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盾构进、出洞冻结法地基加固工程

……地铁1号线2标……站～……站区间隧道为地下双线单圆盾构隧道，区间全长，隧道外径。左、右线隧道盾构推进皆从站……站南端头井始发出洞，在……站北端头井到达进洞。

……站南端头井和……站北端头井围护地下连续墙厚度均为GB51185-2016 煤炭工业矿井抗震设计规范.pdf，钢筋混凝土衬砌厚度均为，预留盾构进、出洞门直径均为φ。……站南端头井左、右线盾构出洞口中心标高分别为和，埋深分别为和（参见附图1）。……站北端头井左、右线盾构进洞口中心标高均为，埋深为（参见附图2）。由于盾构进、出洞处地层条件复杂，拟定对盾构进、出洞口周围地层采用冻结法进行地基加固。

1.2 地面环境与地层条件

……站南端头井盾构出洞加固区南侧紧靠体育场路，东西两侧近距离内为施工区，无重要建筑物和地下管线。……站北端头井洞门加固区地面为城市道路，在盾构进洞时需要恢复路面交通。

……站南端头井附近地面标高为+，……站北端头井附近地面标高为+。地面以下的地层分布为（参见图1.1）

①1、①2层 杂填土和素填土。

②1层 砂质粉土：灰黄色，稍密，湿，属中等压缩性土。

②2层 粉质粘土：灰色、灰黄色，软塑～软可塑。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。

图1.1 盾构进出洞门附近地质剖面图

④1层 淤泥质粘土：灰色，流塑，含云母，局部夹薄层粉土。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等，属高压缩性土。

④2层 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含云母、腐殖质。无摇振反应，干强度中等，韧性中等。夹薄层粉土，属高压缩性土。

④3层 淤泥质粉质粘土夹粉土：灰色，流塑，含云母、贝壳碎屑等，夹较多散体状粉土。局部摇振反应迅速，干强度低，韧性低，属高压缩性土。

⑥1层 淤泥质粉质粘土：灰～深灰色，流塑，局部软塑。含云母，切面粗糙，呈鳞片状，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，属高压缩性土。

⑥2层 粉质粘土：灰色，软塑，含腐殖物，局部夹粉砂。切面粗糙，鱼鳞片状，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，属高压缩性土。

⑦1层 粉质粘土：青灰～灰黄色，软可塑，含铁锰质氧化斑点及铁质结核。无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高，属中等压缩性土。

⑦2层 粉质粘土：褐黄色，硬可塑，含铁锰质氧化斑点及铁质结核，具水平层理，局部夹粉土薄层。无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高，属中等压缩性土。

盾构进、出洞位置地层主要为粉质粘土。

1.3 编制依据和执行标准

本设计主要按照《……地铁1号线工程施工图设计第五篇第六册第一分册第1册：端头井盾构进、出洞冻结法设计》（图号：HD1/S/05/Q/

DJ/A）进行编制。施工执行国家和地方相关技术规范和标准，主要包括：

2 盾构进出洞地基冻结加固设计

2.1 工程特点与施工方法选择

本项盾构进出洞口冻结加固工程主要有以下特点：

（1）盾构出洞口埋深较大，所处地层主要为饱和粉质粘土，上方有沙质粉土，其稳定性差，含水丰富，开挖暴露后容易发生坍塌或漏水、涌砂。

（2）盾构进洞口埋深浅，盾构进洞门处地压较小，对加固体的承载力要求较低。但由于隧道覆土较薄，盾构进出洞施工时容易引起较大的地面沉降。

（3）盾构进出洞地点为闹市区，施工点附近有重要道路与地下管线，对地面沉降控制的要求较高。进洞口上方地面无施工空间。

根据上述工程特点和以往盾构进、出洞施工经验，拟定对盾构进洞口地层进行水平冻结法加固，这样可以不占用地面施工，并且冻结加固体量小而加固隧道长度较大，对地面沉降控制效果较好。对盾构出洞口地层进行垂直孔冻结法加固，由于先盾构进入洞圈后再停冻和拔除冻结管，相对于水平冻结更安全可靠。

