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行業新聞
地下工程防水還能這樣干?冷凍法
時間:2024-12-07    來源:無錫地鐵建設有限責任公司、中鐵一局    分享:
?為提升地鐵新線建設管理水平,實現“首件樣板”管理目標,一場聚焦安全、質量的盾構聯絡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管理水平,實現“首件樣板”管理目標,一場聚焦安全、質量的盾構聯絡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。



凍結法是一種人工制冷方法,通過循環輸送低溫鹽水來實現。該技術將低溫鹽水注入含水量豐富的土體中,使其凝固成強度高、防水性能優異的凍土帷幕。在盾構聯絡通道開挖過程中,這道凍土帷幕猶如一道堅固的屏障,有效阻隔地下水滲漏,形成穩定堅硬的土層,為地鐵盾構施工創造一個安全可靠的作業環境。

凍結法施工


中鐵一局承建的無錫4號線二期02標凈慧西道站-菱湖大道站區間聯絡通道采用先凍結法加固,后階梯法開挖的方式完成,水平布置共83個凍結孔,凍結空洞總長582.047 米,設計采用了-28℃~-30℃的鹽水進行循環輸送。


凍結施工


凈-菱區間聯絡通道整體位于震澤路下方,側穿碧水河,處于黏土及粉質黏土與粉砂層地層,地層中土粒結構松散,含水量極高,施工難度系數較大。為保障開挖施工安全有效進行,凍結技術在其中發揮了至關重要的作用。


據介紹,凍結技術是通過循環輸送低溫鹽水的方式,從而達到人工制冷目的。將低溫鹽水輸送到含水量較多的土體中,讓其形成強度高、封水性好的凍土帷幕。在聯絡通道開挖施工過程中,這一凍土帷幕就像一道堅固的保護墻,可以有效防止地下水的滲漏,形成較穩固堅硬的土層狀態,從而創造一個穩定、安全的作業環境。


壓力控制


施工需要依靠冷凍機組設備來完成低溫鹽水的循環輸送,冷凍機組由冷凍機、鹽水泵,清水泵、鹽水箱、風機、清水噴淋系統組成,其中最關鍵的設備便是冷凍機。針對隧道作業空間狹窄、冷凍機安裝要求高的施工技術難題,項目團隊群策群力,深入一線施工現場,與作業班組交流商討,通過在隧道內安裝設備自主調頭裝置,將有限的空間充分發揮,確保冷凍機的安裝以及后期的順利運行,同時設置了專門區域網格員進行監督及管理,加強冷凍設備的定期檢測以及凍結過程的管控,全力保障凍結工作的順利完成。


精密監測


然而凍結技術也存在風險挑戰,地下水流速過大可能會影響凍結效果,導致局部無法形成穩定的凍土結構,存在地下室滲漏的隱患。而凍結區域的溫度控制不當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筑物造成破壞。


為此,項目團隊通過施工前詳細的地質勘察,掌握地下水文情況,在凍土帷幕關鍵部位布置測溫孔,凍結期間每日對鹽水液位、鹽水濃度、鹽水流量和壓力等進行觀察監測,實時監控溫度變化、帷幕形成過程及狀況,一旦發現溫度異常及時反應,調整冷凍機組的運行參數,避免凍土過度膨脹或凍結不足。項目還積極準備凍結和開挖的配合工作,將及時封閉薄弱的凍結壁,并根據開挖后凍結帷幕變形情況適宜調整開挖構筑工藝。


現場觀摩


本次觀摩的無錫地鐵4號線二期華莊站至凈慧西道站區間、凈慧西道站至菱湖大道站區間,由于盾構穿越地層復雜,地下水位相對較高,施工難度系數較大。為保障聯絡通道開挖工作的安全有效進行,凍結技術就發揮了至關重要的作用。



施工技術再創新 · 多管齊下促質量


施工技術方面,無錫地鐵盾構聯絡通道的創新舉措尤為亮眼。針對冷凍法施工中常見的低溫鹽水循環憋氣進而影響土體凍結效果的問題,無錫地鐵建設團隊創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,確保了鹽水循環的高效與穩定,從而顯著提升了土體凍結的質量。


泄壓低溫流體裝置

同時,面對聯絡通道隧道施工的狹小空間挑戰,無錫地鐵4號線項目建設團隊智慧應對,引入專為隧道施工設計的車輛調頭旋轉平臺,不僅極大地節省了寶貴的施工空間,更使得地下施工車輛在有限范圍內能夠精準、安全地完成掉頭操作,顯著提高了施工效率與安全性。


車輛調頭旋轉平臺

此外,無錫地鐵建設團隊在隧道內部環境的優化上也下足了功夫,選擇了更為適合隧道內使用的清水冷卻噴淋系統。相較于傳統的冷卻塔系統,該系統不僅能夠有效降低溫度,還具備出色的空氣凈化功能,為在狹小空間內辛勤作業的一線建設者營造了一個更為涼爽、清新的作業環境,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

標準化場布建設 · 合理高效護安全


在凈慧西道站、菱湖大道站盾構聯絡通道施工現場,標準化場布一覽無余,為一線地鐵建設者營造了一個既高效又安心的作業環境。


作業環境標準化

合理有序的人員通道設計巧妙融入了行人避讓平臺,確保了作業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,為安全施工提供了堅實保障。


應急物資堆放區

橫平豎直的管線排布加上鮮明醒目的標識標牌,構成了一幅秩序井然施工引導圖譜。


管線排布與標識標牌

接下來,無錫地鐵項目將以此次觀摩為契機,繼續深化管理創新,提升管理水平,不斷強化安全質量管控,為鑄造更加安全、便捷、高效的軌道交通工程貢獻建設力量。



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