道临时支护的结构形式，如图4所示。临时支护采用18#工字钢加工成的直腿拱形支架和矩形支架。钢拱架为封闭形式用于喇叭口及通道内的临时支护，为增加支架的稳定性，每道支架中部加有一根横撑，拱形支架的间排距与通道的开挖步距相对应为0.3～0.5m，相邻支架间加有纵向拉杆，以增加整个支护体系的整体性和稳定性。矩形钢支架用于集水井，支护间距为0.5m，

8、上下两排支架间由8根拉杆相互连接，必要时增加纵横向支撑，以增加支架整体的稳定性及抗变形的能力。为了控制支架间冻结壁的变形，减少冻结壁冷量损失，所有钢支撑架后用木背板密背，背板必须同冻结壁紧贴，尽量减少支护间隙，木背板不能松动，当支护间隙较大时，可增加背板厚度和木楔子，以提高支护效果。图4联络通道的临时支护永久支护为结构设计中的钢筋砼结构，为减少