2.2 施工风险分析与施工关键技术

采用冻结法进行盾构进出洞地基加固主要存在以下施工风险：

（1）在水平孔冻结时，拔除冻结管时容易使冻结管端头前方冻土融化，从而发生钻孔导水事故。

（2）在垂直孔冻结时，冻结壁与盾构出洞口周围地连墙之间不易冻结，可能引起冻结壁与地连墙之间导水，严重威胁盾构出洞安全。

（3）在盾构进、出洞时，由于需要减小盾构推进压力，容易使上方地层严重沉降，从而，诱发地下管路损坏。并且，盾构与周围冻土的间隙容易导水，如果洞口密封不佳，也可引起较大地层沉降。

（4）在拔除冻结管时，可能发生冻结管断裂事故，使盾构难以推进。

（5）在盾构进、出洞过程中，由于盾构推进停等等原因，使盾构机头被冻结。

（6）由于冻结壁承载力不足，或冻结壁厚度和温度没有达到设计要求，在打开洞门时引起冻结壁严重变形甚至破坏。

针对这些施工风险，提出以下冻结加固设计要点。

进洞水平冻结关键技术

（1）在水平孔冻结方案中，适当加大洞口外围水平冻结长度，使冻结加固区包住盾构机头范围较大，并保证在盾构进洞过程中洞口外围冻结孔不停冻，以防盾构进洞过程中盾壳与冻土间隙导水，并避免盾构进洞时因推进压力减小而引起地层沉降。

（2）由洞口外向内冻结孔深度逐渐减小，并结合先拔洞口中间冻结管，再拔洞口边冻结管的拔管顺序，一方面可防止拔管后冻结管端头前方冻土快速融化，另一方面有利于减小冻结工程量。

（3）采用夯管法安装冻结管，与跟管钻进法下冻结管相比，施工时不易引起水土流失和引起地层沉降，并且可消除冻结管头部的盐水循环盲区，这样有利于解冻拔管和防止拔管后钻孔底部快速融冻导水。

（4）如施工冻结孔时发现局部地连墙厚度大于设计值，相应加大冻结孔深度以保证冻结壁厚度。

（5）在开始冻结前安装好热水循环管路，并在冻结管头部焊接好用于拔管的管箍，以缩短拔管工期，降低施工风险。

出洞垂直冻结关键技术

（1）施工中尽量减小出洞口附近垂直冻结孔与地连墙之间的距离，确保冻结壁与出洞口周边地连墙有足够的搭接宽度。特别是在出洞口两侧各布置多个紧靠地连墙的冻结管，从而，保证后冻结壁与出洞口周边地连墙冻结严密，绝不渗漏水。

（2）如槽壁导墙厚度大或槽壁发生过坍塌影响冻结孔钻进，开孔位置向背离地连墙方向挪移，冻结孔采取倾斜钻进，使深部冻结孔靠近出洞口附近地连墙。

（3）减小地连墙附近的冻结孔间距，以利于冻结壁与地连墙之间冻结，并可提高洞口冻结壁的抗弯曲能力。

（4）在出洞口周边地连墙上布置测温孔，以检查地层与地连墙界面是否冻结良好，确保开洞门时界面不会漏水。

（5）冻结管采用带内衬的对焊接头，提高冻结管的接头强度，减小拔管阻力，并通过原位试拔，确定化冻时间，确保冻结管起拔时不断裂。

（6）出洞口范围内的测温管采用PVC塑料管，以消除测温管拔管风险。

（7）采取局部冻结，以减小冻胀、融沉对地面的影响。

冻结施工对环境影响分析与对策

（1）冻结对地下连续墙的影响：根据冻结壁形成工艺和施工特点分析，冻结壁与地连墙的水平作用力不会大于土层的被动土压力。根据试验研究和有关现场量测，冻土作用于建筑物的法向冻胀力一般不会大于0.2MPa。在上海等地地铁及公路隧道多个盾构进出洞冻结工程中，没有发现冻结施工对工作井有明显不利作用。在该工程中，考虑对冻结施工时的工作井衬砌变形进行跟踪监测。

