南京地铁2号线中和村站-元通站区间隧道
修复工程连接段一期冻结加固 施工组织设计及安全技术措施
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中煤特殊凿井(集团)有限责任公司
二○○八年三月二十三日
南京地铁2号线修复工程施工方案
目 录
一、工程概况 ..................................................... 4
1.1 工程简述 .................................................. 4 1.2 冻结法修复工程概况 ........................................ 4 1.3 施工顺序 .................................................. 4 二、地质概况 ..................................................... 5
2.1 工程地质 .................................................. 5 2.2 水文地质条件 ............................................. 7 三、主要设计依据和技术规范 ....................................... 8
3.1 设计依据 .................................................. 8 3.2技术规范 ................................................... 8 3.3 技术要点 .................................................. 8 四、充填注浆 ..................................................... 8 五、冻结孔施工 .................................................. 10
5.1 冻结孔布置 ............................................... 10 5.2 冻结孔施工 ............................................... 13 5.2.1 冻结孔钻进与冻结管设置要点 ............................. 13 5.2.2冻结孔施工设备选型 ...................................... 13 5.2.3冻结孔孔位、孔径与孔深 .................................. 13 5.2.4 冻结孔钻进与冻结管设置 ................................. 14 5.2.5钻孔施工易出现的问题及处理措施 .......................... 15 5.2.6钻孔施工顺序 ............................................ 15 六、冻结施工 .................................................... 16
6.1 冻结时间估计 ............................................. 16 6.2冻结需冷量计算 ............................................ 17 6.3 冻结设备选型 ............................................. 17 6.4 冻结站的布置 ............................................. 17 6.5 冷冻站安装 ............................................... 17 6.6 积极冻结与维护冻结 ....................................... 18 6.7 冻结技术要点 ............................................. 18 6.8 冻结施工技术要求 ......................................... 19 七、防止冻胀和融沉的主要措施 .................................... 19 八、监测监控 .................................................... 19 九、临时用电设计 ................................................ 19
9.1冻结工程用电电压等级 ...................................... 19 9.2施工用电负荷统计 .......................................... 20 十、确保工程质量的主要技术要求与措施 ............................ 20
