索明偉
(天津城建隧道股份有限公司 300250)
在正是開始施工前,需要對聯(lián)絡(luò)通道中軸控制線進行全面校核,先施工偷空,并結(jié)合其實際偏差來對相關(guān)鉆進參數(shù)進行有效調(diào)整。此外,結(jié)合聯(lián)絡(luò)通道施工孔位,按照從上至下原則來開展作業(yè),如此一來就能夠避免由于下層凍結(jié)孔作業(yè)而對上部地層進行擾動情況出現(xiàn),最大限度降低鉆孔作業(yè)事故發(fā)生幾率。一般情況下,鉆孔工序主要順序為:安裝開孔器、角度調(diào)節(jié)、一次開孔、大球閥裝置、二次開孔、鉆機定位、密封盒安裝、鉆孔以及對其傾斜角度進行測量與檢驗。
①在聯(lián)絡(luò)通道旁安裝冷凍站,盡量不對作業(yè)產(chǎn)生影響。②如果冷卻塔不能及時散熱,則可以使用軸流風(fēng)機進行通風(fēng)。③冷卻塔中所產(chǎn)生高溫水蒸氣需要排到隧道外時,需要盡量防止其排放至聯(lián)絡(luò)通道方向,避免其對冷結(jié)效果產(chǎn)生影響。
積極凍結(jié)期是冷凍帷幕形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通常情況下設(shè)計聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)時間是40d,且需要保證凍結(jié)孔單孔流量在3m3/h以上。積極凍結(jié)超過7d鹽水溫度下降到-20℃以下,凍結(jié)超過15d后,鹽水溫度下降到-24℃,去回路溫差不大于2℃;開挖前鹽水溫度降至-28℃以下。如若鹽水流量及其溫度還未達到設(shè)計要求,則需要將積極凍結(jié)期時間合理延長。
在積極凍結(jié)期過長中,需要結(jié)合實際測得溫度情況來斷定凍結(jié)帷幕其厚度有無達標(biāo),且是否交圈、并且還要對隧道膠結(jié)情況以及凍結(jié)帷幕情況進行檢測,通過溫度測量后確保凍結(jié)帷幕交圈,并且其厚度與設(shè)計要求相符,隧道全部膠結(jié)后便可進入維護凍結(jié)期,通常情況下,在該階段溫度應(yīng)當(dāng)控制在-25~-28℃范圍內(nèi),且需要確保在開挖聯(lián)絡(luò)通道以及主體結(jié)構(gòu)作業(yè)各個環(huán)節(jié)均進行凍結(jié)。
在實際開挖前,需要將8個支撐點,且各個支撐點能力在50kN以上的隧道支架均勻設(shè)置于通道開口處隧道管片開口環(huán)中不開口部位,從而達到降低聯(lián)絡(luò)通道開挖構(gòu)筑施工對隧道所產(chǎn)生不良影響的目的。按照結(jié)構(gòu)作業(yè)圖要求,由支撐保護板、三個固定支撐以及五個預(yù)應(yīng)力千斤頂來構(gòu)成單個鋼支架。此外,需要在開挖側(cè)隧道預(yù)留洞口上安裝應(yīng)急門,且為了給防護門充足供氣需要配備有風(fēng)量在6m3/min以上的空壓機。在安裝開關(guān)片前,安全防護門的耐壓設(shè)計值為0.3MPa,安裝完畢后需要開展氣密試驗,確保在空壓機運行過程中也能夠維持設(shè)計值。
通過對部分地鐵工程實例研究可知,聯(lián)絡(luò)通道采取冷凍法施工時會面臨著以下幾方面風(fēng)險:①由于現(xiàn)場出現(xiàn)意外狀況而導(dǎo)致供電、冷凍機組或是輔助設(shè)備出現(xiàn)故障,這不僅會造成施工暫停,并且會致使帷幕因溫度上升而融化,進而造成強度下降;②施工中冷凍機組個凍結(jié)管串聯(lián)支路出現(xiàn)供冷不均的現(xiàn)象,如此會致使帷幕不能夠均衡凍結(jié),易于存在著薄弱之處,從而威脅施工安全;③和土層相比較,鋼管片與混凝土片二者散熱性更強,這樣不但會造成隧道管片區(qū)域的土層凍結(jié)效率大大降低,并且還會知識凍結(jié)帷幕和管片二者結(jié)合的地方膠結(jié)效果差;④凍結(jié)機組及其輔助設(shè)備中使用到的鹽水濃度不達標(biāo)(通常為過低),從而導(dǎo)致管路由于結(jié)晶情況產(chǎn)生而被塞住,繼而誘發(fā)鹽水管循環(huán)暫?;蛘呤敲浟?;⑤土層凍結(jié)時由于出現(xiàn)意外狀況引發(fā)鹽水管斷裂使得其中液體流出來并滲進加固土體中去,因為鹽分的作用使其難以被凍結(jié)。如此一來不但導(dǎo)致土層強度大大降低、凍結(jié)薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn),甚至是造成凍結(jié)不成功的情況。并且在這種情況下開挖的話很容易出現(xiàn)涌砂、透水等施工安全事故。
針對聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工面臨的上述風(fēng)險,為了保證其安全我們可以采取以下措施:①為了避免斷電對聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工帶來的風(fēng)險,筆者建議施工用電可以采取二級負荷,且地面變電所則為雙電源供電,同時連接到冷凍機組設(shè)立雙回路。另外,現(xiàn)場還要配備多一臺發(fā)電機以備不時之需;②聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工中除了要安裝兩套冷凍機組(一套正常使用,另外一套備用)外,企業(yè)還應(yīng)當(dāng)要做好定期檢修,以此保證施工得以順利開展。最后,針對凍結(jié)機組工作中易出現(xiàn)損壞的零件要做到常備,且施工中要安排好維修人員24h值班;③凍結(jié)機組所有串聯(lián)管線支路中都要裝上鹽水進出閥,并且密切監(jiān)控其運轉(zhuǎn)時鹽水凍結(jié)溫差是否控制在2℃中。如果某個管線鹽水溫差超出了合理范圍,現(xiàn)場工作人員可以將閥門打開進行放(加)鹽水,以此促使溫差達到要求;④做好聯(lián)絡(luò)通道加固土體管片保溫。首先,利用素混凝土填入鋼管片柵格,然后在凍結(jié)管末端出安排冷凍排管,并利用保溫布蓋好所有管片。最后,設(shè)置測溫點實時監(jiān)控凍結(jié)帷幕和管片結(jié)合處;⑤在凍結(jié)施工中定期檢測鹽水濃度確保其各項指標(biāo)達到要求。比如鹽水結(jié)晶溫度在-38.6℃,比重低于1.26(29.8Be0),如果出現(xiàn)濃度偏低了現(xiàn)場人員要第一時間進行氯化鈣補充,從而使其達到要求標(biāo)準(zhǔn)。
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