地铁冻结法联络通道施工监理控制要点

刘芳

（北京铁城建设监理有限责任公司，北京 100166）

0 引言

采用人工制冷将地层中的水土冻结成冻土，形成冻结壁，对地下工程与地下水之间进行隔绝，使地下工程在冻结壁的保护下完成施工的方法称为冻结法。近年来，随着地铁建设的需要，冻结法在地铁盾构洞门加固、联络通道施工等广泛应用。

1 工程概况

杭州地铁7 号线北二路站—江东二路站冻结法联络通道位于景观湖底，湖水深1.2～2.4m，隧道中心线间距为13.321m，隧道中心覆土埋深约为19.2m。加固地层采用水平冻结法，布置冻结孔77 个（包含4 个透孔），其中冻结站一侧隧道布置18 排（52 个冻结孔），对侧隧道布置5 排（25 个冻结孔），设计冻结壁厚度2m，喇叭口处为1.7m，冻结壁与管片交界处温度为-5℃，其他部位冻结壁温度为-10℃。联络通道初支厚度300mm，采用C25 喷射混凝土，二次衬砌厚度为450mm，采用防水等级P10 强度等级C30 钢筋防水混凝土结构，开挖采用矿山法施工。

联络通道范围内地质主要为粉砂及砂质粉土夹淤泥质粉质黏土，含水丰富。

2 实施前监理控制要点

（1）施工方案必须经过专家论证并按专家意见修改完善。

（2）冻结法联络通道施工的专业分包单位必须具备专业资质，项目负责人、技术负责人、安全员具备相应经验和资格，并完成报验手续，全部作业完成安全技术交底。

（3）对施工区域内地表地下管线、周边环境、构筑物进行监测，监测测点布设完成并取得监测初始值。

3 冻结施工监理控制要点

（1）冻结孔的开孔定位，核实上下行线管片里程误差，确保孔位测量精度，开孔定位尽量避开管片主筋。

（2）钻孔完成后要对冻结孔进行测斜和打压试漏，检测合格后方可转序。

（3）全部冻结系统安装完成后，首先进行盐水系统试运转，清水系统不参与运转、冷冻机处于停机状态运转12h 并观察液位，液位无变化方可确认制冷系统密闭无漏点。

（4）冻结系统的试运转和调试在盐水系统试运转合格后进行，使冻结系统设备在规定技术参数和工艺要求下正常运转，各状态参数（温度、压力）满足工程的冻结要求。

（5）积极冻结过程中，每天落实对去、回路干管盐水温度的监测与控制，盐水温度控制在-25～-28℃，回路温度不超过去路温度2℃，并做好记录；同时观察冷却水温度和盐水箱液位变化，发现异常，及时处理。

（6）控制隧道内空气对流，减少空气流动为冻结壁的影响，并在薄弱部位敷设冷冻排管和覆盖严密的保温棉，主要是在冻结壁处的管片内侧。

（7）每天应定时检查及监测冻结孔温度，做好记录，绘制温度曲线图，并以最不利温度为依据，计算冻结壁的发展速度以及厚度，确定交圈时间，预计冻结壁到达设计要求的厚度及时间。

4 开挖与构筑施工监理控制要点

冻结法联络通道开挖的施工顺序：①打开主冻结面侧的钢管片；②按照规定进尺掘进、临时支护，按此循环直至副冻结面侧钢管片；③刷大两侧喇叭口，并施工临时支护；④集水井开挖及临时支护，并一次性敷设防水、浇筑二次衬砌；⑤打开副冻结面侧钢管片。

整个施工过程中要经常检查冻结设备的有效运行，冻结温度在设计范围内，冻结壁温度及与管片交界面温度符合设计要求，确保维护冻结的有效性。

4.1 开挖与初支施工

（1）开挖前必须进行由建设单位组织，监测、施工、监理、设计、勘察、工程监督站、专家组（3 名）参加的关键节点条件验收，验收合格后方可开挖。

（2）喷射混凝土用的水泥、外加剂、配合比、强度等应满足设计和规范要求，经复验合格后报监理工程师验收签认，才能用于工程。

（3）开挖期间应安排监理人员到现场。经常检查复核开挖断面中心线和标高，发现偏差，及时纠正，严禁欠挖，避免超挖。

（4）每次开挖后，应对开挖面的地层观察，检查地质情况、以及暴露土体的加固效果，判断工作面的稳定性。当存在暴露土体的稳定性较差时，应立即喷射混凝土，封闭工作面确保安全。

（5）加强地质预报和强化有毒有害气体监测。

（6）初期支护采用钢架、钢网、木背板和喷射混凝土。为了增强支架的稳定性，可用支撑杆将相邻两排支架相互连接。支架之间的所有冻土应使用木板稳固支撑，如存在空隙可用砂浆或混凝土充填密实。