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10.1 确保注浆充填质量的主要措施 .............................. 20 10.2 钻孔工程质量的主要措施 .................................. 20 10.3 冻结工程质量的主要措施 .................................. 21 十一、预防及应急措施 ............................................ 21
11.1 钻孔施工预防及应急措施 .................................. 21 11.2 冻结施工预防及应急措施 .................................. 22 十二、文明施工与质量保证体系 .................................... 22
12.1 文明施工措施 ............................................ 22 12.2 思想保证体系 ............................................ 23 12.3 组织保证体系 ............................................ 23 12.4 过程保证体系 ............................................ 23 12.5 检验保证体系 ............................................ 23 十三、施工进度与资源配置 ........................................ 23
13.1施工工期安排 ............................................. 23 13.2 资源配置 ................................................ 24 十四 、主要材料计划 ............................................. 24
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一、工程概况
1.1 工程简述
南京地铁中和村站～元通路站区间隧道左线长1632.357m，右线长1610.676m。元通路车站的站中心里程为K4+483.915，地下车站长度为217.682m，为地下三层的车站，站中心轨面标高为-10.366，地面设计标高暂定为8.0m。
2007年11月20日，S－284盾构机在掘进右线盾构区间隧道时，在盾构到达元通路车站南端头井洞门时，由于发生突发性的涌水涌砂，导致元通路站以南地面大面积沉降，已经完成的部分区间隧道局部坍塌。
目前初步勘探损坏的区间隧道长约150m，在损坏的区间隧道范围，地面最大沉陷约3.2m。从区间隧道一侧的路面损坏情况观察，受区间隧道沉陷影响的区域超过70m，在距离区间隧道左侧的混凝土路面大量塌陷，在距离区间隧道一侧35m左右的地方，沉陷的路面与原有路面之间出现了大量的裂缝。
险情发生后，元通路车站南端头井、中和村路站右线西端头井始发井已经封闭，同时右线区间隧道内已经注水保持隧道洞内外水土压力平衡。目前S－284盾构机的盾体部分在端头井加固体中，盾构机的后备车架在盾构隧道内。
1.2 冻结法修复工程概况
由于隧道坍塌后，破坏段隧道均已被土层和人工注浆材料充填，完好隧道内也已充填泥水。为将完好隧道内的充填泥水排出，必须在破坏隧道与完好隧道连接处设垂直冻结壁，隔绝完好隧道与已破坏段隧道之间的联系，然后将完好隧道内的充填泥水排除。
第一期垂直冻结壁用于隔绝完好隧道与已破坏段隧道之间的联系，防止在基坑连续墙施工进行隧道管片切割时，完好隧道发生进一步的塌陷和破坏，起到嵌固隧道管片和完好隧道内的充填泥水排除的作用。
1.3 施工顺序
由于坍塌时管片与管片之间、管片与地层之间的接触没有规律，即使注水充填后，也可能在管片与管片之间或管片与地层之间存在空隙，为保证冻结的质量，必须在施工冻结孔前对其进行灌注水泥砂浆填实；然后再施工冻结孔加固地层，孔内安装冻结器，以便输送冷媒介质吸收热量，
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使之降温。随着冻结工作的延续，各冻结孔周围的冻结壁不断扩展，逐渐相互连接形成不透水、且能抵抗地压水压的冻结壁。具体施工流程如图2示。
图2施工流程图
二、地质概况
2.1 工程地质
根据南京地铁二号线一期工程XK01标元通站南端普通段岩土工程详细勘察报告资料，施工区域的土层主要为，人工杂填土①-1，素填土①-2b；全新世沉积土：漫滩淤质土②-2b4、漫滩粉质粘土②-3b3-4、漫滩冲积粉细砂②-3d2-3、漫滩冲积粉细砂②-4d2-1、河床相中密~密实粉细砂②-5d2-1以及河床相中密~密实中细砂②-6d2-1。具体土层见表一：工程地质层分布与特征描述一览表。
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表一 工程地质层分布与特征描述一览表