（2）冻结对盾构和隧道管片的影响：盾构在冻结壁中推进时，盾构机头和四周冻土之间会发生冻结。根据施工经验，只要盾构刀盘不停止转动，盾构机一般不会被冻结。为了避免机头被冻住，或冻土进入仓内影响排土，也可在盾构机头土仓内加入少量盐水。盾构进出洞后，由于冻结壁融化会引起地层及隧道沉降，可以通过管片注浆来解决，但由于冻结壁厚度小，对隧道沉降影响不会很大。

（3）冻胀和融沉对地面影响：根据上海等地地铁和煤矿冻结施工监测，如地表不补充水份，采取局部冻结后冻结壁内的地表冻胀隆起一般不大于,尤其是在硬化后的地面，地表隆起量还要小得多。地层融沉一般冻胀隆起接近，冻结壁化冻后，地表基本能恢复到原位。同时，采取地面隔、排水措施，冻胀和融沉的影响会更小。但是，由于盾构进、出洞时很难立即做到土压平衡，由此引起的地层扰动会较大，所以，需要采用注浆措施，以补偿地层沉降。

2.3 冻结壁厚度计算复核

冻结壁厚度按固定圆板计算公式计算，参见图2.1。冻土的相关参数取值根据招标文件要求取值，参考上海地区和日本类似土层的试验结果和设计取值，原则上考虑较大的安全储备。冻结壁平均温度取，抗折强度取1.8MPa，抗剪强度均取1.5MPa，抗折和抗剪安全系数取2。

冻结壁外侧受土层侧压力作用，参见图2.1。冻结壁所受最大静止水土压力计算公式为

式中，p为冻结壁所受最大静止水土压力，kPa，K为静止侧压力系数，取K=0.7；γ为上覆土层的平均容重，取γ=18.5(kN/m3)， qn为地面超载，取qn=20(kPa)，H为洞口下缘埋深，m。

各进、出洞口冻结壁所受水土压力计算结果见表２.1。

表2.1 冻结壁荷载计算表

按日本关于冻结壁厚度h的计算公式为

式中，h为冻结壁厚度， m；σ为冻土抗折强度，MPa；D为开挖直径，m； B为常数，B=1.2；k为安全系数。

各进出洞口冻结壁厚度计算参数及计算结果见下表2.2。

表2.2 按日本计算公式的参数取值与计算结果

按我国建筑结构静力计算公式计算圆板中心所受的最大弯曲应力为

各进出洞口冻结壁厚度计算参数及计算结果参见表2.3。

表2.3 按建筑结构静力计算公式的参数取值与计算结果

按工作井开洞口周边冻结壁承受的剪力最大，为

式中，τ为冻土抗剪强度，MPa。

各进出洞口冻结壁厚度计算参数及计算结果参见表2.4。

表2.4 剪切强度验算表

根据以上计算结果，设计取各进出洞冻结壁厚度见表2.5。

表2.5 冻结壁厚度设计值

2.4 冻结孔布置与冻结壁形成预计

（1）……站南端头井盾构出洞

左线隧道盾构出洞口布置3排共39个冻结孔，垂直深度均为32.04m。A排垂直冻结孔距地连墙0.30m，孔数14个，孔间距0.80m；B排垂直冻结孔距地连墙1.10m，孔数13个，孔间距0.80m；C排冻结孔底距地连墙2.10m，孔数12个，孔间距0.80m，由于东侧围挡内施工空间太小，部分冻结孔需要采取倾斜钻进。

右线隧道盾构出洞口布置3排共39个垂直冻结孔，垂直深度均为29.03m。A排冻结孔距地连墙0.30m，孔数14个，孔间距0.80m；B排冻结孔1.10m，孔数13个，孔间距0.80m；C排冻结孔距地连墙2.10m，孔数12个，孔间距0.80m。

要求第1排冻结孔距离底下墙不大于450mm。排内冻结孔成孔允许最大间距为1300mm。冻结孔控制偏斜值为250mm。

计划冻结35天后盾构可以出洞，预计此时冻结壁范围和平均温度均能满足上述设计计算要求。

共布置56个水平冻结孔。进洞口中心布置1个冻结孔，进入土层深度2.50m，从进洞口中心向外布置3圈冻结孔。第1圈圈径2.70m，孔数8个，孔间距1.033m，进入土层深度2.50m；第2圈圈径5.40m，孔数15个，孔间距1.123m，进入土层深度3.10m；第3圈圈径8.00m，孔数32个，孔间距0.784m，进入土层深度4.50m。

