摘要：結(jié)合北京地鐵6號線二期玉郝區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道工程實例，總結(jié)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工過程中存在的風險，并從凍結(jié)施工的鉆孔施工、積極凍結(jié)施工、凍土開挖施工三個階段提出了相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞：聯(lián)絡(luò)通道;鉆孔;凍結(jié);應(yīng)對措施

一、聯(lián)絡(luò)通道的施工風險分析及應(yīng)對措施

以北京地鐵6號線二期玉郝區(qū)間1#聯(lián)絡(luò)通道為例，區(qū)間盾構(gòu)隧道中心距離13.342m，內(nèi)徑5.4m，管片厚度0.3m，聯(lián)絡(luò)通道中心標高-1.2m，地下水位標高3.65m^[1]。該聯(lián)絡(luò)通道位于北運河與京哈鐵路夾角的三角區(qū)域，地下水豐富且流速大，地面沉降要求高。通過綜合考慮地層特點和工程特征，采用人工凍結(jié)法^[2]加固地層、礦山暗挖法施工，以確保施工安全和減輕對周圍水文地質(zhì)環(huán)境的影響。

通過查閱資料及對以往的工程事故綜合分析聯(lián)絡(luò)通道施工風險，從鉆孔、凍結(jié)、開挖三個階段分析施工風險，并提出相應(yīng)應(yīng)對措施。

（一）、鉆孔階段

1、風險分析：

1）鉆孔施工時孔口處出現(xiàn)孔口管脫落，涌水涌砂現(xiàn)象。

2）凍結(jié)管接縫不太密實，在凍結(jié)過程中，接縫處鹽水泄漏，使鹽水進入地層影響凍結(jié)效果，凍結(jié)帷幕無法形成，導致凍結(jié)失敗。

3）凍結(jié)孔施工深度及施工偏差過大，引起凍結(jié)帷幕發(fā)展薄弱。

2、應(yīng)對措施：

1）采用凍結(jié)孔開孔分為兩次開孔，凍結(jié)孔開孔采用Φ121mm金剛石取芯鉆。每個鉆孔安裝孔口管，孔口管頭部加工250mm長的魚鱗扣，安裝時在魚鱗扣外面纏繞麻絲。鉆進時，在孔口管尾端連接孔口密封裝置。安裝孔口管時管片要留100mm以上的保護層，并安裝球閥及壓緊密封裝置。

若在施工過程中出現(xiàn)涌水涌砂，出水出砂量較少的情況下，及時的更換新盤根并壓緊。出水出砂量較大的情況下，及時的對孔口及土層進行雙液漿進行封堵。

2）采用水平鉆進，在允許的情況下，優(yōu)先采用無水鉆進。

凍結(jié)孔鉆進施工時，當土體流失量不大于凍結(jié)管體積，則用孔口密封裝置口上的注漿閥門對土地進行單液漿充填壓漿。

3）鉆孔前，技術(shù)人員檢查凍結(jié)孔深度、孔位、鉆孔角度、鉆孔方向，并記錄實施數(shù)據(jù)。施工人員要固定導軌與鉆機機架，調(diào)整鉆機方向。在鉆孔過程中，嚴格控制凍結(jié)孔焊接質(zhì)量，經(jīng)檢驗合格后方可鉆進，成孔后，用測斜儀進行測斜，然后復測凍結(jié)孔深度，并進行打壓試漏。凍結(jié)孔試漏壓力不低于0.8MPa，經(jīng)試壓30min壓力下降不超過0.05MPa，再延續(xù)15min壓力保持不變?yōu)楹细?。對終孔間距超出設(shè)計范圍的則進行補孔。

（二）、積極凍結(jié)階段

1、風險分析：

1）因供電、供水中斷、冷凍機組或其他輔助設(shè)備的機械故障，而中斷冷凍施工，使凍結(jié)帷幕溫度回升或融化，強度降低。

2）個別測溫孔溫度偏高，局部凍結(jié)壁厚度不夠。

3）因凍結(jié)鹽水濃度過小而結(jié)晶發(fā)生堵管，造成鹽水循環(huán)中斷，甚至發(fā)生鹽水管脹裂事故。

4）凍結(jié)過程中，因發(fā)生斷管事故而造成鹽水泄漏入加固土體內(nèi)，使土體不易凍結(jié)，強度降低，易出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，造成凍結(jié)失敗。

2、應(yīng)對措施：

1）在現(xiàn)場制作蓄水池，平時灌滿水，一旦發(fā)現(xiàn)供水中斷時，及時聯(lián)系供水部門，盡快協(xié)調(diào)解決斷水故障，并調(diào)整現(xiàn)場的用水量，保證用水安全;每個凍結(jié)站安裝二套冷凍機組，兩套機組間為并聯(lián)安裝，并安裝兩個機組間的切換閥門。當一臺機組出現(xiàn)故障時，及時啟動另一臺機組繼續(xù)冷凍，并搶修故障機組。