时代 成因 层号 地层名称 层 亚层 灰黄、褐黄、棕红、杂色 褐黄~ 灰褐色 以碎石、风化岩碎屑、沥青路面、混凝土路面等为主，夹粘性土。 以粘性土为主，含少量碎砖、碎石，结构松散，土质不均。 含少许氧化铁、有机质，偶夹零星贝壳及少许粉土。 含有机质及少许腐植质，夹薄层粉土、粉砂。 含有机质及少许腐植质，呈互层状，层间夹有粉土、粉砂薄层。 含有机质，夹粘性土薄层，呈交互层状。 颜色 状态 特征描述 分布 状况 层顶埋深 (m) 最小~最大 平均值 厚度（m） 最小~最大 平均值 Qml ① 1 杂填土 均布 1.70~5.90 2.91 Qml ① 2b 素填土 均布 1.70~5.90 2.91 2.70~6.30 4.50 3.50~7.00 4.84 14.30~16.70 15.23 16.70~19.10 17.63 16.10~20.80 18.24 1.00~4.10 1.73 0.20~3.30 1.25 8.10~12.00 10.38 0.70~3.60 2.58 1.60~2.00 1.77 6.80~9.90 7.73 Q4al ② 1b2-3 粉质粘土 （粘土） 淤泥质 粉质粘土 粉质粘土 灰黄色 可~软塑 均布 Q4al+l ② 2b4 灰色 流塑 均布 Q4al+l ② 3b3-4 灰色 软~流塑 稍密、 很湿 均布 Q4 al② 3c2-3 粉土 灰色 局部 Q4al ② 3d2-3 粉细砂 灰色 含云母，夹少许粘中密、局性土薄层，偶夹少部稍密、许腐植质，本层局饱和 部夹中砂薄层。 含云母、少许腐植中密~密质，偶夹少许粘性实，饱和 土薄层。 中密~密含云母、少许腐植实，饱和 质。 均布 Q4al ② 4d2-1 粉细砂 灰色 均布 24.20~27.20 25.98 32.00~35.00 33.78 6.00~10.00 7.80 13.30~17.00 14.62 3.50 Q4al Q4al ② ② 5d2-1 6d2-1 粉细砂 中细砂 灰色 灰色 均布 48.00~49.00 中密~密含云母、砾砂，夹少均布 实，饱和 许粘性土。 48.60 以砾砂为主，含粗砂，混有粘性土，夹有较多卵石，呈亚圆状~圆状，粒径一般4~8cm，最大粒径大于11cm。 由基岩风化残积而成。 Q4al ② 7d1 粗砾砂 灰色 密实、 饱和 均布 52.50 6.00 Qel ④ 4b1 粉质粘土 褐红~棕红色 硬塑 零星 58.50 1.30 K K1g 1 泥岩 棕褐色 强风化，岩芯呈短柱 状或块状，手碾易碎 ，遇水易软化，标贯 未钻穿 击数大于50击。 59.8 6
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2.2 水文地质条件 2.2.1 区域气象资料
勘察区域地处北亚热带季风气候区，气候温和湿润，冬冷夏热，四季分明，多年平均气温15.3℃，一月份平均气温1.9℃，绝对最低气温-14℃（1955年），七月份平均气温28.2℃，绝对最高气温43℃（1934年），多年平均降水量1053.9mm，最大年降水量为2015.2mm（1991年），最小年降水量为448.0mm（1978年），降水分配不均一。
2.2.2 区域水文资料
勘察区域西临长江，东临秦淮河。长江南京下关站最高潮位为10.22m（1954年8月7日），最低潮位为1.54m（1956年1月9日），最大潮差为1.56m（1962年），最小潮差为0.00m（1965年）。
长江大通站多年平均径流量为8860亿m3,多年平均流量为29000m3/s，最大洪峰流量为92600m3/s（1954年8月1日），长江是我国第一大河，自西南向东北贯穿南京，江面宽1.1~4.3Km，平均水深20~30m，最深达40m，平均流速1m/s左右，实测最大流速3.09m/s。
秦淮河又分为内秦淮河及外秦淮河，水量季节变化很大，平均流量12.5m3/s，夏季水位高涨。 2.2.3 地下水类型、埋深
根据勘探资料，场地长江漫滩相沉积物呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以砂性土为主，场地地下水类型属孔隙潜水，下部砂性土中地下水具微承压性。
地下水主要补给来源为大气降水、地表水体及人工用水的补给。深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河均有一定的水力联系。
勘察期间部分钻孔实测稳定水位埋深1.10~1.70m，相应高程介于5.70~6.00 m。地下水位年变化幅度约0.50m。
2.2.4 地基土的渗透性
根据室内渗透试验， 场地上部淤质土以不透水~微透水层为主，下部砂性土层为弱透水层。 2.2.5 地下水、土的腐蚀性评价
场地位于漫滩地貌单元，附近无污染源，依据“DGJ32/J 12-2005”规范4.5.3条，结合环境地质条件判定：场地地下水、土对砼结构不具腐蚀性，对砼结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具
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弱腐蚀性。
2.2.6 地下水不良作用
基坑开挖范围土层以②-2b4层淤泥质粉质粘土、②-3b3-4层粉质粘土、②-3c2-3层粉土、②-3d2-3、②-4d2-1粉细砂为主，地下水不良作用主要表现为基坑流砂、潜蚀等现象。
三、主要设计依据和技术规范
3.1 设计依据
1. 《南京地铁中和村站—元通站区间隧道修复方案研究》电子版；
2. 《南京地铁二号线一期工程XK01标元通站南端普通段岩土工程详细勘察报告资料》，中国化学工程南京岩土工程公司，2008年1月，电子版。
3.2技术规范
(1)《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）。
(2)煤炭工业部部颁《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）。 (3)国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010－2002。 (4)国家标准《钢结构设计规范》GB50017－2003。
(5)市政工程建设规范《地基基础设计规范》DBJ08-11-1999。