计划冻结35天后盾构可以进洞，预计此时冻结壁范围和平均温度均能满足上述设计要求。

2.5 测温孔布置及其它冻结施工参数

出洞口冻结加固在地面布置4个垂直测温孔，深度32.0m(左线)/29.0m(右线)，在出洞口地连墙上布置8个水平测温孔（探孔），深度1.0m（要求不穿透地连墙），孔径50mm。

进洞口冻结加固布置7个水平测温孔，洞圈外3个，进入土层深度为4.0m，洞圈内4个，进入土层深度为2.0m。

每个端头井设一个冻结站，左、右线隧道的出（进）洞时间按错开35天考虑。其它冻结工艺参数设计如下。

3、冻结孔采用串、并联，垂直冻结孔按2个为一组串联，水平冻结孔累计按长度50~60m串联；冻结孔单孔盐水流量不小于5 m3/h。

4、冻结管规格：出洞口垂直孔冻结采用φ127×5mm低碳钢无缝钢管。进洞口水平冻结用冻结管采用φ89×8mm低碳钢无缝钢管。冻结管采取外管箍焊接。

5、测温管规格：垂直测温管采用φ60×4.5mm低碳钢无缝钢管，进洞口水平测温管采用φ89×8mm低碳钢无缝钢管。

6、冻结35天打开盾构出洞预留口。拔除冻结管1天。

7、冻结需冷量：冻结管散热系数取250(弱加固区取125) kcal/h•m2，冷量损耗取20%。计算冻结需冷量为

0.5)÷32.04×1249.56=10.44×104kcal/h。

0.5)÷29.03×1132.05=9.46×104kcal/h。

左、右线进洞Q进=1.2×0.89×3.1416×250×355.8=3.73×104kcal/h。

8、冻结站装机制冷量设计：根据冻结需冷量计算和快速冻结的要求，冻结制冷选用YSLG16F型冷冻机2套（1套备用），其工况制冷量约为8.6×104kcal/h。

2.6 冻结设计施工参数汇总

盾构进、出洞冻结施工参数汇总见表2.6和表2.7，详见《……地铁1号线工程施工图设计第五篇第六册第一分册第1册：端头井盾构进、出洞冻结法设计》（图号：HD1/S/05/Q11/01/01/DJ/A）。

表2.6 盾构出洞垂直冻结施工参数一览表

表2.7 盾构进洞水平冻结施工参数一览表

进出洞口冻结加固施工流程如下图。

图3.1 冻结施工流程

（1）孔位偏差不应大于50mm。

（2）冻结孔钻进深度应确保冻结管能下到设计深度。

（3）钻孔的偏斜控制在1%以内。

（4）盾构出洞垂直冻结孔排内成孔控制间距为1300mm；

（5）盾构出洞垂直孔冻结第一排冻结孔距离地连墙不大于0.45m。

（6）冻结管耐压不低于1.0MPa。

（7）盾构出洞垂直孔冻结管规格为φ127×5mm低碳钢无缝钢管,地面测温管规格为φ60×4.5mm低碳无缝钢管；盾构进洞水平孔冻结管和测温管规格为φ89×8mm低碳钢无缝钢管。

（8）供液管和回液管规格为φ48×3.25mm低碳钢管。左线出洞冻结区供液管和回液管下放深度分别为32.04m和19.34m，右线出洞冻结区供液管和回液管下放深度分别为29.03m和16.33m。

2、施工方法与打钻设备选型

水平冻结孔采用夯管法施工。选用H190型夯管锤施工，配6m3/min空压机，电机功率37kw。

3、垂直冻结孔钻进与冻结器安装

（1）按冻结孔设计位置固定钻机，用φ200mm取芯钻开孔，正常钻进时根据地层软硬情况采用三翼钻头或牙轮钻头。

（2）为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前5m钻孔时，要反复校核钻杆垂直度，调整钻机位置，并采用减压钻进。

