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行業(yè)新聞
地下工程防水還能這樣干?冷凍法
時(shí)間:2024-12-07    來源:無錫地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司、中鐵一局    分享:
?為提升地鐵新線建設(shè)管理水平,實(shí)現(xiàn)“首件樣板”管理目標(biāo),一場聚焦安全、質(zhì)量的盾構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工觀摩會,在無錫地鐵4號線二期工程城軌公司菱湖大道站展開。

為提升地鐵新線建設(shè)管理水平,實(shí)現(xiàn)“首件樣板”管理目標(biāo),一場聚焦安全、質(zhì)量的盾構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工觀摩會,在無錫地鐵4號線二期工程城軌公司菱湖大道站展開。



凍結(jié)法是一種人工制冷方法,通過循環(huán)輸送低溫鹽水來實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)將低溫鹽水注入含水量豐富的土體中,使其凝固成強(qiáng)度高、防水性能優(yōu)異的凍土帷幕。在盾構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道開挖過程中,這道凍土帷幕猶如一道堅(jiān)固的屏障,有效阻隔地下水滲漏,形成穩(wěn)定堅(jiān)硬的土層,為地鐵盾構(gòu)施工創(chuàng)造一個(gè)安全可靠的作業(yè)環(huán)境。

凍結(jié)法施工


中鐵一局承建的無錫4號線二期02標(biāo)凈慧西道站-菱湖大道站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道采用先凍結(jié)法加固,后階梯法開挖的方式完成,水平布置共83個(gè)凍結(jié)孔,凍結(jié)空洞總長582.047 米,設(shè)計(jì)采用了-28℃~-30℃的鹽水進(jìn)行循環(huán)輸送。


凍結(jié)施工


凈-菱區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道整體位于震澤路下方,側(cè)穿碧水河,處于黏土及粉質(zhì)黏土與粉砂層地層,地層中土粒結(jié)構(gòu)松散,含水量極高,施工難度系數(shù)較大。為保障開挖施工安全有效進(jìn)行,凍結(jié)技術(shù)在其中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。


據(jù)介紹,凍結(jié)技術(shù)是通過循環(huán)輸送低溫鹽水的方式,從而達(dá)到人工制冷目的。將低溫鹽水輸送到含水量較多的土體中,讓其形成強(qiáng)度高、封水性好的凍土帷幕。在聯(lián)絡(luò)通道開挖施工過程中,這一凍土帷幕就像一道堅(jiān)固的保護(hù)墻,可以有效防止地下水的滲漏,形成較穩(wěn)固堅(jiān)硬的土層狀態(tài),從而創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定、安全的作業(yè)環(huán)境。


壓力控制


施工需要依靠冷凍機(jī)組設(shè)備來完成低溫鹽水的循環(huán)輸送,冷凍機(jī)組由冷凍機(jī)、鹽水泵,清水泵、鹽水箱、風(fēng)機(jī)、清水噴淋系統(tǒng)組成,其中最關(guān)鍵的設(shè)備便是冷凍機(jī)。針對隧道作業(yè)空間狹窄、冷凍機(jī)安裝要求高的施工技術(shù)難題,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)群策群力,深入一線施工現(xiàn)場,與作業(yè)班組交流商討,通過在隧道內(nèi)安裝設(shè)備自主調(diào)頭裝置,將有限的空間充分發(fā)揮,確保冷凍機(jī)的安裝以及后期的順利運(yùn)行,同時(shí)設(shè)置了專門區(qū)域網(wǎng)格員進(jìn)行監(jiān)督及管理,加強(qiáng)冷凍設(shè)備的定期檢測以及凍結(jié)過程的管控,全力保障凍結(jié)工作的順利完成。


精密監(jiān)測


然而凍結(jié)技術(shù)也存在風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn),地下水流速過大可能會影響凍結(jié)效果,導(dǎo)致局部無法形成穩(wěn)定的凍土結(jié)構(gòu),存在地下室滲漏的隱患。而凍結(jié)區(qū)域的溫度控制不當(dāng)也可能會造成凍土過度膨脹,對周圍土體和上層已建成建構(gòu)筑物造成破壞。


