冻结法是在地层中按预定间隔埋设冻结管(φ100mm的管径)冷却液在冻结管上循环,则管周围地层中的孔隙水以管为中心生成年轮形柱状冻土。若使邻近的冻土柱连结在一起,即形成止水墙或反力墙。冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中,已有100多年的历史,我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史,主要用于煤矿井筒开挖施工,自1992年起,冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。公司在杭州地铁隧道联络通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,本文通过对施工工艺的归纳总结,以及参考有关施工技术资料,形成本工法。
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用-图一
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用-图二
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用-图三
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用-图四
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用-图五
设计依据:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。 地下车站及机电设备集中区段的防水等级应为一级,不允许渗水,结构表面无湿渍。区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级应为二级,顶部不允许滴漏,其它不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000;任意100m 防水面积上的 湿渍不超过3处,单个湿渍的最大 面积不大于0.2m。隧道工程中漏水的平均渗漏量不大于0.05L/(m .d2),任意100m 防水面积渗漏量不大于0.15L/(m .d2)。 本区间线路主要沿现状道路布置,呈东西走向,在站后设置盾构吊出井,再沿大街向东延伸,盾构区间先后下越人行天桥、铁路框架桥、小河,旁穿地下车库、立交桥、及2栋16层楼。区间隧道覆土10~19m,隧道洞身主要穿过的地层有中粗砂④4层、圆砾卵石⑤层、粉质粘土⑥层、粉土⑥2层、细中砂⑥3层。道路红线宽70m,道路两侧为已建成高密度住宅区。盾构隧道与天桥桥桩水平净距离5.92m。隧道穿地下车库,隧道结构外轮廓与地下车库底最小净距离为16.09m,与地下二层至三层的坡道净距离8.16m。 盾构区间短链1.339m,左线长1033.057m;右线长1035.546m;在区间隧道的中部设一区间防 灾联络通道兼废水泵房。本次设计为该区间盾构法段主体结构设计图,包含平、纵断面,端 头加固,监控量测、结构防水等。 区间盾构隧道的联络通道,左右线间距20.138m,通道净长约14m。内净宽2.8m,最大净高2.9m。废水泵房集水池净空尺寸4.8m×2m,净深3.25m。结构采用直边墙复合式衬砌,初期支护由超前小导管注浆、钢筋网、喷混凝土联合支护,二次衬砌采用C40钢筋混凝土,初期支护与二衬之间设置外包防水层。联络通道处结构覆土约15.0m。地下水位埋深约11.6m。通道结构采用矿山法施工,施工时应尽量减少对围岩的扰动。 注浆压力控制在0.3~0.6Mpa,经过加固后的土体无侧限抗压强度应达到0.8MPa,渗透系数小于10 cm/sec。超前支护:DN25超前小导管,壁厚3.5mm,长2.0m,环向间距300mm,纵向间距0.5m,设于拱顶150°范围内。 ……共计41张,