（3）冻结管下入钻孔内前要先配管，保证冻结管同心轴线重合，焊接时，焊缝要饱满，保证冻结管有足够强度，以免拔管时冻结管断裂。

（4）冻结管安装完毕后,用木塞等封堵管口，以免异物掉进冻结管。

（5）在冻结管内下入供液管，供液管底端连接0.3m高的支架。供液管下到孔底。然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。

（6）在局部冻结位置下回液管，左、右线冻结区回液管下放深度分别为19.34m和16.33m。

4、水平冻结孔夯管法施工

（1）如受端头井内梁、板等结构限制冻结孔不能按设计布置，冻结孔按放射状钻进，即孔底位置按设计确定，开孔位置向预留洞门边缘移动。

（2）冻结孔施工顺序为：先施工冻结孔，再施工测温孔；先施工下部的冻结孔，再施工上部的冻结孔。

（3）在现场进行冻结管配管，记录各节管材长度并依次编号。每节冻结管长度应尽量长，并且必需顺直。

（4）安装夯管锤导轨和夯管锤。在孔口管上连接孔口密封装置，在孔口密封装置中插入第一节冻结管并与夯管锤连接。

（5）用精密地质罗盘调整冻结管和夯管锤方位，使冻结管和夯管锤在设计冻结孔轨迹上。

（6）压紧孔口密封装置，打开控制阀门，开始夯管。夯进前1m冻结管时，要控制夯进速度（减小供风），反复校核冻结管方向，调整夯管锤位置，检查偏斜无问题后方可继续夯进。

（7）逐节夯入冻结管。焊接冻结管时用1m靠尺检查确保顺直，焊缝要饱满并用角磨机打磨与管壁齐平。

（8）用测杆复核夯入冻结管达到设计深度。压紧孔口密封装置，移走夯管锤。

（9）进行冻结管试漏，试漏压力控制在1.0~1.2MPa之间。压力稳定30分钟无变化者为试漏合格。

（10）试漏合格后，在冻结管内下入供液管。记录每节供液管的长度，核对下入供液管长度与冻结管长度一致无误。

（1）下好冻结管后，采用灯光测斜法测斜，并复测冻结孔深度。

（2）完成测斜后进行打压试漏。冻结管试漏压力控制在1.0～1.2MPa之间，稳定30分钟不降者为试漏合格。

地面测温孔施工方法同冻结孔，下PVC管时，管内要灌满水，热电偶测温线要胶带绑扎在PVC管外表面。

出洞口地连墙上的小测温孔采用φ50mm取芯钻钻进，不得钻透地下墙。如钻孔中出水，下φ48×3mm焊接钢管作为测温管，测温管外需缠麻丝密封，并用膨胀螺栓固定在地下墙上。

图3.3 出洞口测温孔布置图

3.3 冻结制冷系统安装

1、 冻结制冷设备选型与管路设计

（1）一个端头井布置一个冻结站。以下为一个冻结站的冻结系统设计。

（6）设盐水箱一个，容积3.4m3。

（7）盐水干管和集配液管均选用ф159×5mm钢管，集、配液管与羊角连接选用1.5"高压胶管。

（8）在去、回路盐水管路上安装压力表、温度传感器和控制阀门。在盐水管出口安装流量计。盐水箱安装液面指示器。

（9）在配液圈与冻结器之间安装阀门，以便控制冻结器盐水流量。

（10）冻结器连接采用串并联方式，垂直冻结每组串联2个冻结孔，水平冻结每组串联冻结孔累计长度为50~60m。

（11）冻结站冷却水新鲜用量为10m3/h。

（12）选用N46冷冻机油，R22制冷剂。

（13）氯化钙溶液（盐水）比重为1.260～1.265。

2、冻结站布置与设备安装

站内设备主要包括配电柜、冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。冻结站布置主要设备布置图。设备安装按设备使用说明书的要求进行。

3、管路连接、保温与测试仪表安装

冻结器连接参见图3.4和图3.5。

盐水和冷却水管路铺在地面管架上，法兰连接。温度计、压力表和流量计安装要按有关规范进行。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温层厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用耐高压胶管。

冷冻机组的蒸发器及低温管路用软质泡沫塑料保温材料保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料保温。

