轨道交通工程冻结施工关键技术措施分析

冯辉

轨道交通工程冻结施工关键技术措施分析

冯辉

（中国电建集团铁路建设有限公司 黑龙江哈尔滨 150076）

这些年来，随着社会的进步与发展，城市化进程也获得持续的推进，急剧发展的人口，让城市的交通愈来愈紧张起来，各大城市广泛存在交通堵塞、交通秩序乱的情况，针对这些问题，城市轨道交通应运而生，变成缓解交通压力的关键工具，它依靠运量大、速度快、低能耗、乘坐舒服等优点受到世界各大城市的青睐。本文以据实际案例实施分析轨道交通工程冻结施工关键技术措施分析。

轨道交通；冻结施工；技术措施

1 工程概况

哈尔滨站站为地铁2号线与6号线换乘站，位于国铁哈尔滨站站前广场东北侧的2号线车站，沿颐园街方向布置，呈西北～东南方向，下穿红军街，位于站前广场西北侧的6号线车站，临近国铁站房，和2号线车站呈L型换乘。

哈尔滨站站两侧都为盾构区间，都从尚志大街站下井始发，尚志大街站～哈尔滨站站区间左线使用13#盾构机掘进，到达哈尔滨站站后拆解吊出；尚志大街站～哈尔滨站站区间右线使用14#盾构机掘进，到达哈尔滨站站后过站，不断掘进哈尔滨站站～博物馆站区间右线，到达博物馆站后调头再次掘进哈尔滨站站～博物馆站区间左线，到达哈尔滨站站后过站并拆解吊出；其中哈尔滨站站～博物馆站区间小里程左右线都使用洞内水平冷冻法实施端头加固。加固范围盾构直径φ6.34m，洞门为φ6.70m的直径，加固范围盾构管片间距地表10.3m。

2 本工程难点

（1）地层加固范围上方为城区重要干道，上部距离较近部位由大直径管线，而且四周建构筑物相对多，钻孔施工与冻结施工时对地面沉降控制的要求相对高。

（2）位于含水砂层内的冻结加固范围部分，施工中要严格避免钻孔导致地层沟通，产生涌水、冒砂状况。施工中要把防喷涌准备工作做好。

3 冻结施工关键技术措施

3.1 卸压孔控制冻胀融沉

3.1.1 监测重点管线

（1）布置测点

钻孔施工前在加固区间四周关键管线四周布置深部监测点，监测点距离为1.5m一个，监测区域为加固区和外侧3m范围。使用直接布点形式。布设方式：使用100型钻机钻到φ2200mm排水管和φ1400mm排水管管顶部部位，考虑安全，监测点部位预留5cm保护层，之后下φ50mm-PVC管到保护层部位，内部插入螺纹钢并在螺纹钢和PVC管中间充填黄砂，钢筋保证地面存有2～5cm高度。

对于地表靠近管道部位监测点使用人工监测，每天夜间实施数据收集，能放置数据收集仪范围布置1～2台数据收集仪实施24h监测，频率20min/次。

（2）确立前期数据收集和预警数据

工程进场前要和管线所属单位和总包单位确认管线物理力学功能，还有之前沉降数据，对之前管线受损伤程度确定。并依据之前已承载改变程度计算后确定允许变形最大安全报警值（计算值的60%）。

3.1.2 卸压孔操作

（1）卸压孔使用压力和沉降参数双控制指标实施卸压控制

极冻结期间，地表单日隆起变化率大于1mm/d期间，把卸压孔打开实施泄压，泄压为2次/h的频率，等地表变化趋于平稳则停止；融沉注浆期间，地表沉降变化率大于1mm/d期间运用卸压孔实施注浆控制，等沉降范围平稳后停止运用卸压孔实施注浆；卸压孔大于0.2Mpa的压力后即实施卸压；

