高承压水粉细砂地层中地铁隧道联络通道冷冻法施工技术

2021-11-13宋欢庆

石油化工建设 2021年5期

宋欢庆

中国水利水电第七工程局有限公司四川成都 610000

随着我国道路交通建设事业的日益发展，地铁交通已经成为国民出行的重要方式。但目前由于地铁大部分运行路线居于地下，所以施工中经常需开展隧道施工项目，此时，隧道联络通道冷冻技术应用成为重点施工内容。

1 工程概况

某地铁车站施工的全程设计左线长1306m，对应的右线长1314m。项目共设计了联络通道2 座，其中联络通道1# 中，覆土深22m，并在通道旁设计对应的废水泵房。联络通道2# 中，覆土深度则为19m。两个通道之间所涉及的联络通道的高宽分别为7.5m、3.8m，厚度则为4m，且初支厚度为0.3m。

2 高承压水粉细砂地层中地铁隧道联络通道冷冻法施工技术应用

2.1 交叉作业冻结制冷系统施工技术应用

2.1.1 设备选型

按照工程布设方案要求，本项目冻结站主要施工点在地铁隧道内，且此冻结站可为两个联络通道提供各自对应的适配，配型的冷冻机设备均为JYSLGF300Ⅲ[1]。设备正常制冷能力可达到107999J/ h，但由于本次地铁项目处于地下，所以设备的制冷量开始下降，仅达到了81208J/ h，为了满足两个联络通道的实际制冷需求，本次施工为其配设不同的制冷方案，其中1# 处制冷量控制在22227J/ h，2# 处则控制在24571J/ h，此施工结果均满足两点联络通道的施工制冷需求。

2.1.2 隧道外盐水系统施工

本次地铁施工中，主要选择的作业设备是盐水循环泵，型号为IS150- 125- 315，日常施工中需要2 台设备同步运行，且需备份一台，用于主设备出现意外故障时备用[2]。此外，由于本次工程项目施工环境具有特殊性，所以在进行供液管的材料选配时，决定选用Φ35mm 聚乙烯，应用后发现该材料高度契合施工强度要求，且可在特定区间之内进行盐水流速的适时把控和调整，精准将流速维持在0.6～1.5m/ s 之间。

2.1.3 清水系统施工

该系统施工中，技术人员决定设计循环水量为100m3/ h，并按照不同冻结站相应工作需求，维持循环水量基础上，进一步获取冷却水支持，水量则需达到15m3/ h。为达到此施工设计目标，要求盐水系统之内的所有设备均选取同一型号，选用量为2 台，当系统正常运作时，设备仅启用一台，一台的水量控制在200m3/ h，对应的扬程可精准控制在32m 范围内[3]。此外，技术人员还在地铁隧道联络通道现场作业时，配置了冷却塔，型号为NBL- 50 型号，并于此基础上根据现场的实际施工情况实时调整自制冷却水系统的运行流量标准。

2.1.4 其他施工技术

进行级配管液体处理时，无缝钢管的规格选用了Φ159×6mm，且统一冷却水管材料构成，并调整其规格均为Φ146×4.5mm，均以低碳类材料为主。过程中，不同的冻结站设备构成表如表1 所示：

表1 冻结站设备统计表

2.2 冻结制冷系统安装

2.2.1 冻结站位置的确定

技术人员需要在隧道内配置多个设备，本次施工中现场配置了对应的冷却塔、冷冻机以及盐水泵类施工设备[4]。本项目系统安装中，共计安装了有氟、盐水以及冷却水三大系统，且要求系统具备独立运作能力的同时，可相互促进辅助施工推进。

2.2.2 安装冷冻机组系统

安装过程中，技术人员发现受到不同环节施工影响，必须保障其稳定性，所以决定安装施工中加强固定处理，找平系统定点位置水平，本次技术人员使用水平尺完成找平，并进一步对系统地梁加以调整，最后使得冷冻机组达到平衡效果[5]。

2.2.3 清、盐水泵的系统安装

本次施工中，泵在适配构成上，主要囊括了吸入管路和吐出管路，为了保障两部分施工网络的稳定性，技术人员决定在两方管路之上搭建支架，确保管路本身的重量得以精准转移，无需由泵本身承接。过程中，施工人员将电机的运转情况作为施工参考，充分做好了泵轴转向与电机运转方向一致处理，并同步进行了泵吸入口位置的调整工作，并未超出清水箱底部20cm。此外，为了提升清、盐水泵的系统安装质量，技术人员还重点针对杂物进行了处理，在泵的吸入口处以及盐水箱之内，增设了对应的过滤网，目的在于将杂物与管路隔离开，避免其进入管路内影响系统运行。

2.2.4 盐水管路系统安装

安装施工中，技术人员选定了法兰连接方案，可实时针对盐水管路的运行状态进行监控。同时期，工作人员为盐水管路系统配置了阀门以及压力表，目的在于进一步保障后续施工人员可以高度把控施工节奏，并对系统运行规律及状态进行及时调整。