4、溶解氯化钙和机组充氟加油

先在盐水箱内注入约1/4的清水，然后开泵循环并逐步加入固体氯化钙，直至盐水浓度达到设计要求。溶解氯化钙时要除去杂质。盐水箱内盐水不能太满，以免高于盐水箱口的冻结管盐水回流时溢出盐水箱。

图3.4 出洞口冻结器连接图

图3.5 进洞口冻结器连接图

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。

3.4 积极冻结与凿洞门

1、冻结系统试运转与积极冻结

3.5 停冻与拔冻结管

在盾构出洞时，机头靠上冻结壁并做好密封后可停止冻结，进入拔管工序。在盾构进洞时，凿除洞门地下墙、安装好密封圈，可停止冻结进入拔管工序。

（1）安装强制解冻热水循环系统，参见图3.6。

图3.4 强制解冻热水循环系统图

（2）以每1～2组冻结孔为一批，在冻结孔中循环热盐水。

（3）待冻结管周围冻土融化1～3cm时，及时用起管机或千斤顶起拔松动冻结管。

（4）用起重机或卷扬机快速拔出已松动的冻结管。

（5）垂直冻结孔拔管后用粘土或M5水泥砂浆封孔。水平冻结孔拔管后冻结孔拔管后用预制M5~M10水泥砂浆圆柱封孔,水泥砂浆标号为M5~M10，预制圆柱直径同冻结管，每截长度0.3m，每个冻结孔充填1~3截（粘土层充填1截，砂层充填3截）

（6）预计冻结孔正常起拔力为0.1~5吨。冻结管的破断力约为32吨，要求起拔力小于5吨。

（6）预计垂直冻结孔正常起拔力为3~6吨。冻结管的破断力约为32吨，要求起拔力小于10吨。

冻结施工用电由设在施工场地内的箱式变压器提供。应采用双回路独立供电。如果不具备独立双电源进户，停电应及时通知，以便施工人员提前做好机组停机准备，及早作好安全防护工作。

图4.1 临时供电系统图

4.2 供电系统施工及电气技术要求

供电系统施工应遵循《施工现场临时用电安全技术规范》，按以下步骤进行：

第一步：施工场区电缆沟与电缆线路敷设。

第二步：进户电源配电箱的安装；

第三步：施工场区各设施动力、照明安装；

第四步：冷冻用电安全教育。

施工时应符合以下电气技术措施要求：

（1）贯彻以预防为主，安全第一的方针，现场施工人员必须遵守《工地现场安全用电管理规定》及甲方现场用电管理规定。

（2）所有电气设备的金属外壳和金属支架必须可靠明显接地；

（3）用户进点必须重复接地，切重复接地电阻≤10Ω；

1)电缆通过工作井楼梯间下放，每层楼板位置用铁丝和瓷瓶挂住固定；

2)埋设敷设电缆应事先查明地下管线分布情况；

3)在过路和穿过井口出，对电缆进行保护，以防触电或电缆受到损坏。

（5）在没有查清跳闸原因前严禁在一次合闸。

4.3 现场安全用电管理

4.3.1 施工用电安全检查和整改

（1）现场电气工作人员必须做到电气设备安装正确、拆除彻底、维修及时、使用安全

（2）每周一次对漏电开关做动作实验，动作失灵的及时更换，并做好记录。

（3）工地现场配备电箱要编号，每周一次检查电箱的电气元件导线箱体的完好程度，检查电气设备金属外壳接地是否良好，不符喝要求的及时整改并做好记录。

（4）检查和巡视施工现场的线路有无乱拖乱接现象，电器设备是否带病工作，接地是否可靠，电工人员每天都要检查，把违章的问题及时整改，把事故消除在萌芽状态。在电工值班上要写明当天发现问题和整改措施。

（5）做好电工的交接班工作，把当班未解决的问题做书面形式交代。

（1）做好当班电工的维护保养工作，以“养”为主，以“修”为辅，认真做好每日、每周、每月的维护保养方能减少故障。

（2）建立电气维修卡，当电气设备出现故障或有异常情况时，电工人员在排除故障后，要及时对故障部位设卡登记，其 内容为：故障点标号、图纸元器件标号、损坏零件型号、规格、损坏原因、处理结果。

