軌道交通工程凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)措施分析

馮輝

軌道交通工程凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)措施分析

馮輝

（中國(guó)電建集團(tuán)鐵路建設(shè)有限公司 黑龍江哈爾濱 150076）

這些年來，隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，城市化進(jìn)程也獲得持續(xù)的推進(jìn)，急劇發(fā)展的人口，讓城市的交通愈來愈緊張起來，各大城市廣泛存在交通堵塞、交通秩序亂的情況，針對(duì)這些問題，城市軌道交通應(yīng)運(yùn)而生，變成緩解交通壓力的關(guān)鍵工具，它依靠運(yùn)量大、速度快、低能耗、乘坐舒服等優(yōu)點(diǎn)受到世界各大城市的青睞。本文以據(jù)實(shí)際案例實(shí)施分析軌道交通工程凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)措施分析。

軌道交通；凍結(jié)施工；技術(shù)措施

1 工程概況

哈爾濱站站為地鐵2號(hào)線與6號(hào)線換乘站，位于國(guó)鐵哈爾濱站站前廣場(chǎng)東北側(cè)的2號(hào)線車站，沿頤園街方向布置，呈西北～東南方向，下穿紅軍街，位于站前廣場(chǎng)西北側(cè)的6號(hào)線車站，臨近國(guó)鐵站房，和2號(hào)線車站呈L型換乘。

哈爾濱站站兩側(cè)都為盾構(gòu)區(qū)間，都從尚志大街站下井始發(fā)，尚志大街站～哈爾濱站站區(qū)間左線使用13#盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，到達(dá)哈爾濱站站后拆解吊出；尚志大街站～哈爾濱站站區(qū)間右線使用14#盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，到達(dá)哈爾濱站站后過站，不斷掘進(jìn)哈爾濱站站～博物館站區(qū)間右線，到達(dá)博物館站后調(diào)頭再次掘進(jìn)哈爾濱站站～博物館站區(qū)間左線，到達(dá)哈爾濱站站后過站并拆解吊出；其中哈爾濱站站～博物館站區(qū)間小里程左右線都使用洞內(nèi)水平冷凍法實(shí)施端頭加固。加固范圍盾構(gòu)直徑φ6.34m，洞門為φ6.70m的直徑，加固范圍盾構(gòu)管片間距地表10.3m。

2 本工程難點(diǎn)

（1）地層加固范圍上方為城區(qū)重要干道，上部距離較近部位由大直徑管線，而且四周建構(gòu)筑物相對(duì)多，鉆孔施工與凍結(jié)施工時(shí)對(duì)地面沉降控制的要求相對(duì)高。

（2）位于含水砂層內(nèi)的凍結(jié)加固范圍部分，施工中要嚴(yán)格避免鉆孔導(dǎo)致地層溝通，產(chǎn)生涌水、冒砂狀況。施工中要把防噴涌準(zhǔn)備工作做好。

3 凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)措施

3.1 卸壓孔控制凍脹融沉

3.1.1 監(jiān)測(cè)重點(diǎn)管線

（1）布置測(cè)點(diǎn)

鉆孔施工前在加固區(qū)間四周關(guān)鍵管線四周布置深部監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離為1.5m一個(gè)，監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)榧庸虆^(qū)和外側(cè)3m范圍。使用直接布點(diǎn)形式。布設(shè)方式：使用100型鉆機(jī)鉆到φ2200mm排水管和φ1400mm排水管管頂部部位，考慮安全，監(jiān)測(cè)點(diǎn)部位預(yù)留5cm保護(hù)層，之后下φ50mm-PVC管到保護(hù)層部位，內(nèi)部插入螺紋鋼并在螺紋鋼和PVC管中間充填黃砂，鋼筋保證地面存有2～5cm高度。

對(duì)于地表靠近管道部位監(jiān)測(cè)點(diǎn)使用人工監(jiān)測(cè)，每天夜間實(shí)施數(shù)據(jù)收集，能放置數(shù)據(jù)收集儀范圍布置1～2臺(tái)數(shù)據(jù)收集儀實(shí)施24h監(jiān)測(cè)，頻率20min/次。

（2）確立前期數(shù)據(jù)收集和預(yù)警數(shù)據(jù)

工程進(jìn)場(chǎng)前要和管線所屬單位和總包單位確認(rèn)管線物理力學(xué)功能，還有之前沉降數(shù)據(jù)，對(duì)之前管線受損傷程度確定。并依據(jù)之前已承載改變程度計(jì)算后確定允許變形最大安全報(bào)警值（計(jì)算值的60%）。

3.1.2 卸壓孔操作

（1）卸壓孔使用壓力和沉降參數(shù)雙控制指標(biāo)實(shí)施卸壓控制

極凍結(jié)期間，地表單日隆起變化率大于1mm/d期間，把卸壓孔打開實(shí)施泄壓，泄壓為2次/h的頻率，等地表變化趨于平穩(wěn)則停止；融沉注漿期間，地表沉降變化率大于1mm/d期間運(yùn)用卸壓孔實(shí)施注漿控制，等沉降范圍平穩(wěn)后停止運(yùn)用卸壓孔實(shí)施注漿；卸壓孔大于0.2Mpa的壓力后即實(shí)施卸壓；

（2）卸壓孔注漿參數(shù)

地表變化大于日警報(bào)值后要及時(shí)實(shí)施注漿控制，漿液使用雙液漿為主，水泥：水玻璃=1：1，當(dāng)中水玻璃使用35Be°水玻璃1：1比例實(shí)施勾兌。遵循少量、多次原則進(jìn)行卸壓孔注漿，單次不大于0.5m3的注漿，完成注漿靜置觀察2h后依據(jù)狀況在確定是不是繼續(xù)注漿。

