摘 要：地鐵隧道對來自內部的災害抵御能力差，狹小空間內，人員設備高度密集，若發生災害，救援疏散困難，要在上下行隧 道之間設置聯絡通道，又稱逃生通道，起連通、疏散乘客、隧道排水及防火消防作用。通道施工須進行地層加固，與常規地面加固 相比，凍結法加固具有安全可靠、經濟合理、適應面廣、封水性好、污染性小等優點。

    《地鐵設計規范》中聯絡通道是指連接同一線路區間上下行的兩個行車隧道的通道或門洞，在列車于區間遇火災等災害、事故停 運時，供乘客由事故隧道向無事故隧道安全疏散使用。通道規模不大，但技術難度大、工序復雜，地層加固處理不當易造成地面沉陷、 房屋坍塌甚至隧道失去使用功能。通道施工以地層加固為主。“隧 道內鉆進，（近）水平孔凍結加固土體”適用于含一定水量的松散土 層，復雜水文地質如軟土、含水不穩定土層、流砂、高水壓及高地壓條件下仍有效可行。凍結法重點是控制凍結孔鉆進、地層凍脹和融沉。

    1 聯絡通道及凍結加固范圍
    聯絡通道由與隧道鋼管片相連的喇叭口、水平通道或泵站構成，長約 14m。水平通道為直墻圓弧拱結構，開挖輪廓高約 5m，寬約4m；凍結加固范圍為結構外 2m。

    2 施工順序
    施工準備→凍結孔施工（同時凍結站安裝:凍結制冷系統、鹽水系統和監測系統）→管路連接、凍結系統調試→積極凍結→維護凍 結→凍結管割除、結構充填注漿→自然解凍、融沉注漿。

    3 凍結要求與孔位布置
   《福建省城市軌道交通工程聯絡通道凍結法技術規程》中凍結 壁是指用制冷技術在構筑物周圍地層所形成的具有一定厚度和強 度的連續凍結巖土體。又稱凍結帷幕或凍土墻。

    3.1 凍結要求。3.1.1 凍結壁厚度：喇叭口 1.7m，通道 2m；確保凍 結壁與管片完全膠結。凍結孔布置圈上，凍結壁與管片交接面溫度 小于－5℃，其它部位凍結壁－10℃。積極凍結時間大于 45 天。

    3.1.2 低碳無縫鋼管；冷凍排管、泄壓孔濾水管 Φ45×3mm，凍結管、對穿孔管 Φ89×8mm，每米冷凍排管、凍結管散熱量≥100kcal/h。 橡塑保溫層厚度 5cm，導熱系數≤0.04W/MK。

    3.1.3 地層及環境有 重大變化時，及時調整凍結壁厚度、溫度及凍結時間。

    3.2 孔位布置。凍結孔凍結站側 55 個，對側 26 個；測溫孔凍結 站側 2 個，對側 6 個，深 2～5.5m；泄壓孔左、右線各 2 個，深 2m；對 穿孔 4 個。

    4 制冷系統
    凍結站設在一側隧道內。配備兩臺冷凍機、鹽水泵、清水泵，冷 凍機組運轉性能良好后開機冷凍。

    4.1 管路連接、保溫。在鹽水、冷卻水循環管路上設置伸縮接 頭、閥門和測溫儀、壓力表、流量計。鹽水管路經試漏、清洗后包保溫層，塑料薄膜包扎。集配液管與凍結管用高壓膠管連接，每組凍結管進出口各裝閥門一個。通道四周凍結管每 4 個串聯一組，其他凍 結管每 5~6 個串聯一組，分別接入集配液管。兩側管片內側安裝保 溫板，用膠水密貼在管片上，板材搭接不小于 15cm；凍結壁附近管 片內側敷設保溫層至凍結壁邊界外 2m。

     4.2 溶解氯化鈣和充氟加油。氯化鈣溶液比重 1.25～1.27。管道 內充滿清水，鹽水箱充一半清水，在有過濾裝置的箱內溶解氯化鈣， 邊循環邊化氯化鈣，至濃度達到要求。進行制冷系統檢漏和氮氣沖 洗，確保系統無滲漏后，抽真空，充氟加油。

    5 凍結孔施工
    5.1 施工工序。定位開孔→孔口管安裝→孔口裝置安裝→鉆 孔→測量→封閉孔底部→打壓試驗。5.1.1 定位開孔：全站儀定孔位。

     (1)混凝土管片：Φ130mm開孔，25cm時停鉆，安裝孔口管。
     (2)鋼 管片：焊好孔口管，管上接好閘閥和孔口裝置，通過孔口裝置切割鋼 管片。5.1.2 孔口管安裝：將孔口處鑿平，安裝膨脹螺絲；魚鱗扣上纏 好麻絲砸入孔內；膨脹螺絲上緊，裝上閘閥；閘閥打開，從閘閥Φ108mm二次開孔；管片鉆穿后涌砂，閘門及時關閉。

    5.1.3 孔口裝 置安裝：裝置安在閘閥上，加好密封墊片。
    5.1.4 鉆孔：調整好鉆機， 孔口裝置接上閥門，將盤根輕壓在盤根盒內；通過孔口裝置干式鉆進，不進尺時從鉆機上注水，打開小閥門，觀察出水出砂情況，用閥 門控制出漿量，確保地面不出現沉降。 
 