（3）故障点设卡一张，写上日期、时间和维修人姓名，便于今后的故障分析和解决。

（1）绝缘、屏护与安全距离符合国家及当地有关文件及规范、有关电工标准。

（2）电气安全用具与装置

安全用具必须根据相应电压等级，工作条件适当选用，使用完毕妥善保管。现场电工对照有关材料标准定期检查和实验。电气安全装置实现一机一闸、一箱一漏，均三级配电二级漏电保护装置。

（3）用电设备安全措施

保护电器型号、规格的选择按设备运行要求；各类开关的型号、规格选择按其所控制的负荷种类和负荷电流；各种启动电器按相应电机的规格和运行要求选用，由专职电工把关，执行验收制度。

（4）严格执行国家城市建设环境保护部（施工现场临时用点安全技术规范）标准，当地市供电局（压用户电器装置规程），市政管理部门及总公司、分公司制定的各项安全标准和安全规定。

灭火器半年由分公司治安保卫员检查一次；把灭火器知识作为工地安全教育内容之一。

5.1 冻结施工对地下管线的影响分析

在盾构进出洞冻结加固施工过程中，可能引起地层沉降和影响地下管线安全的施工作业主要有以下几个方面。

（1）垂直冻结孔施工：钻孔位置碰到地下管线，可能损坏管线。或钻孔泥浆进入雨水管等沟槽，将其堵塞。

（2）水平冻结孔施工：钻孔过程中造成水土流失，从而引起地层沉降和上访管线变形损坏。

（3）地层冻结：当管线在冻结区内时，可使管线冷缩变形，但一般不会损坏，但当水管内的水不流动时，可使管内水冻结，引起堵管和管子冻裂。

（4）冻胀融沉：由于土层冻胀可引起地下管线变形，但根据工程实践，地层冻胀隆起一般不会很大而损害地下管线。地层融沉引起的地层沉降一般也不会超过30mm，但当与其它因素共同作用后，或管线的变形能力较差时，也会引起地下管线损坏。

（5）初期地层沉降：在工作井施工过程中，一般都会引起周围地层沉降，从而使地下管线处于受力状态。

（6）盾构进出洞：在盾构进出洞过程中，由于盾构机头正面土压力往往要远小于原始土压力，从而引起水土损失和地层沉降，这是引起盾构进出盾构进出洞口附近地层严重沉降的主要原因。此外，如地层为砂性透水地层，盾构进出洞口往往存在不同程度的漏水漏砂情况，这也引起地层的严重沉降的重要原因。

5.2 冻结施工技术措施

根据本工程特点，在冻结施工方案制定中主要采取以下地下管线保护技术措施。

（1）垂直冻结孔施工时要避开管线位置。必要时移动冻结孔开孔位置，用斜孔钻进的方法使钻孔距离管线不小于0.5m。

（2）当钻孔不能避开地下管下时，或不能确定地下管线是否碰到钻孔时，要挖出地下管线并对其进行必要的防护，确保钻孔施工不会损坏管线。

（3）随时检查地下管线沟槽是否进泥浆，如泥浆进入了管线沟槽，应及时排除清洗。

（4）水平冻结孔采用二次开孔工艺开孔，并采用夯管法安装冻结管，确保冻结孔施工过程中不发生水土流失。

（5）安装好水平冻结管后，冻结管与孔口管之间用机械式止水装置止水。

（6）一旦在水平冻结孔施工过程发生了水土流失，立即在地层浅部孔进行注浆补偿。注浆量为土体流失量的1~1.2倍。注浆方法与技术参数见跟踪注浆。

（7）对冻结区内的水管，要挖出并进行保温，防止水管冻坏。

（8）在进洞口水平冻结施工中，加大外圈孔冻结深度，待盾构机头进入冻结圆筒后再凿除地连墙和拔除洞口内的冻结管。

（9）要确保洞圈止水装置可靠有效。并应尽量不减小或增大盾构正面土压力。

（10）盾构进出洞后要及时对管片后进行充填注浆。

（11）跟踪注浆：根据实测地层沉降情况进行跟踪注浆。

1）注浆方法：利用在内衬墙上的预埋注浆孔注浆和利用隧道管片的增设注浆孔注浆。

2）注浆范围：冻结施工影响区。

3）注浆深度：为地面或管线以下3m至洞口之上2m。

4）注浆孔布置：按孔间距1.0~2.0m布置，根据地层沉降情况采取跳孔注浆。

5）浆液材料：水泥－水玻璃双液浆。配比为：水泥和水玻璃的溶液体积比为：1：1，其中水泥浆水灰比为：1：1。水玻璃溶液采用B35～B40水玻璃加1～2倍体积的水稀释。水泥采用PO.32.5普通硅酸盐水泥。浆液凝胶时间为45～180s。