设计依据:《地铁设计规范》 GB50157-2013;《城市轨道交通结构抗震设计规范》 GB 50909-2014 区间两端车站均为地下两层岛式车站。区间右线全长868.321m(左线全长868.321m),本区间采用盾构法施工为主。区间右设置一座联络通道与废水泵房合建,废水泵房容积按20?考虑。设计内容包括区间施工方法、隧道主体结构、端头加固、洞门结构及防水、疏散通道、废水泵房、盾构井、沿线建构筑物保护、工程筹划等内容。本区间轨面至结构底板高度为860mm。轨道结构高度为760mm。本区间为全地下区间,无出地面洞口。圆形隧道建筑限界确定为Φ5200mm。采用单层钢筋混凝土管片装配式衬砌。管片内径 φ5400mm;管片厚度300mm;管片宽度1500mm;管片分块为六块;管片拼装方式为错缝拼装。洞门衬砌为内径5400mm,外径6620mm的钢筋混凝土圈梁,宽度为车站端头井侧墙厚度,采用C40、P10补偿收缩混凝土。联络通道及泵房采用矿山法施工,推荐采用地面袖阀管注浆加固。联络通道开挖施工采用核心土台阶法逐步推进,在加固区采用小导管补充注浆加固掌子面,配合型钢拱架及网喷混凝土以稳定初衬。通道主体结构形式为直墙拱,采用C45、P10防水混凝土浇筑,外侧设置防水板及土工布防水层。 …… 工程材料:C50混凝土,C45模筑防水混凝土C25喷射混凝土,钢筋采用HPB300级和HRB400级钢。管片连接螺栓机械性能等级为6.8级。钢制预埋件均采用Q235B钢。 …… 共计44张,设计于2015年
地铁区间隧道右线全长为880.524m,左线全长约为901.072m。区间设计一个联络通道与泵房站合建,区间隧道盾构法施工,联络通道矿山法施工。区间采用2台盾构,2台盾构机均从起点站北盾构井始发,到达下一站南盾构井后解体退场。下穿市政大道和小河河。盾构直径6.2m。不良地质有明浜、地下管线及地下障碍物。Φ6340型加泥式土压平衡盾构穿过的土层有粉砂层、粘土层。上部主要为近代冲积沉淀的粉、砂土,下部主要为浅海相、陆相、河湖、海陆交互及河流冲积相沉地层。盾构下穿其它线时隧道净距约1.9m。盾构施工变坡幅度大,出站后区间左线先后进入27.867‰、5‰的两个下坡点,之后转入17.667‰的上坡点并进站,右线先后进入27.867‰、5‰的两个下坡点,之后转入17.886‰的上坡段并进站,施工难度高。联络通道由与管片相接的喇叭口、水平通道和通道下方的集水井等三个部分组成其中通道为直墙圆弧拱结构,集水井为矩形结构,通道和集水井均采用两次衬砌,支护层厚度300mm,通道拱部结构层、通道墙和集水井结构层厚度均为450mm,通道底板厚度为1730 mm,方案施工内容为联络通道冻结加固(冻土墙设计厚度2米)及联络通道主体结构开挖构筑施工。联络通道及泵站采用暗挖法施工,复合式衬砌结构,初期支护与二次衬砌之间设置防水层。
资料目录 设计说明 土层冻结加固及支护施工技术要求 区间清障冻结平面图 冻结壁平、剖面图 上行线冻结孔布置立面透视图 上行线冻结孔开孔位置图 上行线冻结孔特征及冻结参数表 下行线冻结孔布置立面透视图 下行线冻结孔开孔位置图 下行线冻结孔特征及冻结参数表 初期支护钢支架布置图 初期支护钢支架结构图 防护门基础图 防护门加工图 防护门安装图 材料消耗量表
地铁线路长13.444km,均为地下线。标段包含一个车站(明挖两层车站)、一个盾构区间。工程内容主要有永久性结构、防水工程及其他永久工程;临建设施、场地用水及临时排水、场地内施工用电、施工区域内的障碍物清除与处理、临时便道及交通疏解、工程范围内公用设施修复工作、工程范围内的道路及市政设施养护、维修、保洁工作、临时工程的施工安装及拆除。全长247.60m。车站土建包括车站主体、附属(包括出入口、通道、风道和风亭)工程的建筑、结构设计。主体围护结构采用φ1200mm@1500钻孔灌注桩+旋喷桩止水,竖向采用三道支撑。附属结构采用φ1000mm@1300钻孔灌注桩作为施工开挖期间的围护结构。地下二层岛式站台车站总建筑面积为17067㎡。车站埋深约16.66m。采用明挖法施工。区间右线全长1671.749m,左线全长1671.749m。区间两端车站均为地下两层岛式车站。线路平面最小曲线半径为365米,设置2个联络通道,其中一个联络通道与泵房合建。管片设计采用防水强度等级为C50钢筋混凝土管片。区间联络通道宽度2.5m,直墙部分为1.93m并向上起拱。通道处采用特殊管片,由两环钢管片与钢筋砼管片组成的复合管片构成,其中两环可从隧道内局部拆卸的钢管片。土压平衡法盾构到达端头均采用三管旋喷桩+素桩(桩间袖阀管注浆)进行加固。联络通道采用矿山法施工,复合式衬砌结构。本工程为标准地铁深基坑施工,且施工范围大,自上而下分布有杂土层、素填土、粘土、粉质粘土、粘土夹碎石、碎石夹粘性土,工程所处地层坐落在粘性土层上。 开工日期:2015年7月31日 完工日期:2017年1月24日 …… 施工组织:按项目法组织施工。 …… 工程重难点:富水、软土地铁车站深基坑施工安全风险控制是难点。车站结构施工质量控制是本工程重点之一。车站和盾构沿线建筑物及地下管道的保护是难点。联络通道采用矿山法施工是重,有岩溶及岩溶漏斗,车站、区间穿越地层岩溶非常发育,溶洞处理是难点。盾构区间上软下硬地层。 …… 共计279页,编制于2015年