3.3 技术要点
（1） 冻结加固区隧道空隙必须充填密实；
（2） 钻孔钻进过程中遇到有隧道顶板管片时应及时记录隧道顶板位置及深度，进一步探摸隧
道损坏程度，并将资料报送有关单位；
（3） 隧道区域内冻结孔施工过程中，随时判断隧道充填情况，必要时直接利用该冻结孔采用
相同充填材料继续充填，决不可无泥浆钻进；
（4） 钻孔施工过程中，钻进顶板管片和终孔各测斜一次，遇到有地下障碍物应适当增加测斜
次数，若偏斜过大应及时纠偏；
（5） 积极冻结运行时间达到设计时间后，根据冻结壁内设置的测温孔温度，确认冻结壁平均
温度和有效厚度符合设计要求，方可排水清淤以及基坑连续墙的施工；
（6） 二期钻孔部分位于冻土中，在钻进过程中防止钻具被冻死；
（7） 隧道内冻结孔施工必须安装孔口管和密封装置，以防开孔或钻进过程水沙喷出。
四、充填注浆
由于坍塌时管片与管片之间、管片与地层之间的接触没有规律，很可能在管片与管片之间
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或管片与地层之间存在空隙，为保证冻结的质量，在冻结孔施工前必须进行充填注浆，将空隙填实。
（1） 充填孔的布置
在冻结区范围内隧道沿轴线方向分别布置2个充填注浆孔（当钻孔施工中发现隧道内不密实时可借用冻结孔作充填孔充填隧道），具体位置如图3所示。
图3 一期冻结孔和充填孔相对位置图
（2）充填孔施工
先采用φ219mm三翼刮刀钻头施工钻孔至隧道管片顶部，然后下φ180mm套管，再利用φ150mm金刚石取芯钻头将上层管片打穿，最后下φ127mm钢管至隧道内作为充填注浆管。 （3）充填注浆顺序和压力
充填注浆开始时先将充填注浆管下放到隧道底部，然后边充填注浆边向上提起直至隧道顶板，如图4所示。
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图4 充填注浆管下放位置图
（4）注浆材料
水泥砂浆；
（5） 充填注浆质量控制
① 严格按照制定的施工组织设计和有关注浆规范进行施工； ② 严把注浆材料质量关；
③ 注浆前必须进行试注浆，通过试注浆获取即保证质量又切合实际、行之有效的数据，指导下一步注浆工作； ④ 准确做好注浆记录；
⑤ 注浆前必须做好充分注浆准备，一经开始注浆应连续进行，力求避免中断；
⑥ 在施工中必须对注浆质量进行有效的跟踪监控，根据隧道区域冻结孔施工情况可以反映注
浆效果，必要时可利用冻结孔进行补注浆。
五、冻结孔施工
5.1 冻结孔布置
根据工程需要采用垂直局部冻结方案，以减少冻胀与融沉及合理利用冷量。
一、一期冻结孔共布置3排孔，即B、C、D，冻结孔数43个，排距为1.2米，每排孔开孔
间距为1.1米，孔深30.019米，冻结深度16.2米，即从-5.819米到-22.019米。一期冻结管材采用φ127×4.5 mm20#低碳无缝钢管。
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测温孔6个。一期冻结孔布置图如图5、图6。
图5 一期冻结孔平面布置图
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图6 一期冻结孔剖面图
冻结孔深度：
一期冻结孔(B、C、D三排)深度30.019米。
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5.2 冻结孔施工
5.2.1 冻结孔钻进与冻结管设置要点
（1）由于地表杂填层厚、隧道中的充填状况不清、漏浆严重等将会给钻孔施工带来一定
的难度，结合上海四号线修复工程施工经验及本工程特点我们采取以下针对性措施： 钻隧道管片时采用金钢石取芯钻进，并控制钻孔钻压；
钻通上部时如发现严重漏浆，应进行注浆材料压入充填，以保证正常钻进及冻结
效果，决不允许无泥浆钻进；
现场配备2只泥浆拌和箱、泥浆搅拌机以及膨润土、碱和备用泥浆泵，防止大面
积漏浆。
（2）为保证冻结孔垂直度，开孔前，要对钻机认真找正，使天轮中心、立轴中心和开孔中心
三点成一线；
（3）钻机底盘要垫实固定，防止正常钻进时钻机移位或震动，使钻孔产生偏斜； （4）当碰到硬物时应采用低钻压、低转速；卡钻时，应提钻降低钻压、转速，重新扫孔； （5）在冻结管设置时，局部冻结部分供液管之间连接接头两端必须先打坡口再焊接； （6）根据我公司在上海市含砂地层中施工旁通道冻结孔的成功经验，完好隧道内冻结孔施工首先用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒砂现象，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。
（7）隧道内每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量出砂、出水。 （8）针对隧道内施工冻结孔时容易产生涌砂涌水的问题，采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。
5.2.2冻结孔施工设备选型
选用XY-3B及XY-5B各一台套，该钻机在国内各类垂直孔工程施工中得到很好应用，它具有体积小、重量轻、装机功率大、性能广泛、通用性强等优点，可用牙轮钻头、刮刀钻头、人造金刚石复合片钻头等钻进，该钻机主要技术参数如下：
5.2.3冻结孔孔位、孔径与孔深
（1） 各排冻结孔定位是以南侧基坑连续墙外缘线和右线隧道中心线作为基准线均匀布
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孔。