3.2 凍結(jié)保溫措施

因?yàn)槭┕し秶喜渴┕で耙驯桓采w，所以施工中四周空氣流動(dòng)性差，環(huán)境溫度有可能偏高。為了確保凍結(jié)效果，施工中整個(gè)施工面全部使用5mm厚保溫板實(shí)施覆蓋，同時(shí)全部鹽水管路都使用聚乙烯保溫板材實(shí)施保溫。

3.3 地層沉降防治施工技術(shù)措施

（1）水平凍結(jié)孔使用二次開孔工藝開孔，在鉆孔經(jīng)過中泥漿壓力要嚴(yán)格控制，做到泥漿壓力略大于靜水壓力，保證凍結(jié)孔施工經(jīng)過中不會(huì)出現(xiàn)水土流失，并對(duì)地層有一定的擠壓作用。

（2）把水平凍結(jié)管安裝好后，凍結(jié)管和孔口管之間使用注漿封孔，避免漏水。

（3）在水平凍結(jié)孔施工經(jīng)過中一旦出現(xiàn)了水土流失，馬上在地層淺部孔實(shí)施注漿補(bǔ)償。注漿量為土體流失量的1～1.2倍。

（4）依據(jù)實(shí)測(cè)地面建筑沉降狀況，必要時(shí)在地面實(shí)施跟蹤注漿。

①注漿方法：振沖注漿。注漿孔為φ32mm的直徑，注漿段高0.33m，使用上行注漿。

②注漿區(qū)域：凍結(jié)施工影響區(qū)。

③注漿深度：為地面以下3m到隧道以上3m。

④注漿孔布置：依照孔間距1.0～2.0m布置，依據(jù)地層沉降狀況使用跳孔注漿。

⑤漿液材料：水泥-水玻璃雙液漿。配比為：水泥與水玻璃的溶液體積比為：1：1，當(dāng)中水泥漿為：0.7的水灰比。水玻璃溶液使用B35～B40水玻璃加1～2倍體積的水稀釋。水泥使用PO.42.5一般硅酸鹽水泥。漿液凝膠為45～180s的時(shí)間。

3.4 防寒保護(hù)措施

（1）現(xiàn)場(chǎng)全部清水管路所有都使用聚乙烯材料實(shí)施保溫包裹，同時(shí)施工期間保持不斷清水供應(yīng)，避免清水管路凍結(jié)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)全部設(shè)備應(yīng)用完畢后清理完成后要使用空壓機(jī)等設(shè)備實(shí)施干燥處理，防止液體結(jié)冰。

（3）安排專人巡視現(xiàn)場(chǎng)冷卻塔等設(shè)備，一旦出現(xiàn)臨時(shí)停機(jī)，馬上排除清水，防止設(shè)備凍結(jié)。

3.5 拔管重要技術(shù)措施

（1）盾構(gòu)推進(jìn)范圍凍結(jié)管拔除時(shí)單次循環(huán)數(shù)量不能太多，保持每次循環(huán)2根凍結(jié)管為好，如果拔管過程發(fā)現(xiàn)拔除相對(duì)困難，能更改為每次循環(huán)單根凍結(jié)管。

（2）凍結(jié)管加熱循環(huán)時(shí)間不能太長(zhǎng)，加熱期間專人持管鉗實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦能夠轉(zhuǎn)動(dòng)馬上停機(jī)循環(huán)，實(shí)施拔除。

（3）凍結(jié)管拔除經(jīng)過中不能停止太長(zhǎng)時(shí)間，凍結(jié)管拔過程一旦超過5min沒有出現(xiàn)移動(dòng)，則要重新循環(huán)或加大起拔力度，而且拔管過程要防止清水落入凍結(jié)管內(nèi)，導(dǎo)致管內(nèi)水體復(fù)凍。

（4）拔管過程中如果發(fā)生短管情況，能使用拔管器實(shí)施重新起拔，拔管器使用焊接鋼管連接，深入斷管位置后撐大接觸面，保證牢固后重新起拔。

3.6 免拔管技術(shù)措施

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況，如果甲方允許應(yīng)用，在調(diào)整有關(guān)報(bào)價(jià)后能考慮使用免拔管技術(shù)實(shí)施凍結(jié)。免拔管技術(shù)就是在要加工范圍使用能和鋼材媲美的PVC類材料制作凍結(jié)管，并使用柔性供液管實(shí)施凍結(jié)。盾構(gòu)推進(jìn)經(jīng)過中能提前排除有關(guān)范圍鹽水后不用實(shí)施凍結(jié)管拔除，能由盾構(gòu)機(jī)自行切斷凍結(jié)管。

4 結(jié)語

能夠預(yù)見的是，在中國(guó)城市化進(jìn)程中，城市軌道交通將會(huì)扮演關(guān)鍵的角色。所以，在實(shí)施城市軌道交通建設(shè)中，要充分研究論證，統(tǒng)籌規(guī)劃、精心設(shè)計(jì)、科學(xué)引進(jìn)，合理操作，和我國(guó)城市詳細(xì)狀況相結(jié)合，促進(jìn)城市軌道交通迅速、健康發(fā)展。

[1]吳海潮.軌道交通工程盾構(gòu)施工階段風(fēng)險(xiǎn)研究[J].低溫建筑技術(shù)，2013（02）.

[2]梅 良.淺析交通工程盾構(gòu)施工法[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2014（05）.

U445.49

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1004-7344（2016）33-0181-02

2016-11-1