    5.1.5 封閉孔底部：絲堵下到 孔底，反扣在卸扣同時，將絲堵上緊。

    5.1.6 打壓試驗：封閉孔口，手 壓泵打水到孔內，至 0.8Mpa 且大于鹽水壓力 1.5 倍時，停止打壓， 關好閥門，觀測 30 分鐘壓力無變化為合格。

    5.2 鉆桿（凍結管）。
    管材耐壓大于 0.8Mpa 且大于鹽水壓力 1.5倍。鉆桿絲扣連接后焊接，確保同心度和焊接強度，接頭抗壓強度 大于母管的 75％，滿足設計深度后密封頭部。
     5.3 凍結孔鉆進。
     5.3.1 孔位誤差小于 10cm，避開管片接縫、螺 栓、主筋和鋼管片肋板；根據測斜情況，孔位適當調整。
     5.3.2 壓緊孔 口密封裝置，打開孔口閥門鉆進。
     5.3.3 鉆進前 2m時，反復校核凍結管方向，確保無問題。
     5.3.4 凍結孔最大允許偏斜 15cm，調整角度與 參數及時糾偏，超出要求須補孔。
     5.3.5 每孔土體流失量應小于該孔 體積，結合地表沉降監測注漿。
     5.3.6 成孔后進行孔口注漿，拆除孔 口密封裝置。
     5.3.7 打透孔復核預留口位置，若誤差大于 10cm，孔位 進行調整。
     5.3.8 凍結孔有效深度應滿足要求；凍結管管頭碰到對側 管片的，不能循環鹽水的管頭長度小于 15cm。

     5.4 鉆孔偏斜控制。確定通道兩側實際與設計中心坐標的偏值， 參數相應調整；鉆頭直徑略大于鉆桿直徑；鉆機較設計傾角上仰0.1°～0.5°。保持主動鉆桿軸線與通道軸線平行。

     5.5 預防鉆孔涌砂冒水
     準備好注漿材料及設備，用 Φ38mm鉆孔檢查地層穩定性，如 嚴重涌砂冒水，及時堵漏。開孔后，安裝帶填料密封盒的孔口管；通 過旁路閥防止孔口噴砂；若出現涌砂，通過旁路閥注漿。為防止打 鉆時砂土涌出，在回流旁路上增壓或關閉旁路閥；無法鉆進時，打開閥門泄壓，再關閉閥門，反復進行，使孔內保持一定壓力，保證孔壁穩定。

    5.6 凍結器安裝
    5.6.1 安裝前，先配管；復測凍結孔深度，測斜并繪制鉆孔偏斜 圖。
    5.6.2 下好凍結管后長度復測，進行打壓試驗。上仰孔，安裝供液 管后打壓或延長穩壓時間。
    5.6.3 凍結管內下供液管，液管底端連接0.2m支架，再焊接端蓋和去、回路羊角。
    5.6.4 凍結管安完后，截去露 出管片的孔口管，用堵漏材料密封凍結管與管片、孔口管的間隙。
    5.6.5 沿凍結站對側隧道上沿，通道外圍凍結壁敷設 5~6 排冷凍排管，間距為 40~50cm；排管敷設密貼管片。

    6 積極凍結 凍結時間根據實際效果調整。鹽水降溫按預計降溫曲線進行。 凍結孔單孔流量大于 5m3
/h；凍結 7 天鹽水溫度降至－18℃以下，15 天降至－24℃以下，開挖時降至－28℃，去、回路溫差小于 2℃。 如鹽水溫度和流量達不到要求，延長凍結時間。凍結時，凍結區附 近 200m內無降水且區內無集中水流。根據測溫判斷凍結壁交圈并滿足設計厚度后打探孔，確認土層無壓力后開挖。
    7 維護凍結
    從開挖到結構層完成，鹽水溫度低于 - 28℃，去回路溫差小于 2℃。凍結過程中，確保凍結系統運轉正常，及時分析凍結壁溫度變化。

    8 凍結施工監測
    8.1 凍結孔監測 偏斜監測用經緯儀或測斜儀。凍結器密封性能監測用管內注 水，手動試壓泵加壓試漏，每孔監測 1 次。
    8.2 溫度流量監測。
    8.2.1 每個測溫孔內布設 3～4 個測點；凍結 開機后，監測每天 1 次。
    8.2.2 鹽水干管上安裝熱電偶傳感器測量 去、回路鹽水溫度。關鍵凍結管頭部焊測溫插座，安裝熱電偶溫度傳感器測量鹽水回路溫度。系統總流量開凍時測量，其他溫度與流 量每天 1 次。
    8.2.3 制冷系統和冷卻水循環以及凍結壁溫度用點溫 儀結合精密水銀溫度計監測，每天 1 次。8.2.4 凍結系統及凍結壁溫 度監測，自凍結運轉至停凍。
    8.3 壓力監測。泄壓孔一側安裝壓力表。開機凍結時監測，開挖 前停止，每天 1 次，凍脹上漲期間每天2次。制冷、鹽水系統工作壓
力用氨用、通用壓力表測量，每天1次。

    9 凍脹、融沉控制措施
    9.1 管片靠近喇叭口側敷設保溫層。減小凍結孔與對側管片距 離，小開孔距、較低鹽水溫度、較大鹽水流量。

    9.2 泄壓孔內濾管不包紗網，凍脹引起地層壓縮時，土體從泄壓 孔排出。
    9.3 積極凍結時，孔內水壓增加，打開閥門卸壓。

    9.4 通過監測凍結過程中管片變形，及時調整凍結參數。調整鹽 水流量和溫度，控制凍結壁厚度在設計值附近。

    9.5 停止凍結后，自然解凍融沉注漿。在通道底板、兩側、頂部中 預埋注漿孔；必要時在管片上鉆孔，化凍時進行注漿補償。 凍結加固在隧道內進行，施工場地狹小，涉及鉆孔、凍結工序， 難度大、風險高；通過每孔布設孔口管、安裝孔口密封裝置及監測 凍結地層溫度、地層沉降變形、隧道變形，及時調整施工工藝，才能 確保工程的順利實施，進一步加快城市軌道交通工程建設。

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