（2） 隧道外围冻结孔一次成孔，直接用φ150 mm刮刀钻头钻进至设计深度后起钻下冻
结管。
穿过隧道管片的冻结孔分五次成孔：
第一次用φ219 mm刮刀钻头钻进至隧道上层管片后起钻；
第二次用φ150 mm金刚石取芯钻头钻穿管片后起钻取出岩芯；贯穿隧道的冻结管必要时在φ180套管保护下钻穿管片；
第三次用φ150 mm刮刀钻头钻进至下层隧道管片后起钻（如遇到隧道内遗留轨枕、轨道等，仍采用取芯钻头钻进）；
第四次用φ150 mm金刚石取芯钻头开始对下层管片取芯钻进，钻穿管片后起钻取出岩芯；
第五次用φ150 mm刮刀钻头钻进至设计深度后起钻，下φ127×4.5 mm20#低碳无缝钢管作冻结管。
(3) 在不稳定地层施工钻孔必要时下套管护壁。
（4）冻结孔深度不小于设计深度，不大于设计深度1.0米。
5.2.4 冻结孔钻进与冻结管设置
第一期施工B、C、D三排冻结孔，用以形成冻土隔离隧道两侧水土联系，起封堵作用。
（1）钻孔使用XY-3B及XY-5B各一台套，配备BW250/50型变速泥浆泵，冻结管选用φ127×4.5mm20#优质碳素结构钢，采用内、外管箍焊接相结合的方式连接（隧道内冻结管连接采用内管箍，隧道外冻结管的连接采用外管箍）； （2）冻结管提起后用小锤敲打，清除管内异物； （3） 冻结管焊接时，管头在管箍内应对齐；
（4） 焊好后，冷却10分钟以上放入孔内，以防突然遇冷变脆；
（5） 管子下放较困难时，先用人力扭转加压，再提起缓冲几下，然后再加钻机滑车向下 加压，严禁加压过猛，损坏管接箍和底锥；
（6） 焊管接箍时，作好原始记录，发生渗漏时便于查清原因和制定处理方法； （7） 所有钻孔均应在终孔进行测斜，测斜时下专用测斜管，然后再用灯光经纬仪，并绘
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制钻孔偏斜图，据此确定是否补孔； （8） 钻孔偏斜控制在1％以内；
（9） 下冻结管时，进行冻结管长度的复测；
（10）冻结管长度和偏斜合格后再进行打压试漏，压力不小于0.8Mpa，经试压30分钟， 压力下降不超过0.05Mpa，再延续15分钟压力保持不变者为合格。
5.2.5钻孔施工易出现的问题及处理措施
（1）隧道外钻孔漏浆处理：
采用化学浆液护壁，其比重不小于1.2；如漏洞口处理不好，仍漏浆严重，采用Φ180mm套管进行护壁，然后继续进行钻进，决不允许无泥浆钻进。 （2）破坏隧道内钻孔漏浆处理：
在隧道内钻进时如有漏浆情况，应立即停钻，用原充填材料补充注浆。
（3）完好隧道内钻孔位于含水砂层中，钻进过程中砂土会随压力水涌出孔口，因此从两个方面采取措施：①采用化学泥浆护壁；②从回流旁路向砂层注水泥浆液，改良土壤，维护孔壁的稳定。
5.2.6钻孔施工顺序
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冻结管下放 打压试漏 单孔验收完成 图10 钻孔施工程序图
生产准备 钻场施工 测量定孔位 开 孔 搬迁、找正 调试安装 正常钻进 测 斜 纠 偏 六、冻结施工
6.1 冻结时间估计
根据施工数据及相关规程，冻土发展速度群孔间冻土发展速度平均在30mm/d，外围冻土发展速度平均为12 mm/d，从安全角度考虑本工程冻土发展速度取20mm/d。
（1）一期冻结时间：
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冻结壁交圈时间：25天 ； 积极冻结时间：50~55天。
6.2冻结需冷量计算
一期冻结工况需冷量为：
Q = KπdHq Q = 18.5×104 kcal/h
Q-----总需冷量，单位：千卡/小时
K-----冻结管散热系数，单位：千卡/米2. 时 d------冻结管直径， 单位：米 q------安全系数；
6.3 冻结设备选型
（1）根据冻结最大需冷量及现场施工环境，一期冻结选用1台LSLGF-1000型冷冻机组，
1台LSLGF-500（备用），冷冻机组电机总功率为375KW，其总制冷量可达到24万大卡/小时；
（2）盐水泵选用IS200-150-315型，一期2台,电机功率37KW/台； （3）清水泵选用IS150-125-315型，一期2台，电机功率30KW/台； （4）冷却塔选用SR-100型，一期4台,补充新鲜水60m3/h； （5）总用电负荷约800KW/h； （6）冷冻机油选用N46冷冻机油； （7）制冷剂选用氟立昂R22； （8）冷媒剂选用氯化钙溶液。
6.4 冻结站的布置
为减少冷量损失，冻结站布置在已在路面上做好的基础上，占地面积约250平方米，站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及配电控制柜等，按说明书进行连接。
6.5 冷冻站安装
6.5.1. 管路连接、保温与测试仪表
管路用法兰连接，在盐水管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表等测试元件。
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盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。
二期冻结时隧道内侧采用冷冻板，加强管片与土体胶结，然后在冻结区范围均采用PEF保温板进行隔热保温。
集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。
冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。
6.5.2 溶解氯化钙和机组充氟加油