（7）初期支护应严格按照开挖步距进行，防止冻土在空气中暴露时间过长导致融化变形，开挖面从开挖至初喷混凝土不宜超过24h。

（8）喷射混凝土按照从下到上的顺序进行施工，分两次喷射，首次喷射厚度为150mm，二次喷射找平，并且在首次喷射混凝土初凝后方可进行二次喷射找平。

4.2 防水及二衬施工

（1）检查防水材料及钢筋的品种、规格、性能、产品合格证书，经复试合格报监理工程师验收签认。

（2）严禁带水进行防水板铺设，初支完成后，如果有渗漏水，会影响铺设自粘卷材的质量，应进行防水堵漏处理。

（3）铺设防水层前应检查基面平整，如基面不平整，应对拱部、侧墙、底部采取措施进行找平，对外露的钢筋应割除并进行打磨平整。

（4）防水板焊接采用双缝焊接，焊接宽度满足规范要求，不得出现交叉焊缝，焊接完成后应进行检漏试验；防水板铺设严禁出现鼓包、褶皱、破损、脱落，验收时必须留存影像资料。

（5）二衬施工前，复核通道断面净空尺寸、平台标高。

（6）检查钢筋安装的间距、骨架尺寸、搭接长度、保护层厚度是否符合设计及规范要求。钢筋焊接时做好对防水板的保护，防止焊穿防水板，钢筋验收时留存影像资料。

（7）组织对支架与模板的强度、刚度和稳定性验收，做好隐蔽工程验收，外形尺寸的偏差符合结构要求的形式，模板的拼缝应严密，严禁漏浆，拱顶模板应在预留出10～30mm 下沉量。

（8）照明及通信等预埋管件、预留孔应同步施工，复核标高及位置满足设计要求。如钢筋与预埋管道留孔相遇时，严禁任意拆除、移位或割断钢筋，对此类情况应报请设计单位协助解决。

（9）做好混凝土浇筑过程的旁站，检查浇筑顺序及振捣情况，见证制作混凝土试件，填写旁站记录。混凝土浇筑从拱部预留进料口泵送入模，浇注时分层、均匀对称进行，经常检查两侧混凝土面的高差，严格控制在300mm，封顶采用后退式封顶。

5 冻结封孔监理控制要点

（1）封堵用钢板、微膨胀混凝土、膨胀螺栓、充填材料等原材料性能应满足要求，经复试合格报监理工程师验收签认。

（2）制定分组停冻计划，严格检查落实分组停冻、分组割除，分组封堵，严禁无计划或不按分组计划作业。

（3）检查割除的孔口管、冻结管到钢管片深度是否符合设计要求。

（4）充填前检查冻结管内是否遗留有盐水，如有应采用压缩空气将遗留的盐水吹干后再进行填充。

（5）上仰角冻结管填充长度要大于1.5m，下俯角应全部进行充填，编号做好封堵记录。

（6）检查孔口管封堵钢板厚度及密贴性，焊缝厚度要符合要求。

（7）侧壁膨胀螺栓应有可靠的防松脱措施，外露长度大于3cm。

（8）检查钢板与格仓肋板搭接长度及钢板与钢管片之间是否有间隙；钢板与混凝土管片之间的空隙应采用环氧砂浆进行密实充填。钢板表面涂刷与钢管片同材质防锈漆。

6 冻胀与融沉监理控制要点

（1）注浆分为充填注浆及融沉注浆，遵照多点、少量、多次、均匀的原则，选择合适的注浆材料，采取适当的注浆工艺，并根据隧道的监测数据和解冻情况，计算合适的注浆量，调整适当的注浆间隔时间，使隧道不发生渗漏和沉降稳定，确保运营的安全。

（2）注浆用的水泥、水玻璃等材料满足工艺及设计要求，经复试合格报监理工程师验收签认。

（3）充填注浆为结构混凝土强度达到设计强度的60%、停止冻结后3—7d 进行，时间为1 个月；融沉注浆为连续监测6 个月以上，冻结已经完全融化，1 个月之内连续两次地表沉降监测小于每15d 0.5mm 时可停止，如超过，则应继续进行融沉补偿注浆。

（4）注浆的时机、顺序、压力、流量应重点检查，是否符合满足方案及设计要求，并及时填写注浆记录表。

7 结束语

在积极冻结中，因为停电以及设备故障所造成的停冻状况可能发生，可对积极冻结时间予以延长，按照停冻时间的2 倍进行即可。

如在开挖的时候出现停冻，首先应立即组织专业技术人员查找原因，排除故障，恢复维护冻结；其次做好温度变化和冻结壁收敛监测，采取有效措施加强冻结壁的保温；最后在通道的初期支护上设置内支撑。

因此整个施工过程应设置双路供电电源或配备满足冻结设备运行功率的发电机。