（2）卸压孔注浆参数

地表变化大于日警报值后要及时实施注浆控制，浆液使用双液浆为主，水泥：水玻璃=1：1，当中水玻璃使用35Be°水玻璃1：1比例实施勾兑。遵循少量、多次原则进行卸压孔注浆，单次不大于0.5m3的注浆，完成注浆静置观察2h后依据状况在确定是不是继续注浆。

3.2 冻结保温措施

因为施工范围上部施工前已被覆盖，所以施工中四周空气流动性差，环境温度有可能偏高。为了确保冻结效果，施工中整个施工面全部使用5mm厚保温板实施覆盖，同时全部盐水管路都使用聚乙烯保温板材实施保温。

3.3 地层沉降防治施工技术措施

（1）水平冻结孔使用二次开孔工艺开孔，在钻孔经过中泥浆压力要严格控制，做到泥浆压力略大于静水压力，保证冻结孔施工经过中不会出现水土流失，并对地层有一定的挤压作用。

（2）把水平冻结管安装好后，冻结管和孔口管之间使用注浆封孔，避免漏水。

（3）在水平冻结孔施工经过中一旦出现了水土流失，马上在地层浅部孔实施注浆补偿。注浆量为土体流失量的1～1.2倍。

（4）依据实测地面建筑沉降状况，必要时在地面实施跟踪注浆。

①注浆方法：振冲注浆。注浆孔为φ32mm的直径，注浆段高0.33m，使用上行注浆。

②注浆区域：冻结施工影响区。

③注浆深度：为地面以下3m到隧道以上3m。

④注浆孔布置：依照孔间距1.0～2.0m布置，依据地层沉降状况使用跳孔注浆。

⑤浆液材料：水泥-水玻璃双液浆。配比为：水泥与水玻璃的溶液体积比为：1：1，当中水泥浆为：0.7的水灰比。水玻璃溶液使用B35～B40水玻璃加1～2倍体积的水稀释。水泥使用PO.42.5一般硅酸盐水泥。浆液凝胶为45～180s的时间。

3.4 防寒保护措施

（1）现场全部清水管路所有都使用聚乙烯材料实施保温包裹，同时施工期间保持不断清水供应，避免清水管路冻结。

（2）现场全部设备应用完毕后清理完成后要使用空压机等设备实施干燥处理，防止液体结冰。

（3）安排专人巡视现场冷却塔等设备，一旦出现临时停机，马上排除清水，防止设备冻结。

3.5 拔管重要技术措施

（1）盾构推进范围冻结管拔除时单次循环数量不能太多，保持每次循环2根冻结管为好，如果拔管过程发现拔除相对困难，能更改为每次循环单根冻结管。

（2）冻结管加热循环时间不能太长，加热期间专人持管钳实施转动，一旦能够转动马上停机循环，实施拔除。

（3）冻结管拔除经过中不能停止太长时间，冻结管拔过程一旦超过5min没有出现移动，则要重新循环或加大起拔力度，而且拔管过程要防止清水落入冻结管内，导致管内水体复冻。

（4）拔管过程中如果发生短管情况，能使用拔管器实施重新起拔，拔管器使用焊接钢管连接，深入断管位置后撑大接触面，保证牢固后重新起拔。

3.6 免拔管技术措施

依据现场状况，如果甲方允许应用，在调整有关报价后能考虑使用免拔管技术实施冻结。免拔管技术就是在要加工范围使用能和钢材媲美的PVC类材料制作冻结管，并使用柔性供液管实施冻结。盾构推进经过中能提前排除有关范围盐水后不用实施冻结管拔除，能由盾构机自行切断冻结管。

4 结语

能够预见的是，在中国城市化进程中，城市轨道交通将会扮演关键的角色。所以，在实施城市轨道交通建设中，要充分研究论证，统筹规划、精心设计、科学引进，合理操作，和我国城市详细状况相结合，促进城市轨道交通迅速、健康发展。

[1]吴海潮.轨道交通工程盾构施工阶段风险研究[J].低温建筑技术，2013（02）.

[2]梅 良.浅析交通工程盾构施工法[J].知识经济，2014（05）.

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2016-11-1