盐水（氯化钙溶液）比重为1.26，先在盐水箱内充满清水，溶解氯化钙，再送入盐水干管内，直至盐水系统充满为止，溶解氯化钙时要除去杂质。
机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。
6.6 积极冻结与维护冻结
6.7.1.冻结系统试运转与积极冻结
设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。在冻结过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻结壁扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。 6.7.2.维护冻结
在积极冻结过程中，要根据实测温度数据变化情况判断冻结壁是否交圈和达到设计厚度，测温判断冻结壁交圈并达到设计厚度后可适当提高盐水温度，进入维护冻结，但盐水温度不应高于-23℃。 6.7 冻结技术要点
（1） 冻结加固区地层扰动大，因此冻结质量是工程的安全关键，为此在冻结区内要
布置有效测温孔，根据监测数据能及时准确地判断冻结效果。
（2） 为了防止冻胀和融沉对周围建筑的危害，尤其是对完好隧道的影响，设计采用
局部冻结方案，以减少冻土体积，同时配合跟踪注浆等措施，防止冻胀和融沉。
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（3） 加强冻结过程检测，在冻结区内外布置测温孔，以便正确测定冻土发展速度。 （4）一期冻结过程中加强温度监测，尽可能控制外围冻土向外发展，以免施工二期钻孔时因冻土强度过大难以施工。
6.8 冻结施工技术要求
（1）冷冻机组运行期间，一次停机时间不得超过8小时；开挖期间一次停机不得超过2小时；
（2）冻结时间达到设计冻结时间。
（3）各冻结孔的去、回盐水温差为1.5℃以内，个别冻结孔（总数在20%以内）温差可以大于1℃但要小于2.0℃。
（4）达到设计时间后，根据测温孔内测温点实测温度推算的冻结壁厚度必须达到设计要求，冻结壁的平均温度等于或小于-10℃。否则继续加强冻结，直至达到设计要求。
（5） 积极冻结时间达到设计值，并要求盐水温度达到设计盐水温度（-28℃～-30℃）。 （6） 根据测温孔测温结果计算，冻结壁温度和厚度达到或超过设计值。
七、防止冻胀和融沉的主要措施
为减少冻胀和融沉对隧道及其他影响，采取以下有效措施： （1） 局部冻结
设计采用局部冻结方案减小冻土体积，冻土体积越大冻胀越大、融沉越大，冻土体积越小冻胀越小、融沉越小。 （2）融沉注浆
为快速消除融沉对完好隧道的影响，停冻后利用热盐水进行强制解冻方法，使冻土快速融化，然后跟踪注浆控制融沉。
八、监测监控
垂直冻结壁的监测包括冻结壁温度的监测、冻结系统的监测，具体如下： 监测盐水去回路、冻结壁温度。
九、临时用电设计
9.1冻结工程用电电压等级
冻结工程用电设备均为低压设备电压等级为0.4KV、频率50HZ、采用三相五线制供电。
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9.2施工用电负荷统计 序号 1 2 3 4 5 6 7 用电设备名称 螺杆机组 螺杆机组 盐水泵 清水泵 冷却塔 其它 合计 型号 LSLGF-1000 LSLGF-500 IS200-150-315 IS150-125-315 NBL-100 单位（台） 1 1 3 3 6 设备功率(KW) 250 125 37 30 30 64 800 十、确保工程质量的主要技术要求与措施
10.1 确保注浆充填质量的主要措施
（1） 认真按图纸尺寸定位各注浆孔。
（2） 先利用冻结区外围两个充填孔对隧道空隙进行充分注浆充填，然后利用中部充填孔
进行补充注浆充填。
（3） 注浆开始时先将两端注浆管下放到隧道底部，然后边注浆充填边向上提起直至隧道
顶板。
（4） 中部的注浆管端口尽量伸入隧道内部，边注浆边提起。
（5） 在施工中必须对注浆质量进行有效的跟踪监控，根据隧道区域冻结孔施工时泥浆漏
失情况检测各部位注浆充填效果，必要时利用冻结孔进行补充注浆来进一步充填。
10.2 钻孔工程质量的主要措施
（1）认真规划施工平台，确保钻场基础平整、稳固。
（2）测温孔布置严格按照设计要求进行，测温管的下放及焊接严格按冻结孔的质量要求
施工，并及时绘制偏斜平面图。
（3）钻进时，应按深度及地层情况的需要，及时增减钻铤，要求作到均匀、匀速钻进，
严禁忽快忽慢，压力忽大忽小。
（4）合理掌握转速、压力及冲洗量，加尺或更换钻头时，钻具应下到距孔底0.3～0.5m处
扫孔，不准将钻具停在一个深度长期冲压。停电时，应将钻具提至安全深度，停电超过2小时，应将钻具全部提出，对所有钻具应经常详细检查，弯钻杆和磨损过大的钻杆禁止使用，终孔时应复核钻具全长，并冲孔将岩粉排净，再下管。
（5）冻结管应进行地面配组，丈量全长，做好记录，下管时应清除管内异物，保持清洁，
试压封口后，应及时将冻结管周围的空隙用土填实，防止泥浆串孔。
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（6）偏斜。冻结孔平均偏斜率不得大于1%，冻结孔终孔间距不大于设计值，否则应予以
补孔，冻结深度应满足设计要求，下管长度应不小于设计冻结深度。
（7）测斜。冻结孔施工过程中使用灯光-经纬仪进行终孔测斜并及时绘制冻结孔偏斜平面
图。
10.3 冻结工程质量的主要措施
（1）按《矿山井巷工程施工及验收规范》要求及企业内部质量标准安装冷冻站，设备安
装前应认真检修、除锈，制冷附属设备严格按标准要求进行打压试漏，使用的各种阀门在安装前要进行彻底检修，确保阀门开启灵活，关闭严密。