6）注浆量：加固体积的15%~20%，每米注浆孔注入浆液为150~200l。盾构出洞冻结区注浆量为左线228.2m3，右线206.7m3，单个盾构进洞冻结区注浆量为39.1 m3。

（1）委托专业单位按照有关测量规范编制监测方案，对施工影响范围内的管线进行沉降监测。

（2）弄清地层及管线的初始沉降量，按有关测量规范确定本次地层及管线沉降的报警值。

（3）对地面、深沉地层和重要管线沉降进行定期监测，一般情况下为每天一次。在以下情况下应加大测量频度：在盾构进出洞过程中；当地层及管线沉降有明线加速沉降趋势或接近警戒值；钻孔及其它原因引起了明显的水土流失。

（4）及时将监测结果报送总包方、项目监理及其他现场施工管理部门。

5.4 其它管线保护措施

（1）实行公用管线保护责任制，项目经理为本工程公用管线保护的责任人。

（2）在开工前，认真阅读甲方提供的地下管线资料，弄清可能影响施工或受施工影响的地下管线的种类、规格、位置、走向、埋深、完好程度与施工情况，填写公用管线施工配合业务联系单。

（3）在施工平面图上表明影响施工或受施工影响的地下管线，分析各管线可能影响施工或受施工影响的程度，并据此制定相应的保护措施。

（4）工程实施前，向有关管线单位提出监护的书面申请，办妥地下管线监护交底。

（5）在开工前，由项目经理组织，把施工现场地下管线的详细情况和制定的管线保护措施向项目技术负责人、工地主管、班组长直至每一位施工作业人员作安全技术交底，填写管线交底卡。

（7）在施工现场设置必要的管线安全标志牌。

（8）工程实施前，对参与本工程施工的全体职工进行“保护公用管线重要性及损害公用管线危害性”的宣传教育，学习有上级行政管理单位颁发的管线保护规定，要求所有职工严格遵守。

（9）在施工过程中发现管线现状与交底内容不符或直接危及管线安全等异常情况时，应暂停影响管线安全的施工作业，并立即通知建设单位和有关管线单位，商议研究处理措施。不得擅自处理。

（10）一旦发生管线损坏事故，在24小时内报项目监理、建设单位和上级管理部门AQ／T 4262-2015 石棉制品业建设项目职业病危害控制效果评价细则.pdf，特殊管线立即上报并通知有关管线单位要求抢修。项目部要积极组织力量配合抢修。

（11）对认为原因造成地下管线损坏的事故，要按“三不放过”的原则进行处理，认真吸取教训。

6 施工进度及资源配套计划

施工准备4天，每个进、出洞口冻结孔施工工期均为15天，集配液圈安装工期均为5天，积极冻结工期均为35天，拔管工期均为1天。在施工冻结孔时进行冻结站安装，安装工期为12天。从施工准备到盾构进、出洞拔管结束总工期为60天。

6.2 水、电供应计划

水电用量见表6.2。冻结钻孔施工和冻结站安装期间用电约为76.5kw，用水约1m3/h。冷冻站开始调试和转入制冷运转后，用电量最大约为盾构出洞312kw、盾构进洞187kw。冻结制冷期间新鲜冷却水补给量约为10m3/h。

盾构出洞冻结施工劳动力配备计划见6.3。打钻和安装工序平行作业，每个冻结站期间进驻施工现场施工人员最多约41人，其中施工管理人员7人，打钻20人，冻结安装与运转7人CJJ／T295-2019 城市有轨电车工程设计标准及条文说明.pdf，焊工4人，电工1人，勤杂2人。

项目经理部组织见附图。