為此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過施工前詳細(xì)的地質(zhì)勘察,掌握地下水文情況,在凍土帷幕關(guān)鍵部位布置測溫孔,凍結(jié)期間每日對鹽水液位、鹽水濃度、鹽水流量和壓力等進(jìn)行觀察監(jiān)測,實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度變化、帷幕形成過程及狀況,一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常及時(shí)反應(yīng),調(diào)整冷凍機(jī)組的運(yùn)行參數(shù),避免凍土過度膨脹或凍結(jié)不足。項(xiàng)目還積極準(zhǔn)備凍結(jié)和開挖的配合工作,將及時(shí)封閉薄弱的凍結(jié)壁,并根據(jù)開挖后凍結(jié)帷幕變形情況適宜調(diào)整開挖構(gòu)筑工藝。


現(xiàn)場觀摩


本次觀摩的無錫地鐵4號線二期華莊站至凈慧西道站區(qū)間、凈慧西道站至菱湖大道站區(qū)間,由于盾構(gòu)穿越地層復(fù)雜,地下水位相對較高,施工難度系數(shù)較大。為保障聯(lián)絡(luò)通道開挖工作的安全有效進(jìn)行,凍結(jié)技術(shù)就發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。



施工技術(shù)再創(chuàng)新 · 多管齊下促質(zhì)量


施工技術(shù)方面,無錫地鐵盾構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道的創(chuàng)新舉措尤為亮眼。針對冷凍法施工中常見的低溫鹽水循環(huán)憋氣進(jìn)而影響土體凍結(jié)效果的問題,無錫地鐵建設(shè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地引入了泄壓低溫流體裝置,通過加速低溫鹽水從排水閥的排出速度及排量,有效解決了憋氣難題,確保了鹽水循環(huán)的高效與穩(wěn)定,從而顯著提升了土體凍結(jié)的質(zhì)量。


泄壓低溫流體裝置

同時(shí),面對聯(lián)絡(luò)通道隧道施工的狹小空間挑戰(zhàn),無錫地鐵4號線項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)智慧應(yīng)對,引入專為隧道施工設(shè)計(jì)的車輛調(diào)頭旋轉(zhuǎn)平臺,不僅極大地節(jié)省了寶貴的施工空間,更使得地下施工車輛在有限范圍內(nèi)能夠精準(zhǔn)、安全地完成掉頭操作,顯著提高了施工效率與安全性。


車輛調(diào)頭旋轉(zhuǎn)平臺

此外,無錫地鐵建設(shè)團(tuán)隊(duì)在隧道內(nèi)部環(huán)境的優(yōu)化上也下足了功夫,選擇了更為適合隧道內(nèi)使用的清水冷卻噴淋系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)的冷卻塔系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能夠有效降低溫度,還具備出色的空氣凈化功能,為在狹小空間內(nèi)辛勤作業(yè)的一線建設(shè)者營造了一個(gè)更為涼爽、清新的作業(yè)環(huán)境,極大地提升了施工人員的舒適度與工作效率。


清水冷卻噴淋系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)化場布建設(shè) · 合理高效護(hù)安全


在凈慧西道站、菱湖大道站盾構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道施工現(xiàn)場,標(biāo)準(zhǔn)化場布一覽無余,為一線地鐵建設(shè)者營造了一個(gè)既高效又安心的作業(yè)環(huán)境。


作業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化

合理有序的人員通道設(shè)計(jì)巧妙融入了行人避讓平臺,確保了作業(yè)人員的通行順暢與安全。


行人避讓平臺

工具整齊劃一地碼放在指定區(qū)域,既便于快速取用,又避免了雜亂無章帶來的安全隱患。


工具整齊擺放

急救物資被醒目地放置在易于觸及的位置,確保在緊急情況下能夠迅速響應(yīng),為安全施工提供了堅(jiān)實(shí)保障。


應(yīng)急物資堆放區(qū)

橫平豎直的管線排布加上鮮明醒目的標(biāo)識標(biāo)牌,構(gòu)成了一幅秩序井然施工引導(dǎo)圖譜。


管線排布與標(biāo)識標(biāo)牌

接下來,無錫地鐵項(xiàng)目將以此次觀摩為契機(jī),繼續(xù)深化管理創(chuàng)新,提升管理水平,不斷強(qiáng)化安全質(zhì)量管控,為鑄造更加安全、便捷、高效的軌道交通工程貢獻(xiàn)建設(shè)力量。



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