（2）冷冻站安装完毕后要认真进行系统打压、试漏及抽真空密封性能试验，试验合格后，
要进行系统排污。
（3）冻结器中安装φ48×5mm 20#优质碳素结构钢，安装前要进行畅通及外观检查，确保
冻结器正常工作。
（4）盐水系统要设过滤网，防止杂物进入冻结器，造成冻结器堵塞。
（5）加强制冷运转期间制冷系统、盐水系统、清水系统的各种技术参数的监测，确保较
高制冷率。为了便于技术分析，坚持质量日报制度，发现异常情况及时汇报，及时处理。
（6）加强与业主、总承包商、监理方的联系，经常通报冻结施工情况，认真快速处理业
主、总承包方、监理单位对冻结施工提出的建议及要求，根据冻结施工情况，必要时向他们提出建议。
（7）加强各种记录、报表的收集、整理工作，以便查阅。
十一、预防及应急措施
11.1 钻孔施工预防及应急措施
（1） 先期钻孔施工应探测地层情况，掌握相关地质资料，并结合探摸结果，安全实施钻
孔施工；
（2） 为防止地表杂填土钻孔漏浆现象出现，采用套管护壁，决不允许无泥浆钻进； （3） 取芯钻头穿过隧道上层管片后，注意观察孔内浆液面的变化情况，如果浆液面下降，
必须停止钻进，进行补充注浆充填；
（4） 钻进过程中严格监测钻孔质量，偏斜控制在1%以内；
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（5） 管片取芯钻进时，为防止偏斜，应先低转速、低钻压认孔，并做好记录，发现卡钻
要及时提钻降压，提高转速重新扫孔；
（6） 当取芯钻头穿透上层管片后及时提钻，不可直接下放钻进，因如果隧道内腔充填不
密实，上部泥土将可能坍塌造成埋钻事故；
（7） 钻进过程中，要根据不同地层选择不同钻进参数，并作好记录。
11.2 冻结施工预防及应急措施
（1） 设备安装完毕进行调试与运转，使机组各种状态参数均达到设计标准；
（2） 加强冻结过程监测，按设计要求在冻结帷幕内布置测温孔，以便正确分析判断冻结
帷幕的发展厚度；
（3） 热盐水循环孔的开启与关闭，必须根据测温孔监测数据和设计要求来启动； （4） 冷冻机停机：
a、 机器本身故障引起的停机：由于冷冻机具有自动保护装置，当机组运行参数超
出规定范围时，自动保护装置动作，引起停机，这种情况在故障排除之后可继续运转。具体措施：加强设备的管理与维修，冷冻机运转前安排有熟悉机器性能的设备员对机组进行全面细致的检修，确保其安全性。
b、 如果因停电、停水等外界因素引起的停机，我方立即与甲方联系、协调，在最
短的时间内查出原因，排除故障。
(5) 备用冷冻机组一台套。
十二、文明施工与质量保证体系
12.1 文明施工措施
文明施工不仅是圆满完成工程的一个重要组成部分、共同塑造一个清洁有序文明城市的表现，也是体现施工队伍技术、能力、文化素质的一个侧面。对此，本公司努力从以下方面入手搞好文明施工。
（1）坚决执行南京市政工程管理局颁发的有关“市政文明施工条例”，对全体职工进行文
明施工重要性及意义教育，使之成为自觉的行动。
（2）场地清洁、消防器材齐全到位，从技术上采取切实可行的措施，消除或减少施工可
能造成的环境污染及扰民现象。
（3）职工要做到持证上岗，不违章作业，自检自律，消除安全隐患。
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（4）职工宿舍要实行标准化管理，组织好文明宿舍达标评比活动。
（5）开展“劳动竞赛”活动，遵守南京市市民守则，力争精神文明和物质文明建设双丰
收，为南京市文明建设做出新的贡献。 （6）落实门前三包，环境保证责任制。
（7）采取有效的消音、隔音措施、减少噪音污染。
（8）施工期间，泥浆或泥土应排至建设方指定的地点，不得随意排放，进行集中处理。
12.2 思想保证体系
采取技术表演、技术评比、技术讲座、脱产轮训、上岗教育等多种方式对职工进行质量、安全的思想教育和技术教育，树立安全第一、质量第一、用户第一的思想，坚持贯彻本公司的质量方针与质量目标，坚持照章施工操作。对于特殊工种，进行专业培训考核，持证上岗。实际严明的奖惩制度，提高职工责任，杜绝事故隐患。
12.3 组织保证体系
实 行项目经理负责制，责任到人，从项目经理、班组长到生产工人层层落实。并设立安全与质量管理小组，制定与监督实施有关安全与质量管理制度，收集合理化建议。
12.4 过程保证体系
严格按照程序文件、作业指导书、工艺规程和工程管理制度组织施工。抓好施工组织设计会审，施工措施编制、审批、贯彻、材料与设备管理，工序控制，质量检验把关，工程计量等各个环节，及时收集整理施工资料和听取有关方面意见，发现问题，立即处理。
12.5 检验保证体系
由项目经理组织职工对工程的安全、质量进行自检和互检。由公司安全与质检部门派人进行专门的安全、质量监督检查。
十三、施工进度与资源配置
13.1施工工期安排
1. 施工准备： 5天 2. 一期冻结孔施工： 45天 3. 积极冻结： 55天 4. 维护冻结（清淤排水）： 60天
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13.2 资源配置
表13-1 劳动组织安排表
工种 管理人员 钻机工 电 工 其他辅助工 人数 6人 60人 8人 7人 工种 技术人员 冻安工 电焊工 合 计 人数 6人 30人 8人 125人 十四 、主要材料计划
表14-1 冻结所需主要设备计划表