2）按要求對凍結(jié)孔進行分組，并監(jiān)測各組流量，確保每組鹽水流量在設(shè)計范圍之內(nèi);按要求敷設(shè)冷凍排管及保溫材料，確保凍結(jié)帷幕與隧道管片交界面處凍結(jié)效果;及時排除管路內(nèi)的空氣，確保冷凍機有足夠的冷量儲備。

3）加強凍結(jié)過程中對鹽水濃度的檢測，要求其比重控制不小于1.26（29.8Beo），其結(jié)晶溫度在-38.6℃。一旦濃度偏小，及時補充CaCl₂。

4）合理選擇凍結(jié)管連接長度，接頭處避開砂性土與粘性土層交界處;加強質(zhì)量管理，確保凍結(jié)管焊接強度、密封性及同心度;凍結(jié)過程中，加強鹽水液位監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)向土體內(nèi)滲漏的可能，要迅速查清組號并關(guān)閉相應(yīng)組閥門，向原凍結(jié)管內(nèi)下放套管繼續(xù)凍結(jié)。

（三）、凍土開挖階段

1、風險分析：

1）聯(lián)絡(luò)通道開挖后，地層中原有的應(yīng)力平衡受到破壞，引起通道周圍地層中的應(yīng)力重新分布，這種重新分布的應(yīng)力不僅使上部地層產(chǎn)生位移，而且會形成新的附加荷載作用在已加固好的凍結(jié)帷幕上，凍結(jié)帷幕及凍結(jié)管在這種應(yīng)力作用下會產(chǎn)生蠕變。蠕變變形量過大，則會引起凍結(jié)管斷裂，使凍結(jié)不能繼續(xù)進行，直至凍結(jié)帷幕破壞。

2）凍結(jié)帷幕與隧道管片交界面處局部有泥水滲出或擠出。

3）因凍結(jié)帷幕各部分發(fā)展速度的不平衡、凍結(jié)土體周圍有暗流水流過、凍結(jié)管鹽水泄漏入凍結(jié)土體內(nèi)、與管片的膠結(jié)不好、大量的超挖凍土體，都會引起凍結(jié)帷幕出現(xiàn)薄弱點，在開挖過程中，引起流水、流泥砂等現(xiàn)象。

4）開挖中停電或設(shè)備故障停止凍結(jié)，開挖面及測溫孔溫度回升較快。

5）在開挖過程中，聯(lián)絡(luò)通道現(xiàn)場應(yīng)配備應(yīng)急沙包、水泥、麻絲、木板、聚氨酯等，搶險物資應(yīng)堆放整齊，搬運方便。

2、應(yīng)對措施：

1）調(diào)整相應(yīng)部位凍結(jié)管鹽水流量以加強凍結(jié);加強凍結(jié)帷幕溫度監(jiān)測，適時掌握凍結(jié)帷幕的穩(wěn)定性;墻部采用聚乙烯保溫板加強保溫，減少冷量損失;減小開挖步距，提高支護強度，減小收斂變形;

2）立即在相應(yīng)部位鋪設(shè)鹽水或液氮凍結(jié)管，進行加強凍結(jié)，并在凍結(jié)管外敷設(shè)保溫板;若變形速率發(fā)展快，且水量增大，考慮關(guān)閉防護門重新凍結(jié)。

3）用水泥黃沙迅速充填滿已開挖區(qū)域，同時作好關(guān)閉應(yīng)急防護門的準備;在通道開挖區(qū)域由內(nèi)向外充填完成后，最后關(guān)閉通道防護門，在最短時間內(nèi)擰緊螺栓壓緊密封條，并向開挖區(qū)域內(nèi)持續(xù)充氣平衡水土壓力;

4）開挖時，配置備用設(shè)備;一旦停止凍結(jié)，立即將已開挖區(qū)段噴射混凝土，進行一次支護，并對開挖面進行保溫，減少冷量散失。

二、結(jié)語

本文在從聯(lián)絡(luò)通道工程特征、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境和施工工藝及施工能力等主要風險影響因素出發(fā)，分析了聯(lián)絡(luò)通道施工中存在的風險。同時，歸納了聯(lián)絡(luò)通道施工中風險事件產(chǎn)生的原因、后果，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。做到有效規(guī)避或控制聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)風險，減少風險事故的發(fā)生，降低因風險事故造成的損失，進而達到工程建設(shè)安全、質(zhì)量、進度、效益和環(huán)境保護等各項目標。

參考文獻：

[1]北京地鐵6號線二期玉帶河大街站～郝家府站區(qū)間1#聯(lián)絡(luò)通道施工圖[R]，2013.7

[2]王鵬.地鐵施工中凍結(jié)法地基加固可行性研究.城市軌道交通研究[J]，2007.

[3]曾豐姿，李兆平。區(qū)間盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道施工對隧道結(jié)構(gòu)和周圍地層安全性影響的研究[J]，中國安全科學學報，2006