主要工预计何时数量 规格型号 作性能进场 指数 1 3 6 1 6 1 2 1 4个 1台 2 1 6 XY-3B XY-5B BW250/50 BS-300 φ150×400 YSLGF-1000 LSLGF-500 NBL-100 备注 序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二 1 2 设备 名称 打钻 钻机 钻机 泥浆泵 经纬仪 电焊机 泥浆测定仪 试压泵 套丝机 扶正器 搅拌机 冻结 冷冻机 冷冻机 冷却塔 24 中煤特殊凿井（集团）有限责任公司
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3 4 5 6 三 1 盐水泵 清水泵 测温仪 抽氟机 其它 配电柜 排污泵
3 3 2 1 6 2 IS200-150-315 IS150-125-315 多触点式测温仪 200A 流量40m3/h 25 中煤特殊凿井（集团）有限责任公司
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表14-2 冻结所需主要材料计划表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 名称 钢管 钢管 钢管 钢管 钢管 钢管 金刚石取芯钻头 氟里昂 冷冻机油 氯化钙 高压橡胶管 钢板 重铬酸钠 氢氧化钠 闸阀 闸阀 闸阀 法兰 法兰 角钢 方木 木板 型号规格 φ127×4.5mm φ48×5mm φ180×6mm φ159×5mm φ219×4mm φ133×5mm φ150mm R22 N46 1.5″ 5mm φ150mm φ125mm φ50mm φ150 φ125 50×50mm 200×200mm 60mm 单位 m m m m m m 个 kg kg t m m2 kg kg 个 个 个 副 副 m m3 m3 数量 1800 2500 800 600 100 300 200 8000 6000 80 4000 200 350 250 32 20 500 80 10 300 12 20 备注 冻结管 供液管 套管 盐水干管、套管 预埋孔口管 清水管路、注浆管 盐水箱和清水箱 盐水管路、 清水管路 冻结器 管架等 设备基础 钻机及冻结站平台 26 中煤特殊凿井（集团）有限责任公司
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附图1.工程安全管理网络图
安全管理网络图分公司经理分公司主管安全科项目经理安全员项目工程师值班长钻孔施工队冻结施工队掘进施工队
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附图2.工程质量管理网络图
项目经理：王文升项目副经理：李和平技术负责人：王培补安全文明施工员：施开超钻孔靳施树工根队 冻结施施开工超队28
掘进陈施旭工队中煤特殊凿井（集团）有限责任公司
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附图3.文明施工网络图
文明施工员安全科项目经理分公司经理分公司主管值班长钻孔施工队冻结施工队掘进施工队29 中煤特殊凿井（集团）有限责任公司
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附图4.工程质量保证体系
公司项目负责人 组织保证体系 组织保证体系 质技项量术目教教经育育理 质用脱业技项施量户产余术目工第第轮讲表总队一一训座演工长 技班术 部长 质业 余 检讲 座 组织保证体系 组织保证体系 施工措施 质施 工 量 队设计会审 员长 编审落专自互 制批实检检检 计质工岗材量量序位料把把控责设关关制任备 用信户息意处见理 30
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程施工方案
附件1
过 程 控 制 表 式
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表1
施工日志
项目名称： 编号： 天 气 施工情况： 设计及有关单位检查情况及意见： 安全布置安装纪实： 其它： 班次： 值班负责人： 日期：
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氟压缩机运转日志 表2
机 号 冷冻机型号 班 别 电 流 电 压 氟 压 力 氟 温 度 夜 班 早 班 电动机容量 中 班 工程名称： 年 月 日 编号： 吸入Kg/cm2 排出Kg/cm2 吸入℃ 排出℃ 油泵压力Kg/cm2 曲轴箱压力Kg/cm2 冷冻机 冷却水 进水℃ 出水℃ 开停车时间 原因及加油 盐水补给量 交接班司机 交班 接班
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冻结站水泵运转日志 表3
日期 年 月 日 水泵项目 型号记事 司机 班别 及编号 夜班 早班 中班 编号： 日期 年 月 日 水泵项目 型号记事 司机 班别 及编号 夜班 早班 中班
号孔施工原始记录表
表4
工程名称： 年 月 日 编号：
施工钻机 偏值 偏率 偏向 偏斜 情况 开孔时间 终孔时间 总时间 纠编 时间 终孔深度 纯钻进 影响 分析 下管长度 辅助 备注 记录人员： 钻机队长：
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冻结管试压验收记录表 表5
工程名称： 编号： 试压前30施工孔号 钻机 时间
（MPa） 降压 降压 开始试压压力 分钟分钟工 后15电焊试压人 结果 验收 35
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